Фундаментный болт – это специальный крепежный элемент, используемый для соединения фундамента и строения (оборудования и так далее) между собой. Болт для фундамента работает по технологии «якоря» (анкера), то есть устройство монтируется внутрь фундамента и надежно зацепляется. Правильно подобранный и установленный болт позволяет увеличить устойчивость и долговечность сооружения.
Крепления для сцепления фундамента и строения
Целевое назначение анкерных болтов
Анкерным крепежом железобетонная конструкция прочно скрепляется с несущими элементами постройки. Можно создать прочную фиксацию тяжелого промышленного оборудования, каменных блоков, новых элементов общей конструкции. С одной стороны изделия — резьба, с другой располагается фиксирующая деталь для крепления к фундаменту.
После установки на нужное место анкер становится частью постройки, облегчает процесс сооружения, так как прикручивается к вертикально расположенным сваям с прижиманием к поверхности анкерной плиты.
Изделия — крепеж, работающий по якорному принципу. Элемент предназначен для надежного соединения разных деталей, проникая глубоко в структуру каждой из них. Соединенные элементы переносят высокие нагрузки динамического и статического типа.
Для анкерных креплений применяется прочное сырье, осуществляется внешняя оцинковка для защиты от внешней среды.
Длина анкерных изделий — 15-500 см. Пропорционально длине, увеличивается величина сечения анкеров.
На каких принципах базируются анкерные соединения
Анкерный болт держится в фундаментном основании за счёт воздействия сил: склеивания, трения и упора. Силы трения образуются в результате взаимодействия материала монолита и соединительного изделия.
Они возникают в процессе распирания разжимной цанги. Силы упора воспринимаются соединительным элементом.
Они компенсируются за счёт внутренних сил сопротивления, противодействующих излому.
Силы склеивания компенсируют нагрузки, возникающие в результате внутреннего касательного напряжения, в месте где анкер контактирует с бетонным покрытием.
Какие виды анкеров бывают
Соединители активно применяются для закладки внутрь фундаментных блоков. В зависимости от параметров, формы, размеров, запаса прочности есть несколько видов болтов.
По пособию по проектированию АБ для крепления строительных конструкций, оборудования, выпущенному к СНиПу 2.09.03, основные параметры для классификации болтов — конструктивное решение и метод монтажа.
По принципу устройства выделяют изогнутые, съемные, с анкерной плиткой, составные, с коническим наконечником. По методу установки — монтируемые до заливки бетона, элементы, вставляемые в готовые основания внутрь предварительно просверленных отверстий.
Изогнутый болт
Изогнутый тип производят по нормам и стандартам ГОСТа 24379.1-80. Болт — прямой металлический штырь с загнутым концом, отчего имеет значительное внешнее сходство с крюком.
Максимальный размер такого крепежа не превышает 180 см, а область применения ограничивается железобетонными строениями фундаментного типа.
Изогнутые крепления
Готовый продукт состоит из основной шпильки с двумя гайками и шайбой. Шайбу часто увеличивают под монтаж крупногабаритного оборудования, либо установок с увеличенным диаметром крепежного отверстия.
Изделие устанавливают перед бетонированием.
Элементы с анкерной плитой
Если приспособления выпускают длиной до 5 м, то для надежной фиксации, лучшего распределения нагрузки, сверху часто крепят плиту на резьбовой участок дополнительными гайками.
Сложность анкерной плиты зависит от фундаментного болта.
Элементы с плитой на одной стороне
Благодаря такой расширенной площадке, повышается устойчивость к нагрузкам, то есть, с такими анкерами можно использовать более тяжелое оборудование. Единственный, но очень заметный минус — монтаж соединителей еще на стадии заложения фундамента.
Устройство крепят на резьбу, либо сваркой, если есть пластина из металла.
Составной крепеж
Составные анкерные крепления позволяют существенно увеличить возможную глубину заложения, даже на несколько метров.
Крепеж выпускают в строгом соответствии ГОСТу 24379.1-80, он содержит металлический основной штырь, шпильку с резьбой, скрепляющую муфту, расширенную плиту.
Крепления применяют для соединения нескольких конструктивных элементов единой стяжкой.
Составной крепежный элемент
В общий комплект составных анкеров вкладывают несколько резьбовых шпилек.
Составные элементы включают две части, которые соединяются муфтой. При использовании составного крепежа его разбирают, низ устанавливают сразу, заливают раствор, после его высыхания ставят верхнюю часть.
