Расчет расстояния от края фундамента до анкерного болта

Пособие к СНиП 2.09.03 по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования

Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений

по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования

Рекомендовано к изданию решением секции несущих конструкций научно-технического совета ЦНИИпромзданий.

Содержит основные положения по расчету болтов и креплений строительных конструкций и строительного оборудования. Рассмотрены прогрессивные типы болтов и даны рекомендации по их применению. Отражены вопросы, касающиеся образования скважин в бетоне и железобетоне, установки и затяжке болтов, выверки оборудования и конструкций.

Для инженерно-технических работников проектных институтов, монтажных и строительных организаций, а также заводов изготовителей.

1. Общие указания

1.1. Настоящее Пособие составлено к СНиП 2.09.03 “Сооружения промышленных предприятий” и применяется при креплении анкерными болтами (далее болтами), включая болты и дюбели распорного типа, строительных конструкций и оборудования к бетонным, железобетонным и кирпичным элементам (фундаментам, силовым полам, стенам и т.д.), эксплуатируемых при расчетной температуре наружного воздуха до минус 65 включительно и при нагреве бетона фундамента до 50 ° С.

Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01.

Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на проектирование.

1.2. При нагреве бетона фундамента свыше 50 ° С в расчетах должно учитываться влияние температуры на прочностные характеристики материала фундамента, болтов, подливок, клеевых составов и т.п.

1.3. Болты, предназначенные для работы в условиях агрессивной среды к повышенной влажности, должны проектироваться с учетом дополнительных требований, предъявляемых СНиП 3.04.03.

1.4. Требования настоящего Пособия не исключают, при наличии соответствующего обоснования, применение других способов закрепления оборудования на фундаментах (например, на виброгасителях, на клею и др.).

1.5. Рекомендации настоящего Пособия должны также соблюдаться при выполнении работ по установке и закреплению строительных конструкций и технологического оборудования в процессе монтажа.

2. Основные типы болтов и область их применения

2.1. По конструктивному решению болты подразделяются на следующие типы: изогнутые; с анкерной плитой; составные с анкерной плитой; съемные с анкерным устройством; прямые; с коническим концом.

2.2. По способу установки болты подразделяются на устанавливаемые до бетонирования фундаментов и устанавливаемые на готовые фундаменты или другие конструктивные элементы в просверленные или готовые “колодцы”.

Болты изогнутые и с анкерной плитой, устанавливаемые в фундаменты до бетонирования, приведет на рис. 1.

Рис. 1. Болты, устанавливаемые в фундаменты до бетонирования

а ¾ изогнутые; б, в, г ¾ с анкерной плитой; д, е ¾ составные с анкерной плитой

Болты съемные, устанавливаемые после бетонирования фундаментов в специальные анкерные устройства, заранее предусмотренные в теле фундамента, приведены на рис. 2.

Рис. 2. Болты съемные, устанавливаемые после бетонирования фундаментов

а ¾ с плоской анкерной плитой (М12 М48); б ¾ с литой анкерной плитой (М56 М125); в ¾ со сварной анкерной плитой (М56 М100)

Болты изогнутые, устанавливаемые в колодцах, приведены на рис 3.

Рис. 3. Болты, устанавливаемые в “колодцах”, заранее предусмотренных в фундаментах

Болты прямые, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые синтетическим клеем (эпоксидным, силоксановым) или с помощью цементно-песчаной смеси методом виброзачеканки, приведены на рис. 4.

Рис. 4. Болты прямые, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов

а ¾ закрепляемые синтетическим клеем (а. с. № 209305); б ¾ закрепляемые с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки (а. с. № 419305)

Болты распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов и закрепляемые с помощью разжимных цанг или цементно-песчаным раствором способом вибропогружения, приведены на рис. 5.

Рис. 5. Болты, распорного типа с коническим концом, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов

а ¾ закрепляемые с помощью разжимной цанги (а .с. № 539170); б, в ¾ закрепляемые цементно-песчаным раствором способом вибропогружения (а. с. № 737573 и а. с. № 763525)

Распорные дюбели (далее дюбели), устанавливаемые в просверленные скважины строительных элементов (стены, колонны и т.п.) и закрепляемые с помощью распорных устройств, приведены на рис. 6.

