Фундаментные анкерные болты: виды и установка

Содержание

1. Что такое фундаментные болты-анкеры
2. Строение изделия
3. Преимущества и недостатки
4. Основные виды
5. Изогнутые
6. С анкерной плитой
7. Составные
8. Съемные
9. Прямые
10. Технические характеристики соединительного крепежа
11. Разновидности
12. По конструктивным особенностям
13. По условиям эксплуатации
14. По методу установки
15. Установка анкерных болтов в фундамент
16. Материалы для изготовления анкерных болтов
17. Химическое соединение
18. Правила монтажа анкерных болтов
19. Основания принципа соединения анкеров
20. Стандарты ГОСТ
21. Комплектация по ГОСТу
22. Преимущества и недостатки фундаментных болтов
23. Условия эксплуатации болтов в ходе бетонирования
24. Назначение фундаментного анкера
25. Способы восстановления фундаментных болтов
26. Что будет в результате неправильного монтажа

Что такое фундаментные болты-анкеры

Конструкции такого рода в первую очередь имеют промышленное назначение и предназначены для фиксации на бетон металлических конструкций – станков, машин и другого промышленного оборудования. По сути, они выполняют роль закладных. И данная статья расскажет вам подробно о размерах, длине, весе фундаментных болтов (анкеров).

О том, что собой являет фундаментный анкер, расскажет это видео:

Строение изделия

Принципиально конструкция фундаментного болта не отличается от обычного анкера:

• штырь с насечкой – заводится в стену сооружения или является крепежным элементом для механизма;
• якорная часть – расширение, замоноличенное в бетонное основание;
• верхняя часть анкера может сильно отличаться по форме и определяется назначением.

Принцип крепления, обеспечивающий удержание конструкции, также полностью соответствует понятию анкер – якорь. Действовать могут 3 силы:

• трение – крепеж воспринимает нагрузку от конструкции и передает ее монолитному основанию за счет сил трения, возникающих при распирании. Что, собственно, и обуславливает обязательное наличие расширяющейся части;
• упор – нагрузка, воспринимаемая крепежом и компенсируемая сопротивлением самого материала;
• склеивание – нагрузка, компенсированная за счет напряжения в месте контакта материала основания и анкера. Этот фактор действует в химических анкерах фундаментных и в тех случаях, когда конструкционная форма не предусматривает упора.

Конструкцию и размерные параметры фундаментных болтов-анкеров регламентирует ГОСТ 24379.1-80 и ГОСТ 24379.0-80.

Поскольку крепеж предназначен для фиксации тяжелых конструкций в очень плотных материалах, его прочность должна быть выдающейся. Обычно для этого применяют качественную или высококачественную углеродистую сталь, а также низколегированную. Возможно выполнение анкеров из нержавеющей стали, но, как правило, такие изделия производятся на заказ. Крепеж допускается применять только оцинкованный.

Преимущества и недостатки

Изделия такого рода отличаются узкой специализацией. В своей области фундаментные болты не знают конкуренции, однако в других сферах не применяются.

К преимуществам анкеров можно отнести:

• очень высокую несущую способность;
• большое разнообразие конструкций. Способы крепления оборудования разные, так что изделия выпускаются с большим диапазоном конструктивных отличий;
• предполагается 2 метода монтажа. Что позволяет использовать болты и при строительстве, и на более поздних стадиях;
• большой размерный ряд – в зависимости от целей выпускаются изделия длиной от 15 см до 5 м;
• несмотря на то что для изготовления используется качественная сталь, стоимость изделий относительно доступна.

Недостатки изделия:

• фундаментный анкер не универсален. Область его применения ограничена монтажом конструкций на бетонное основание;
• использование его требует определенных знаний, поскольку здесь важен точный расчет с учетом материала фундамента, особенностей конструкции, метода монтажа и многого другого.

Далее рассмотрены типы фундаментных болтов.

Основные виды

Анкерные болты, которые используются для заделки в фундаментные блоки, выпускаются современной промышленностью в различных размерах и конструктивных исполнениях. Если говорить о классификации таких крепежных изделий, то все их можно разделить на несколько основных типов.