Съемные элементы
Съемный вариант устроен аналогично составному, подлежит монтажу нижней части до заливки бетонной смеси, а верхней – после отвердевания раствора.
Крепеж — штырь из металла с целой анкерной системой, которая позволяет загонять анкеры внутрь кладки из кирпича или камня, железобетонные сооружения.
Съемный вариант
С одной стороны расположена плита, а с другой – крепежные гайки. Отдельные части такого анкера стыкуют соединительной муфтой.
Элементы съемного типа способствуют монтажу инженерно-технического оборудования, независимо от целевого назначения конструкции, существуют в трех форматах: литой, составной, сварной болт.
Прямые анкеры
Болты для фундамента прямого типа — простые длинные штыри, достигающие в размерах до 140 см.
Этот вид анкера можно устанавливать в готовый фундамент, заранее высверлив отверстия под каждый штырь. Фиксация положения осуществляется цементным раствором, либо эпоксидным клеем.
Прямой соединитель
Обеспечение данных происходит только на очень твердых опорах для зданий, то есть, без деформационного давления.
Продукция выпускается с параметрами 1,6-4,2 мм в диаметре, от 30 см длиной. В производстве используется только высокопрочная сталь, что укрепляет болт достаточно для стойкого переноса механических нагрузок.
Изделия успешно привлекаются для монтажа оборудования в твердое, не эластичное основание.
Использование химического соединения
Помимо соединительных конструкций, основанных на воздействии механических связей, существуют изделия, соединение которых с бетонным основанием происходит за счёт внутримолекулярных воздействий.
Они получили название химических анкеров. В состав этих элементов входит стержень из металла, имеющий резьбовую поверхность, и специальный клей, в котором он находится.
Посмотрите подробную инструкцию в видео:
Обычно для производства химических соединительных конструкций используются оцинкованные или нержавеющие стали.
В приготовленное заранее отверстие производят заливку специального клеевого состава и погружают туда болт. После того, как состав застынет, образуется надёжная связь, которая устойчива к воздействию погодных условий и защищает поверхность от коррозии.
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.
Нюансы установки закладных деталей
При установке закладных деталей следует учитывать ряд факторов. Они актуальны как при частном строительстве, так и при глобальном. Во втором случае всегда есть нормативные акты и инженерные расчеты, в то время как при строительстве частного дома или небольшого объекта приходится руководствоваться расчетами «на глаз», и тут лучше перестараться, и произвести более прочное крепление.
Наибольшая нагрузка создается в изделиях, работающих на разрыв, когда деталь под весом конструкции вытягивается из места крепления. Также сложности могут возникнуть с растрескиванием бетона. В нормативных актах и ГОСТах, четко указаны рекомендации по отступам от края, и их несоблюдение приводит к откалыванию или растрескиванию конструкции. Если закладная установлена слишком близко к краю, не поможет даже крепление к каркасу, особенно если на бетонное изделие действует нагрузка на излом.
Подъемный рым
Подъемный рым – это деталь, за которую поднимают бетонное изделие. В большинстве случаев он устанавливается еще при заливке, и производители стараются максимально прочно произвести крепление, приваривая рым непосредственно к каркасу изделия.
На рым действует нагрузка, равная весу монолита, который часто достигает нескольких тонн. Устанавливая подъемный рым на изделие, где он не был предусмотрен конструкцией, следует учитывать не только крепление закладной, но и разрывную нагрузку сварочного шва. Часто рым просто приваривается к плашке, и тут важно смотреть сразу на несколько нюансов:
- Диаметр арматуры, из которой изготовлен рым;
- Длина сварного шва по окружности арматуры;
- Качество сварного шва;
- Надежность крепления закладной.
Если рым необходимо именно приварить к плашке, то есть, в изделии вообще нет закладных деталей, сначала необходимо просверлить два отверстия, и в них пропустить арматуру, произведя сварку снизу и сверху плашки. Это существенно упрочняет конструкцию.
Важно! При большой нагрузке и весе бетонного изделия, необходимо делать рымы из цельной арматуры, то есть, сгибать арку из прутка, а не сваривать ее из нескольких элементов. Разрыв прутка гораздо выше, чем на сварном шве.
От простого забития рымной арки в конструкцию лучше отказаться, так как такое крепление будет самым слабым и при подъеме изделия вероятность выхода арматуры из посадочного места существенно увеличивается. Также следует прочно закрепить саму плашку, и тут используется наклонное крепление анкеров, то есть забитие их под разными углами. И еще один важный фактор – удаление от края изделия. Чем ближе рым устанавливается к краю плиты, тем выше вероятность раскола бетона.