Рис. 6. Дюбели распорные, устанавливаемые в просверленные скважины готовых конструкций

а, б ¾ дюбель-шпильки распорные (М8-М24) (а.с. №1225936); в ¾ дюбель-втулка, распорная (М6-М20); 1 ¾ распорная шпилька; 2 ¾ разжимная цанга; 3 ¾ гайка; 4 ¾ распорная втулка; 5 ¾ разжимная пробка; 6 ¾ крепежный болт

2.3. По условиям эксплуатации болты подразделяются на расчетные и конструктивные.

К расчетным относятся болты, воспринимающие нагрузки, возникающие при эксплуатации строительных конструкций или работы оборудования.

К конструктивным относятся болты, предусматриваемые для крепления строительных конструкций и оборудования, устойчивость которых против опрокидывания или сдвига обеспечивается собственным весом конструкции или оборудования. Конструктивные болты предназначаются для рихтовки строительных конструкций и оборудования во время их монтажа и для обеспечения стабильной работы конструкций и оборудования во время эксплуатации, а также для предотвращения их случайных смещений.

Уровень динамичности устанавливается в зависимости от типа и характера оборудования.

2.4. Болты для крепления конструкций и оборудования должны изготавливаться в соответствии с ГОСТ 24379.0 “Болты фундаментные. Общие технические условия” и ГОСТ 24379.1 “Болты фундаментные. Конструкция и размеры”.

Классификация болтов в соответствии с указанными стандартами приведена в табл. 1.

Номинальный диаметр резьбы d , мм

Изогнутые в колодцах)

Прямые на клею и с цемен­тно-песчаной

2.5. Болты изогнутые (см. рис. 1, а) предназначаются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования в тех случаях, когда высота фундамента не зависит от глубины заделки болтов в бетон.

2.6. Болты с анкерной плитой (см. рис. 1, б, в, г), имеющие меньшую глубину заделки по сравнению с болтами изогнутыми, рекомендуется применять в тех случаях, когда высота фундамента определяется глубиной заделки болтов в бетон.

Читайте также:
Подбираем двухконтурный настенный газовый котел

2.7. Болты составные с анкерными плитами (см. рис. 1, д, е) применяются в случаях установки оборудования методом поворота или надвижки (например, при монтаже вертикальных цилиндрических аппаратов химической промышленности). В этих случаях муфта и нижняя шпилька с анкерной плитой устанавливается в массив фундамента во время бетонирования, а верхняя шпилька ввертывается в муфту на всю длину резьбы после установки оборудования через отверстия в опорных частях.

Длина ввинчивания шпильки в муфту должна быть не менее 1,6 диаметра резьбы болта.

2.8. Болты изогнутые и с анкерной плитой устанавливаются до бетонирования фундаментов на специальных кондукторных устройствах, строго фиксирующих их проектное положение в процессе бетонирования.

2.9. Болты съемные (см. рис. 2) рекомендуется применить главным образом для крепления тяжелого прокатного, кузнечно-прессового, электротехнического и другого оборудования, вызывающего большие динамические нагрузки, а также в тех случаях, когда болты в процессе эксплуатации оборудования подлежат возможной замене.

При установке съемных болтов в массив фундамента закладывается только анкерная арматура (анкерные устройства), а шпилька устанавливается свободно в трубе после устройства фундамента.

2.10. Болты изогнутые, устанавливаемые в “колодцах” готовых фундаментов (см. рис. 3) с последующим замоноличиванием колодца бетоном, рекомендуются для крепления оборудования и строительных конструкций в тех случаях, когда не могут быть установлены болты в просверленные скважины.

2.11. Болты прямые на синтетических клеях (эпоксидном или силоксановом) и закрепляемые с помощью цементно-песчаной смеси способом виброзачеканки (см. рис. 4) рекомендуются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования с уровнем асимметрии цикла r ³ 0,6 ¾ для болтов на синтетических клеях и r ³ 0,8 ¾ для болтов на виброзачеканке.

Болты, закрепляемые с помощью эпоксидного клея, могут эксплуатироваться при расчетной температуре наружного воздуха до минус 40 ° С и при нагреве бетона до 50 ° С, болты, закрепляемые силоксановым клеем, ¾ соответственно до минус 40 ° С и до 100 ° С.

2.12. Болты распорного типа, закрепляемые с помощью разжимной цанги (см. рис. 5, а), и распорные дюбели (см. рис. 6) предназначаются для крепления строительных конструкций и оборудования, испытывающих статические и вибрационные нагрузки ( r ³ 0,9).