Изогнутые

Такие изделия, изготавливаемые в соответствии с требованиями ГОСТ 24379.1-80, выполнены в виде металлического штыря, конец которого имеет изогнутую форму и напоминает крюк. В соответствии с вышеуказанным ГОСТом, максимальная длина таких крепежных изделий составляет 180 см. Используются они в фундаментных конструкциях, выполненных из железобетона.

Изогнутый фундаментный болт состоит из шпильки, двух гаек и шайбы. Последняя может быть увеличенной для крепления оборудования с большим диаметром монтажных отверстий

С анкерной плитой

Такие болты, длина которых по ГОСТу может доходить до 5 метров, также используются для монтажа в железобетонных фундаментных конструкциях. Конструктивно фундаментный болт этого типа представляют собой металлический штырь, на нижнем резьбовом конце которого при помощи дополнительных гаек зафиксирована анкерная плита, обеспечивающая их надежную фиксацию в бетонном основании.

Конструкция анкерной плиты зависит от исполнения фундаментного болта

Составные

Глубина заделки таких болтов тоже может достигать нескольких метров. Конструкция таких крепежных изделий, которые изготавливаются в соответствии с требованиями нормативного документа 24379.1-80, включает в себя металлический штырь, резьбовую шпильку, муфту и анкерную плиту. Используют составные фундаментные болты в тех случаях, когда возникает необходимость выполнить стяжку одного конструктивного элемента с другим.

Составные фундаментные болты комплектуются шпильками различного типа

Съемные

Нормативным документом для изготовления болтов этого типа также является ГОСТ под номером 24379.1-80. Съемный болт, представляющий собой металлический штырь, оснащенный специальной анкерной системой, используются для заделки в кирпичные, каменные и железобетонные фундаментные конструкции. При помощи таких крепежных изделий выполняется монтаж инженерно-технических конструкций различного назначения.

Анкерная арматура съемных фундаментных болтов выполняется составной, литой или сварной

Прямые

Это фундаментные болты, которые представляют собой обычные металлические штыри. Их длина может достигать 140 см. Прямые болты также должны соответствовать требованиям ГОСТ 24379.1 от 80-го года. Болты данного типа могут монтироваться в уже готовый фундамент. В таких случаях для их фиксации в предварительно просверленных отверстиях используется специальный клей или цементный раствор.

Прямые болты обеспечивают надежное закрепление только на твердом основании, исключающем деформационные нагрузки

Советуем к прочтению:   Утепление фундамента снаружи дома: выбор материалов, технология, рекомендации специалистов

Технические характеристики соединительного крепежа

Перед монтажом, потребуется учесть все возможные параметры анкеров, чтобы выбрать болты.

Крепежные заготовки выпускаются с диаметром шпильки 1-14 см, при максимальной длине соединительного болта до 5 м. Производство может использовать только сырье с наивысшими показателями прочности.

Готовая продукция существует в разных классах, выделенных по прочности, где наименьший допустимый параметр — 4, а наибольший – 13.

В ходе практического применения допускается дополнительная обработка.

Разновидности

Как бы просто ни был устроен монолитный фундамент, на деле оказывается, что здесь действуют множество факторов, заметно влияющих на надежность крепления. Соответственно, и фундаментные болты имеют множество разновидностей.

По конструктивным особенностям

По конструктивным особенностям фундаментный анкерный болт разделяют на следующие виды.