Скрепляющая
Задача скрепляющей закладной детали в соединении двух бетонных монолитов между собой. Как уже говорилось выше, существует два способа крепления:
- Односторонний;
- И сквозной.
Если есть возможность произвести сквозное крепление, не стоит от него отказываться, так как оно более прочное и надежное. Вид закладной детали при этом будет разный. При сквозном сверлении используют специальный анкер с двумя плашками. Одна приваренная, а другая с отверстием. После того как анкер забит в отверстие, с другой стороны на него надевается плашка и производится крепление. Его можно осуществить с помощью гайки, если на анкере есть резьба, или сваркой, в этом случае резьба, соответственно, не нужна.
Скрепляющие детали также часто используют для реставрации бетонного монолита, который начал растрескиваться от времени. Сквозная стяжка возвращает конструкции изначальную прочность. Если же необходимо скрепить конструкцию, но сквозное отверстие просверлить не получается, используют стягивающие анкеры. Выглядят они также как обычный крепеж, с помощью которого устанавливают окна или двери, но большего размера и повышенной прочности. Такой анкер забивается в отверстие и путем стягивания гайки, внутри монолита происходит расширение гильзы, тем самым обеспечивается надежность крепления в основании.
Важно! При использовании в качестве анкеров обычной арматуры, часто сверлят отверстие меньшего диаметра, и при забивании штырь более плотно заходит в основание. С разжимными анкерами этого не делают, и отверстие сверлится строго определенного диаметра, а в ряде случаев на 1-2 миллиметра больше. Анкер должен свободно заходить в посадочное место. В крайнем случае, допускаются несильные удары молотком.
При таком методе крепления важно точно рассчитать глубину отверстия и длину анкера. Если в случае с арматурными штырями это не имеет значения, так как излишки потом можно будет отрезать, с анкерами это не получится, и они должны полностью входить в монолит.
Опорная
Конструкция закладных деталей опорного типа зависит от нагрузки на будущее изделие. Существуют специальные метизы, предназначенные для установки столбов освещения или просто опор. Это фланцевые конструкции, нижняя часть которых изготавливается из трубы, а сверху приваривается фланец с болтами или отверстиями под них. Система надежная и прочная, но главное ее преимущество в удобстве. Если опору необходимо удалить или заменить, не придется выдалбливать бетон. Достаточно просто открутить фланец и все.
Если же мы говорим о цельной конструкции, которая не будет убираться, например навес, то тут следует учитывать не только давление на закладную, оно тут очень низкое, но и парусность конструкции. Именно парусность будет создавать наибольшую нагрузку на изделие, поэтому плашку следует крепить к плите или монолиту исключительно с угловым наклоном анкеров. Каждый анкер наклоняется в свою сторону, таким образом вырвать их из основания очень сложно, и прочность всей конструкции увеличивается.
Опорные закладные детали часто используются при строительстве металлических заборов. При заливке фундамента можно сразу установить столбы, но придется тщательно выставлять их углы и вымерять расстояния, что создает дополнительные сложности. Проще приварить к каркасу фундамента или погрузить в не застывший бетон закладную, оставив снаружи только плашку. После застывания бетона к этим плашкам можно варить столбы опоры забора.
Еще один вариант установки закладной в фундамент — помещение в раствор деревянных клиньев круглого сечения. После застывания они легко удаляются, оставляя отверстия нужного диаметра. Отпадает необходимость сверлить фундамент, и это особенно актуально в частном строительстве, когда толщина заливаемого блока небольшая, и при сверлении часто возникают сколы и растрескивания.
Соединительная
Соединительные закладные детали используются для крепления к бетонному монолиту металлических элементов, но в горизонтальной плоскости. Они часто используются при строительстве каменных опор забора, когда между столбами планирует вставлять стальные детали. Сверление в такой ситуации не лучший вариант, особенно если используется отделка декоративным кирпичом или камнем, которые плохо переносят удары перфоратора.
Учитывая тот факт, что крепление секций забора производится с двух сторон, то есть элемент встает в распор, производить сложное крепление закладной не имеет смысла. Достаточно просто установить в бетон самую простую закладную с прямыми анкерами, и она отлично справится со своими задачами.
В глобальном строительстве к таким метизам предъявляются повышенные требования, так как при горизонтальном расположении закладной на нее действует нагрузка сразу в нескольких направлениях. Использование прямых анкеров допустимо только при двухстороннем креплении металлической детали. В остальных случаях применяется только наколенное расположение анкеров в разных направлениях.