2.13. Болты с коническим концом, закрепляемые цементно-песчаным раствором способом вибропогружения (см. рис. 5, б, в), рекомендуются для крепления строительных конструкций и технологического оборудования, за исключением оборудования, вызывающего значительные динамические и ударные нагрузки (кузнечно-прессовое оборудование, прокатные клети, электродвигатели большой мощности и др.).

Примечание. Болты с коническим концом исполнения 2 изготовляются высадкой, исполнения 3 ¾ навинчиванием конической втулки.

2.14. Болты, устанавливаемые в просверленные скважины готовых фундаментов, не допускается применять для крепления несущих колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, а также для высотных зданий и сооружений, для которых ветровая нагрузка является основной.

Для крепления указанных конструкций допускается применять болты с коническим концом, устанавливаемые способом вибропогружения.

При этом глубина заделки болтов должна быть не менее 20 d .

При мероприятиях, обеспечивающих надежность и долговечность анкеровки (увеличенная глубина заделки, дополнительные анкерующие устройства и т.д.), допускается крепление указанных конструкций болтами других типов, устанавливаемыми в просверленные скважины готовых фундаментов, по согласованию с организацией ¾ разработчиком этих болтов.

2.15. Для крепления технологического оборудования допускается устанавливать в скважинах болты диаметром свыше 48 мм при соответствующем технико-экономическом обосновании и при наличии бурового оборудования.

2.16. Распорные дюбели предназначаются для закрепления главным образом сантехнического, электротехнического и вентиляционного оборудования, а также элементов отделки, облицовки и пр.

Конструкции и размеры распорных дюбелей приведены в прил. 1.

2.17. Дюбели предназначаются для конструктивного закрепления различного мелкого оборудования, а также металлоконструкций, деталей декоративной отделки и других элементов на фундаментах, стенах и других строительных конструкциях из бетона, железобетона и кирпича.

Техническая документация на дюбели разработана ВНИИмонтажспецстроем.

2.18. Узлы крепления болтами с разжимной цангой и распорными дюбелями допускается вводить в эксплуатацию сразу после установки болтов и дюбелей.

3. Расчет болтов

3.1. Нагрузки, действующие на болты, по характеру воздействия подразделяются на статические и динамические. Величина, направление и характер действующих нагрузок от оборудования на болты должны быть указаны в задании на проектирование фундаментов под оборудование.

3.2. Мака сталей расчетных болтов, эксплуатируемых при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65 ° С включительно, должна назначаться в соответствии с указаниями табл. 2.

расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С

Расчет расстояния от края фундамента до анкерного болта

Анкер держит определенную конструкцию путем закрепления в опорном основании. Скобяное изделие является эффективным видом крепежа предметов даже со значительной массой и размерами из различных материалов. Элемент используется в строительстве и ремонте, обеспечивает надежность фиксации, поэтому расчет анкерных болтов имеет значение для правильного выбора модификации.

  1. Определение анкерных болтов
  2. Основные виды изделий
  3. Изогнутые
  4. Составные
  5. Съемные
  6. Прямые
  7. С анкерной плитой
  8. Расчет анкерных болтов
  9. При групповой установке
  10. Определение величины предварительной затяжки
  11. Промежуток от болта до среза фундамента
  12. Глубина анкеровки
  13. Общие рекомендации по расчету анкерных болтов
  14. Правила выполнения монтажа

Определение анкерных болтов

Анкерные болты для фундамента

Болт удерживается в основании из-за трения и усилия упора. Распирание создается за счет распора стальной цанги или дюбеля из пластика. Давление (упор), получаемое анкером, возникает в глубине и возмещается внутренней обструкцией материала изгибу, сжатию, смятию. Такой принцип характерен для металлических анкеров, болтов фундамента.

Метиз разрушается на самом слабом участке, при этом случается:

  • взрыв скобяного изделия — абсолютный или частичный выброс с сохранением целостности конструктива;
  • срез — разрушение по границе основания под влиянием сдвига;
  • излом или сгиб — деформация под воздействием изгибающего усилия;
  • взрыв основания — разрушение при нагрузке, которая выше несущей способности основы.

Может развиваться коррозия после установки анкеров на отдельных его частях. Метиз разрушается от высокой температуры и выгорает.