• Изогнутый – состоит из шпильки, шайбы и двух гаек. Один конец штыря имеет изогнутую форму – крюк. Согласно ГОСТ максимальная длина изделия достигает 180 см. Применяется анкер для крепления металлических и железобетонных конструкций. Шайба может быть разных размеров для оборудования с разными монтажными отверстиями. Применяют крепеж, если высота фундамента не зависит от глубины заделки анкера.
• С анкерной плитой – на нижнем резьбовом конце штыря имеется анкерная плита, закрепляемая при помощи резьбовых гаек. Плита и обуславливает надежность крепления в бетоне. Строение может иметь разное, что определяется строением фундамента. Максимальная длина изделия – 5 м. Используется анкер для крепления металлических и железобетонных конструкций. Этот вариант устанавливается для бетонирования. Имеет меньшую глубину заделки, а поэтому применяется тогда, когда высота основания зависит от глубины заделки.
• Составной с анкерной плитой – в дополнении к резьбовой шпильке и анкерной плите появляется муфта, что позволяет соединить две части анкерного болта. Таким образом выполняют стяжку двух конструкционных элементов, монтируемых методом поворота или надвижки. Общая схема монтажа такова: в фундамент бетонируют часть шпильки с муфтой, затем устанавливают механизм и вкручивают верхнюю часть в муфту. Длина вкручивания составляет не менее 1,6 от диаметра резьбы.
• Съемный – монтируется в заливной фундамент. Анкерная плита может иметь разные исполнения: сварная, литая, плоская анкерная плита. Этот вариант разработан для фиксации в бетонный, кирпичный или каменный фундамент. Чаще всего их используют для крепления прокатного оборудования, поскольку оно подвергается высокой динамической нагрузке. Также съемный крепеж требуется в тех случаях, где, как показывает практика, болты придется заменять со временем. Съемный болт монтируется несколько иначе: в фундамент бетонируют только анкерную часть, а шпильку устанавливают после обустройства фундамента.
• Прямой – самая простая модификация, состоящая из металлического штыря и гайки. Длина может достигать 140 см. Этот вариант рассчитан на установку в готовый твердый фундамент, когда деформационные нагрузки исключаются. Прямой анкер крепят на клеевой или цементный раствор и удержание он обеспечивает за счет сил склеивания. Обычное их применение – строительные работы.
• Распорный с коническим концом – устанавливается в готовый фундамент, предварительно для него высверливается отверстие. Фиксируется крепеж при помощи разжимных цанг или цементным раствором. Крепеж также используют в строительных работах, но при сооружении конструкций, подвергаемых вибрационной нагрузке.

Фундаментный анкер-болт (разновидности)

По условиям эксплуатации

Крепеж различается по условиям эксплуатации:

• расчетные – анкер воспринимает нагрузку, возникающую при работе оборудования, и передает ее фундаменту;
• конструктивные – их главной задачей является обеспечение стабильной работы механизмов и предотвращение случайных сдвигов. При этом стойкость к опрокидыванию или смещению обеспечивается главным образом весом самой конструкции или машины.

По методу установки

По методу установки различают такие виды фундаментных болтов:

• устанавливаемые до бетонирования – большинство видов закрепляются таким образом: изогнутые, с анкерной плитой и так далее;
• устанавливаемые в готовый фундамент – это прямые и распорные. Для их монтажа необходимо высверливать отверстие в бетоне. Анкер, который фиксируется в готовое основание, запрещается использовать при возведении высотных зданий, поскольку ветровая нагрузка для них является основной.

Производство фундаментных анкерных болтов запечатлено в этом видео:

Установка анкерных болтов в фундамент

В фундаменте анкерные болты держатся за счет трения, упора и склеивания. Трение обеспечивают нагрузки, которые оказываются на крепежное изделие и передаются на фундамент. Упор – это нагрузки, которые анкер воспринимает и компенсирует своими силами, а склеивание – компенсация нагрузок с помощью касательных напряжений с материалом основания.

Если требуется закрепить конструкцию с высоким уровнем ассиметрии, то лучше заказать прямые болты на силоксановом или эпоксидном клею. Распорные болты применяют в областях, где возможны статические или вибрационные нагрузки. А анкеры с коническим концом советуют использовать для крепления конструкций, который подвергаются динамическим нагрузкам и не способны выдерживать сильных ударов.

Установка фундаментных анкерных болтов выполняется в несколько этапов. Вначале нужно тщательно осмотреть анкерные болты и убедиться в их исправности. Затем можно приступать к работам.

1. Подготовительные работы и определение мест крепления анкеров. Помните, что их ни в коем случае нельзя размещать под дверными проемами.
2. Установка болтов в основу фундамента. Анкер должен погружаться посередине бетонного основания.
3. Расстояние между анкерами должно быть в два раза больше глубины вхождения.
4. После того как анкеры установлены, нужно подождать, пока бетонная смесь застынет. В это время важно следить, чтобы штыри анкеров оставались в ровном вертикальном положении.
5. Последний этап работы – скрепление. Для этого устанавливаются металлические пластины или деревянная доска.

Некоторые виды анкеров можно устанавливать и в уже затвердевший бетон. Но в этом случае просверливается отверстие и вставляется фундаментный болт.