Такие же требования предъявляются к закладным, используемым на въездных воротах. На такие детали действует максимальная нагрузка по всем направлениям, в том числе парусность. Также следует учитывать, что ворота постоянно двигаются, что создает дополнительную нагрузку. В этом случае закладные желательно устанавливать с привязкой к каркасу. При строительстве заборов, внутрь монолитной опоры устанавливается труба, именно к ней и необходимо приварить метиз, и после этого производить заливку бетона или укладку декоративного камня.
Принцип монтажа болтов
Установку анкерных элементов начинают после укладки арматурного каркаса внутрь опалубки. Иными словами, когда подготовка перед бетонированием завершена.
Фиксируют штыри на сварку, либо вязальной проволокой, смотря, как вязали арматуру для железобетонной заливки.
Крепеж нельзя устанавливать глубже уровня заложения фундамента, нельзя использовать анкеры с видимыми дефектами или повреждениями без предварительной проверки на работоспособность. Глубина установки должна соблюдаться, иначе болт пройдет внутрь рыхлого грунта, где будет болтаться и ничего не закрепит.
Процесс не самый сложный, подлежит самостоятельному исполнению.
Нужно строго следовать утвержденному плану дома, чтобы правильно расставить элементы по задуманным точкам размещения разных конструкций. Необходимо учесть места сооружения дверных проемов, внутри которых болты не ставят. Анкер для фундамента ставят только под стены планируемого дома.
Схематично отображенный монтаж
Когда цементно-песчаная смесь будет залита в опалубку, внутрь нее вставляют соединитель. Потребуется тщательно следить за глубиной погружения анкера.
Анкерные соединения размещают не слишком плотно друг к другу, выдерживая расстояние. Обычно, между двумя крепежными точками оставляют не менее двух глубин закладывания анкеров внутрь фундамента.
Когда деталь размещена на нужной точке, выполняют корректировку по вертикали и оставляют раствор просыхать. Когда процесс отвердевания полностью завершен, выступающие над фундаментом части скрепляют пластинами из металла или досками из дерева.
Если приспособление вставляют в сухой бетон, сначала сверлят место под монтаж, которое будет намного больше, чем диаметр анкера, но не глубже толщины залитого фундамента.
По нормативным документам производится заготовка клеящего раствора, либо смеси цемента с песком, готовую смесь заливают в отверстие. Внутрь забетонированной дырки вставляют соединитель, выравнивают по вертикали, оставляют до просыхания.
Назначение крепежа.
Болты, называемые иногда анкер фундаментный предназначены для крепления к опоре строения нижнего венца рубленных конструкций, а также связки с другими материалами наружных стен или монтажа различных станков и механизмов в промышленных предприятиях. Кроме этого, для усиления основания дома на него часто крепят стальные профильные детали П-образной или Н-образной формы, называемые соответственно швеллерами и двутаврами.
Установка анкерных болтов в фундамент.
Назначение фундаментных крепежей.
На гладкий ленточный железобетонный или плитный фундамент присоединить строительные блоки или брус без опасения всевозможных деформаций и смещения конструкции невозможно. Для решения этой задачи и применяют длинные стержни той или иной формы, именуемые анкерными болтами.
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:
Применение резьбовых шпилек
Чаще всего шпильки используют для:
- стяжки и соединения деталей металлических конструкций;
- крепления воздуховодов, водопроводов, систем пожаротушения, вентиляции и прочих систем на потолочных перекрытиях;
- изготовления ножек для ванн и душевых поддонов;
- крепления брусьев;
- монтажа деревянных лагов;
- установления рекламных щитов и т.д.
Применение резьбовой шпильки
Так же, как и другие крепежные изделия, резьбовые шпильки созданы для работы с определенными нагрузками. Несущие способности этого крепежного изделия напрямую связаны с габаритами и с особенностями прилагаемой нагрузки на элемент. При нагрузке, действующей на плоскость, несущие свойства крепежа напрямую связаны с глубиной вкручивания крепежа. Штангу монтируют с учетом допустимых нагрузок (минимальной разрушающей силы kH), которые рекомендованы производителем.
Соединения при помощи шпильки выполняют с использованием соединительных гаек DIN 6334 и плоских шайб DIN 125, DIN 9021. При условии работы шпилек в бетоне используют латунные (цанга), забивные или химические анкеры. Удобство шпильки в том, что при необходимости она может быть нарезана на куски нужной длины.