Основные виды изделий

Изделие имеет разные конструктивные приспособления, помимо резьбы с одного края. Конец анкера может быть изогнутым или прямым.

  • изогнутые с двумя гайками и шайбой;
  • фундаментный болт с анкерной плитой;
  • анкер составного сечения;
  • съемный вид;
  • прямого типа с двумя гайкам и шайбами;
  • с коническим окончанием.
Читайте также:
Пила по бетону: электрическая, гидравлическая и бензиновая

По размеру различают малые (длина до 55 мм, а периметр сечения до 8 мм), средние (до 120 и 12 мм, соответственно), большие (220 и 24 мм). По варианту монтажа бывают распорные, клиновые и забивные.

Изогнутые

Разновидность имеет окончание в виде крюка вместо резьбового участка. Изделия выпускаются до 180 мм и ставятся в железобетонных основаниях. Крючок обеспечивает комфорт при навеске предметов, на вертикальное ограждение.

Под крюком располагается гайка, которая применяется в конструкции изогнутого метиза и служит для разжима распорной цанги. Так втулка надежно фиксируется в перегородке или несущей стене. Удобство этого вида заключается в том, что его можно убрать в любое время, если есть необходимость.

Эти виды применяются в быту и служат для навески приборов освещения, бойлеров, других устройств. В других вариантах свободный конец изгибается кольцом и приспособлен для натягивания веревки.

Составные

Крепеж состоит из анкерной плиты и стержня, который соединяется муфтой со штырем. Закрепить шпильку в бетоне можно с помощью резьбы, на которую накручивается гайка, чтобы стянуть крупные строительные элементы или части оборудования. Шпильки достигают несколько метров в длину.

Фундаментный комбинированный болт служит для фиксации оборудования в опоре. Нижний стержень крепежного элемента с анкерной плитой и муфтой ставится до подачи бетона, а верхняя часть ввертывается в сцепление. Оборудование навинчивается на шпильку, затем верхняя часть приваривается. Используется метрический тип резьбы, материалом служит конструкционная углеродистая, низколегированная или конструкционная сталь.

Съемные

Анкерное окончание монолитно заделывается в кирпич или бетон, а в него ввинчивается болт, который может демонтироваться из отверстия при необходимости. Распорные анкеры применяются в отделочных, ремонтных работах, состоят из клина и распорной цанги. Эффективность работы зависит от разновидности материала заделки и глубины анкеровки фундаментных болтов.

Втулка расширяется клином и прочно держится в бетоне за счет сил трения. При монтаже клин может забиваться внутрь цанги или ввинчиваться по резьбе. Есть разновидность крепежа, когда втулка снабжена двумя участками расширения и блокирует вылет метиза около головки и на теле анкерного устройства. Такими разновидностями крепят заполнения поемов, перегородки, несущие профили под панельную отделку.

Прямые

Выглядят как металлические штыри с резьбой на одном торце. Монтируются в монолитные участки одновременно с укладкой бетона или вклеиваются в готовое основание. По нормам прямые анкеры не должны превышать 140 см.

Забивные анкера относятся к механическим разновидностям и состоят из двух элементов:

  • стальной обоймы или из иного прочного материала;
  • резьбового штыря, вкручивающегося в кассету.

Прямые метизы используют в строительстве, ими крепят предметы разной массивности, легкие конструктивы, фиксируют коммуникации, бытовые приборы и промышленное оборудование. Прямые анкеры не ставятся в слабом бетоне или кирпиче с трещинами и другими минимальными разрушениями.

С анкерной плитой

Болты выпускают в виде стержня с метрической резьбой, на одной стороне которого крепится плита с помощью шайб и гаек. Опорный элемент предназначается для крепкой фиксации в бетоне. Такие крепежи производятся длиной до 5 м, изготавливают из сталей высокой прочности марок 09Г2с, 20, 40Х, 35.

Перед тем как крепить анкер в основании, в отверстие наливают специальный клей или химический раствор. При таком крепеже важно соблюдать технологию нанесения и выдержки, иначе может пострадать несущая способность соединения. Время эксплуатации каждого вида после заливки клея указывается в инструкции. Анкерная плита увеличивает площадь опоры предмета и поддерживает его дополнительно.

Расчет анкерных болтов

При вычислении типа и размера крепежа принимают во внимание материал, в который нужно закрутить анкер, и величину нагрузки на метиз. Простые скобяные изделия выдерживают 230 – 500 кг, а укрепленные химическим способом противодействуют 700 кг.