Советуем к прочтению:   Геотекстиль для фундамента: правильный выбор и использование

Материалы для изготовления анкерных болтов

Для изготовления фундаментных анкеров используют только высокопрочные материалы. В качестве сырья выбирается сталь, в зависимости от условий применения можно приобрести крепежные изделия из морозоустойчивой стали. Крепежи подвергаются термической обработке, благодаря которой исключается возможность разрыва изделия.

Химическое соединение

Кроме соединительных систем, принцип действия которых основан на механических связях и их воздействии, выпускается продукция, образующая соединение с фундаментом из бетона ввиду внутримолекулярных процессов.

Такие скрепляющие элементы получили название химических соединителей, в состав которых включены: металлический стержень, резьбовая поверхность, клей, внутри которого есть штырь.

Правила монтажа анкерных болтов

Существует два способа монтажа – в мокрый бетон и в фундамент после того, как бетон застынет. В обоих случаях важно грамотно разметить места установки болтов. Эксперты выделяют несколько базовых правил установки анкерных крепежей, которые обязательно нужно учитывать.

• фундаментные болты, по стандартам ГОСТ, типа 1.2 с анкерной основой лучше монтировать до момента затвердения бетона. То есть, применяется технология установки в мокрый бетон. До момента затвердения вы должны зафиксировать анкер по правилам;
• болты с маркировкой 1.2 подходят для установки в прочный фундамент после затвердения бетона. После монтажа их дополнительно укрепляют раствором аналогичного состава. По факту, бетонная смесь для изготовления фундамента и закрепляющая должны быть одного вида;
• анкерный болт с расширением нижней части монтируют только в предварительно образованные отверстия. По диаметру лазейка должны соответствовать стержню;
• допустимо только вертикальное расположение стержня;
• расстояние между анкерными стальными болтами рассчитывается по формуле: глубина отверстия Х 2;
• при фундаментных работах болты крепят посредине ленточного основания;
• не рекомендуют использовать крепежные болты такого типа под перегородки.

Болты для фундамента изготавливают в виде прута с резьбой на одном конце и загибом на другом. За счет последнего удается получить соединение. Анкерные болты подходят для прочных строительных материалов. Для пористых поверхностей выпускают отдельные модификации с двумя втулками.

Преимущественно фундаментные болты выдерживают температурные «качели» от -50 до +50. Если же вы планируете монтировать их в температурных условиях, выходящих за эти рамки, нужно дополнительно учитывать особенности фундамента. По размеру конструкции, ее материала определяют наиболее подходящий тип анкерного болта.

Наиболее сложным этапом установки фундаментных мощных болтов является бурение в ограниченном пространстве. Если квадратура свободного места позволяет, можно использовать перфоратор. Для более ограниченного пространства требуется сверло под прямым углом. Обычно это занимает немного больше времени.

Основания принципа соединения анкеров

Анкерные соединители удерживаются внутри фундаментов, благодаря воздействию разных сил — упор, склеивание, трение, но они возникают при взаимодействии монолита с соединением.

Во время распорки разжимной цанги возникают аналогичные силы, упор распределяется по болту, где компенсируется внутренним сопротивлением, которое противоречит силе излома.

Склеивание нивелирует давление, возникающее от касательного напряжения на месте контакта анкера с бетоном.

Выбор крепежа осуществляют на основании предполагаемой величины нагрузки на одну точку. Берут в расчет особенности основания, чтобы найти нужный тип крепления. Важный фактор — основные характеристики фундамента: вид, степень прочности, структура.

Размер используемой анкерной системы выбирают, исходя из физических параметров устанавливаемого сооружения. Чем больше, тяжелее конструкция, тем длиннее, толще должны быть болты.

Затем, высчитывают оптимальное расстояние между болтами, согласно массе, габаритам прикрепляемой конструкции или технического обеспечения.

Рекомендации к верному монтажу анкеров можно посмотреть в следующем видео:

Стандарты ГОСТ

Анкерные болты считаются наиболее распространенным способом крепежа зданий к фундаменту. Параллельно с оценкой качества самих деталей, должна быть тщательная проверка фундамента. В противном случае есть вероятность нарушения болтовых соединений. Бетон должен быть достаточно прочным, чтобы удерживать анкерные болты. Если бетон слабый или пористый, сверление отверстий под болты может привести к появлению трещин или крошению. Следовательно, никакой гарантии прочности не существует в таких случаях.