Расчет фундаментных болтов учитывает факторы:

  • динамические характеристики, которые зависят от направления приложения силы;
  • статическое давление не меняется и принимается по расчетным показателям из таблиц.

Производители указывают прочность при паковке, но конструкторы рассчитывают несущие характеристики на срез и разрыв, при этом делают стандартный запас надежности, применив соответствующе коэффициенты.

При групповой установке

Нагрузка вычисляется для болта, который больше всего подвергается негативному усилию.

Расчет анкеров для нахождения расчетного давления ведется по формуле P = -N / n + M · y1 / Σyt², где:

  • N — проектная сила;
  • M — предполагаемый момент изгибания;
  • y1 — длина от поворотной оси до самого удаленного метиза;
  • n — число анкеров;
  • yt — длина от поворотной оси до 1-го болта (учитывают прессованные и натянутые крепежи).

Ось обращения принимается проходящей сквозь середину тяжести несущей площади оборудования. Для сквозных колон из металла, стальных вертикальных элементов сплошного сечения и применяются похожие выражения для нахождения нагрузки растяжения. Подставляются параметры вида бетона, габариты основной поверхности, размер сжатой области под колонной.

Определение величины предварительной затяжки

Расчетная таблица глубины заделки, расстояний между осями, коэффициента затяжки

Болты затягивают до определенной степени затяжки F, значение которой для статичного давления берется 0,75 Р, а для динамичных нагрузок используется 1,1Р, где Р означает расчетный прессинг на крепежный элемент. Затягивание строительных метизов производят вручную с помощью приспособлений с усилием до абсолютного упора.

Сечение стержней проверяется на прочность при динамическом влиянии, перед тем как установить анкер по формуле Aи = 1.8 · g · n · ко P / a · R, где:

  • g — коэффициент давления из таблицы;
  • n — множитель масштабирования, выбирается из таблицы;
  • a — показатель числа серий подачи нагрузки;
  • R — проектное сопротивление сплава (материал анкера) растяжению;
  • ко — коэффициент по таблице.
Читайте также:
Плитка пвх для пола отрицательные отзывы

Площадь сечения стержня находят из условия надежности для динамики и статики. Коэффициент ко принимают 1,05 или 1,15.

Промежуток от болта до среза фундамента

Если глубина заложения болта увеличивается на 5 диаметров, расстояние между анкерами допускается сделать короче на 2 диаметра. Промежуток от центра болта до среза фундамента допускается сделать меньше еще на 1 диаметр, если на участке установки крепежа есть отвесное армирование края основания.

В любом случае пролет от центра головки до края основы принимают:

  • не меньше 100 мм для метизов диаметром до 30 мм;
  • 150 мм — для анкеров диаметром 48 мм;
  • 200 мм — для крепежа диаметром больше 48 мм.

Если ставят спаренные болты, для них применяют единая анкерная плита с промежутком между отверстиями, принятым по расчету.

Глубина анкеровки

Если высота основания позволяет полностью вкрутить болт, отверстия сверлят на проектный размер и после монтажа заделывают смесью цемента и песка. Если размер фундамента не позволяет полностью заглубить анкер, меняют его на болт с отгибкой с распорной цангой в форме конуса.

Если по проекту нужен болт с размером в 3 раза меньшим, чем смонтированные крепежи, изделие ставится в бетон на нужную глубину. При этом выполняется условие, что метиз функционирует с абсолютным проектным сопротивлением. Можно уменьшать глубину установки анкерных болтов пропорционально усилию, влияющему на крепеж.

Общие рекомендации по расчету анкерных болтов

Если основание нагревается свыше +50°С, учитывается действие температуры на материал анкера при выполнении расчета. Принимают во внимание влияние тепла на клей или химические крепежные растворы. Метизы, работающие в агрессивном окружении, принимаются в разработку проекта с повышенными требованиями.

Съемные болты ставят для крепежа конвейеров, электротехнического и другого тяжелого оборудования, а изогнутые проектируют для бетонных колодцев отвердевших фундаментов. Прямые изделия на эпоксидном клее закладывают для скрепления перекрытия и оборудования.

Правила выполнения монтажа

Поверхность рабочей части анкера очищается перед установкой механическим способом, убирается ржавчина, пыль, смазка. Жир удаляется обжигом с дальнейшей протиркой спиртом или ацетоном. Работают вибраторы адресного действия с напряжением 36 В.