Несмотря на то, что опорные стены могут обеспечить стабильность конструкции, необходимо предпринять дополнительные меры для снижения вероятности повреждения. Проекты разрабатывают с учетом не только постоянных факторов воздействия, но и потенциальных сейсмических угроз. Согласно единый строительному кодексу, разработанному на основе ГОСТ, установлено, что фундаментные плиты должны быть прикреплены болтами к фундаменту болтами диаметром 1/2 дюйма на расстоянии не более 1,8 метров друг от друга. Один болт должен быть размещен в пределах 30,5 см от каждого конца секции пластины.

В стандартах ГОСТ регламентируют не только особенности строения болтов, но и прописывают материал, из которого должны изготавливать детали. Основное правило для всех видов анкерных прочных болтов  – технология производства из легированной и углеродистой стали. Если это обусловлено маркировкой по ГОСТ, для улучшения свойств болтов дополнительно наносят цинк. Он улучшает качества, защищая крепежные системы от коррозии.

Нанесение цинка возможно двумя способами:

1. Гальванический. Суть заключается в том, что для обработки используют гидролизную ванну. Атомы цинка покрывают поверхность анкерного болта.
2. Диффузионный. Оцинковка происходит под воздействием высоких температур. Методом нагрева атомы проникают в поверхность крепежа.

Оба способа отлично себя зарекомендовали, поэтому для достижения результата можно использовать любой из них. При этом важно придерживаться правил и нормативов, зафиксированных в строительном кодексе.

Комплектация по ГОСТу

ГОСТ разработан на основе нормативных строительных документов. Он регламентирует размеры изделий, их качество, особенности хранения и транспортировки.

Что касается требований комплектации, крепеж должен состоять из следующих частей:

• основной стержень;
• анкерная арматура;
• плитка и втулка;
• муфта и шайба;
• зажимная цинга;
• гайка;
• труба.

Советуем к прочтению:   Преимущества и применение ЖБИ

Некоторые составляющие могут отсутствовать в зависимости от модификации. Для понимания, в прямых болтах резьба накручивается только с одной стороны. Также есть только центральная штанга и гайка. Если рассматривать другие более сложные крепежи, их структура усовершенствована и спроектирована в зависимости от выполняемых функций, специфики крепления и области применения. Фиксаторов в виде гаек и шайб может быть несколько.

Преимущества и недостатки фундаментных болтов

Если вы намерены использовать анкерные болты для монтажа массивных конструкций, оцените их плюсы:

• выдерживают большие нагрузки. Предельные показатели рассчитываются с учетом веса конструкции и особенностей фундаментного основания;
• изобилие видов, которые отличаются между собой конструкцией. В зависимости от поставленных задач можно подобрать качественные крепежи с гарантированной долговечностью эксплуатации;
• предусмотрено 2 вида монтажа (описывали выше). За счет этого устанавливать болты удобно не только во время бетонирования, но и после, уже на готовый фундамент;
• используют надежный материал – высокопрочная сталь с возможностью оцинковки.

К недостаткам относят следующие характеристики крепежа:

• ограниченная область применения. Фундаментные болты используют для монтажа конструкций к бетонным основаниям, из природного камня или кирпича;
• для работы с анкерами нужен определенный опыт, грамотный расчет расстояния и изучение особенностей фундамента.

Условия эксплуатации болтов в ходе бетонирования

По специфике эксплуатации различают расчетные и конструктивные болты фундаментные. В первом случае анкер распределяет нагрузку и передает ее фундаменту. В конструктивных крепежах главной задачей становиться стабильность работы механизмов. То есть, болт предотвращает конструкцию от сдвигов, смещения и деформации.

В соответствии с методом установки фундаментных болтов классифицируют на:

• устанавливаемые до затвердения бетонного раствора. Это наиболее распространенный способ монтажа;
• путем сверления отверстия в готовый фундамент. Метод актуален для распорных болтов и прямых. Просверливается отверстие с расчетом диаметра крепежа, куда затем монтируется анкерный болт. Такой способ не подходит для соединения крепежей при возведении высоток. Они не смогут выдержать ветровую нагрузку.

Фундаментные анкерные болты можно использовать для монтажа к прочным основаниям. Поэтому, предварительно важна оценка качества фундамента. Например, в пустотелый кирпич устанавливать анкерные болты запрещено.