В скважину болты помещаются после замешивания заделочного раствора и подготовки отверстия. Крепеж ставится в скважину, между стенкой отверстия и метизом подается немного смеси. Надевается на стержень вибрационный уплотнитель, в дозаторный отсек закладывается раствор. В процессе монтажа виброуплотнитель поворачивается на 20 – 30°.

Как правильно устанавливать анкерные болты в фундамент

Надёжности строительных конструкций во многом способствуют анкерные болты, применяемые при соединении фундаментной основы со стенами возводимых строений. Крепежи значительно повышают устойчивость построек и могут быть применены также для возведения сложных сооружений. Изделия отличаются размерами, высокой прочностью, а также системой фиксации, позволяющей обеспечить надёжное зацепление со строительным материалом — задача будет выполнена при условии грамотного подхода к реализации, заключающегося в правильном выборе изделий и соблюдении технологии монтажа.

  1. Из чего изготавливают анкерные болты для фундаментных работ
  2. Основные виды
  3. Изогнутые
  4. С анкерной плитой
  5. Составные
  6. Съёмные
  7. Прямые
  8. С коническим концом
  9. Расчёт анкерных болтов
  10. При групповой установке
  11. Определение величины предварительной затяжки
  12. Как выполняется монтаж
  13. Правила монтажа
  14. Промежуток от болта до среза фундамента
  15. Глубина анкеровки
  16. Инструкция по установке анкерных болтов в фундамент

Из чего изготавливают анкерные болты для фундаментных работ

Выполняемые крепёжными элементами задачи подразумевают высокие нагрузки, а потому выполняются они из высокопрочных материалов. Чаще всего в производстве используется сталь и её вариации, что позволяет повысить устойчивость изделия к перепадам температур и прочим внешним воздействиям. Технология изготовления предполагает также термическую обработку анкерных болтов, чем обеспечивается надёжность соединения крепёжных элементов с конструкцией.

Фундаментные болты отличаются высокой прочностью, долговечностью и надёжностью, при том, что разные типы крепёжных систем применимы для различных задач. Так, крепежи могут быть использованы в фундаментных строениях разных масштабов, соответственно, будет отличаться и длина изделий (глубина заделки может составлять от 15 см. до 5 м.), а также их диаметр. Крепится анкер к опоре сооружения либо элементам стен, а в промышленных цехах посредством болтов монтируется тяжеловесное оборудование.

Зависимо от конструктивных особенностей, производства и допустимых нагрузок, которые может выдерживать изделие, варьирует и цена. Приобретая фундаментные анкеры, важно удостовериться, что товар выполнен в соответствии с требованиями по ГОСТу и прошёл необходимую проверку (перед выпуском продукции на рынок, она тестируется в условиях соответствующих нагрузок и потенциальных внешних воздействий). Определить технические особенности, область и условия использования болтов можно при помощи специальной маркировки, которая наносится на изделие согласно ГОСТу.

Основные виды

Как мы выяснили, для соединения применяют различные вариации анкеров, отличающиеся конструктивным исполнением и подобранные соответственно предполагаемой нагрузке. С учётом особенностей крепёжных изделий различают несколько основных типов.

Рассмотрим, какие различают анкерные болты и в чём особенности каждого вида.

Изогнутые

Изделия изготавливаются из высокопрочной стали, в нижней части анкера имеется изгиб, повторяющий форму крюка. Касательно фундаментных работ, в этом случае стержни монтируются в колодцы либо железобетонные основы, после чего заливаются бетоном.

С анкерной плитой

Фундаментные крепежи такого типа также ставят погружением в колодец перед бетонированием. Конструктивным отличием данного типа изделия является наличие привариваемой или прикреплённой посредством резьбового соединения металлической пластины с отверстием посередине, через него пропускается штырь. В соответствии с модификацией стержни разнятся по диаметру и форме, причём разных размеров и форм бывают также шайбы.

Составные

Как и следует из названия, изделия выполнены из двух основных деталей, соединённых посредством муфты. Монтаж крепёжной системы подразумевает погружение нижней части в бетон (нижнюю шпильку и муфту монтируют перед бетонированием) и вкручивание верхней части болта, оставшейся снаружи, в муфту, далее верх приваривается после монтажа оборудования.