Область применения болтов:

• для крепления промышленного оборудования. Это могут быть станки, технические агрегаты, прессовые машины и другие;
• реконструкция фундамента. Для его укрепления понадобится параллельно со старыми болтами монтировать новые;
• установка надежных болтов для укрепления цоколя;
• крепление навесного оборудования (бытовое назначение).

Назначение фундаментного анкера

В фундаментных работах анкерный болт играет роль фиксатора. Нижняя его часть крепится в основание, а верхняя с помощью резьбы соединяется с самим фундаментом. Анкерные болты отлично зарекомендовали себя при строительстве быстровозводимых сооружений и монтаже массивного оборудования.

Свойства крепежей:

• надежная фиксация стержня в фундаменте;
• установка прочных болтов до того, как вы зальете бетонный раствор;
• гарантия долговечности при монтажных работах.

Только при грамотном выборе установки болта можно рассчитывать на его преимущества. Чтобы сориентироваться в локации и правильно рассчитать положение крепежей, лучше исходить из проектировки объекта. Берется во внимание информация о несущих конструкциях. Только под ними можно монтировать анкера.

Способы восстановления фундаментных болтов

Существует несколько вариантов восстановления целостности анкерных болтов, если в результате неправильного расчета нагрузки они деформировались, поддались воздействию коррозии.

1. Ремонт существующих анкерных болтов. Соединенные с фундаментом анкерные болты могут быть отремонтированы с использованием механических муфт или удлинителей сварочного штифта. В этих случаях нужно заменить резьбу анкеров. Ремонт может увеличить срок эксплуатации, если правильно установить причину негативных последствий.
2. Перемещение. Болты опускаются в колодцы. После настройки положения их выравнивают, пропуская через отверстие в опорной части оборудования. Затем фиксируют гайками. Одним из основных недостатков при перемещении анкерных болтов являются возможные препятствия, вызванные сборкой арматуры.
3. Замена болта. Чаще всего лучшей альтернативой является полное удаление и замена крепежей. В процессе устанавливают новые анкерные болты в то же место, где и были прежние болты. В этом случае крепления могут быть длиннее с большим диаметром. За счет этого они могут выдерживать более серьезные нагрузки.

Перед проектированием работ с использованием фундаментных болтов, необходимо убедиться в их качестве. Производитель обязан предоставить подтверждения тестирований и соответствия ГОСТу. Поскольку крепежные системы применяются в условиях установки массивных конструкций, ошибки при монтаже недопустимы. Помимо оценки самих крепежных элементов не забывайте и об исследовании самого фундамента.

Что будет в результате неправильного монтажа

Выставленные не по размерам анкеры видно на снимках геодезистов, что сразу выявляет расхождения между фактическим положением и утвержденным планом. Потребуется приложить больше усилий, чтобы исправить недочет, значит, будет перерасход финансов, времени.

Готовые сооружения принимает комиссия технадзора, которая при выявлении расположения болтов вне допусков запрещает изгиб анкеров с использованием сварки. Нельзя увеличивать отверстия на задних нижних частях колонн.

Использование анкерной химии должно предполагать увеличенный бюджет, длительные сроки. Материал дороже обычных болтов, требуется время на отвердевание.

Система крепления анкерными болтами позволяет надолго зафиксировать конструкции, оборудование. Наиболее плотное соединение образуется, если анкеры выводят из фундамента. Нужно правильно выбрать болты, выполнить установку, строго следуя технологии. Если все сделать последовательно, ровно, крепко, крепеж выдержит технику почти любой массы, габаритов.

Наглядно процесс правильной эксплуатации химического крепления показан в нижеследующем видео:

Источники

• http://stroyres.net/metallicheskie/metizyi/ankeryi/fundamentnyiy.html
• http://met-all.org/metalloprokat/metizy/bolty-fundamentnye-gost-raschet-montazh.html
• https://laminatepol.ru/36863-ispolzovanie-ankernyh-boltov-pri-stroitelstve-fundamenta.html
• https://ru-house.net/stroitelstvo/krepezh/ankery/fundamentnye-ankernye-bolty-ustanovka.html
• https://uniform-met.ru/articles/ustanovka-ankernykh-boltov-pri-betonirovanii-osobennosti-raboty-s-krepezhami/

Источник: akak7.ru