Читайте также:
Нескользящее напольное покрытие

Съёмные

Крепёжные элементы этого типа монтируют в два этапа. Крепёж включает нижнюю обойму (анкерная арматура может быть составной, литой или сварной), устанавливаемую в фундамент и шпильку с резьбой, которую ставят после заливки бетона. Такие крепежи удобны в том случае, когда в течение срока эксплуатации требуется проводить работы по ремонту или замене оборудования.

Прямые

Монтируется изделие прямого типа в застывший бетон, для чего предварительно проделывают отверстие в фундаментной основе, после чего выполняется монтаж болта. Для надёжности фиксации применяется эпоксидный или силиконовый клей, альтернативный вариант — использование цементного раствора. Данный тип изделий применяют для закрепления на твёрдой основе, исключающей деформационные нагрузки.

С коническим концом

Крепёж монтируют в готовый фундамент, этот тип часто используется для крепления предметов мебели или сантехники. Надёжная фиксация обусловлена разжимной цангой, расклинивающейся и удерживающей конструкцию.

Таблица 1. Основные размеры для анкерных болтов.

С учётом задач и условий эксплуатации различают конструктивные и расчётные крепления. Первые обычно применяются для крепежа массивного оборудования, чтобы обеспечить устойчивость давления веса объекта. Вторые принимают нагрузки, возникающие в ходе эксплуатации конструкции или оборудования. Длина и диаметр резьбы назначаются зависимо от длины шпилек и диаметра их резьбы.

Если речь идёт о больших массивных конструкциях, следует позаботиться о точности разметки и правильной установке крепёжных элементов.

Таблица 2. Теоретическая масса изделия типа 1 (длина принята согласно ГОСТ 6636, все размеры в этой и следующих таблицах указываются в миллиметрах).

Таблица 3. Теоретическая масса болта типа 2.

Таблица 4. Теоретическая масса изделия типа 5.

Таблица 5, ч. 1. Теоретическая масса болта типа 6.

Расчёт анкерных болтов

Для определения удерживающей способности перед монтажными работами понадобиться сделать расчёт, выполняемый по формуле. Основные положения по расчёту анкерных болтов изложены в СП 43.13330.2012. Свод правил содержит нужную информацию, включая требования и факторы, которые важно учесть при расчётах.

По характеру воздействия нагрузки, осуществляемые на болты, могут быть статическими (в этом случае давление неизменно и принимается по расчётным величинам из таблиц) и динамическими (меняются в зависимости от направления приложенной силы).

Марка сталей болтов при температуре окружающей среды до -65°C назначается согласно таблице (6):

При этом можно использовать в изготовлении и другую марку стали с качественными характеристиками не ниже свойств тех сталей, что включены в таблицу.

Расчётные сопротивления металла изделий растяжению Rba берутся из таблицы (7):

При групповой установке

Нагрузка (P), что приходится на один болт, рассчитывается для самого нагруженного элемента. Расчёт выполняется по формуле P = -N / n + M y1 / Σyt², где:

N — проектная сила;

M —расчётный момент изгибания;

y1 — расстояние от оси поворота до наиболее удалённого метиза;

n — количество болтов;

yt — расстояние от оси поворота до первого метиза, с учётом прессованных и натянутых крепежей.

Определяя усилия, ось поворота можно принять проходящей через центр тяжести опорной площади оборудования. Подобные выражения используют и для вычисления нагрузки для сквозных металлических колонн, стальных вертикальных изделий сплошного сечения.

Определение величины предварительной затяжки

Затягиваются крепежи посредством соответствующих приспособлений вручную до определённой степени затяжки (F). Значением для различных типов нагрузок следует принимать:

  • для статических F=0.75 P;
  • для динамических F= 1.1 P.

*P — расчётная нагрузка, воздействующая на анкер.

Площадь поперечного сечения стержня вычисляют по формуле Asa= ko P/ Rba.

Коэффициент ko для динамики =1,35, для статических нагрузок=1,05. В случае со съёмными изделиями с анкерными плитами ko для динамики =1,15.

Сечение болтов по резьбе стоит заранее протестировать на выносливость при динамическом воздействии, определяют значение по формуле Asa = 1.8 χ µ ко P / α Rba, где:

χ — коэффициент нагрузки (см. по таблице и выбирается зависимо от конструктивного исполнения крепёжного элемента);

µ — множитель масштабирования (выбирается из таблицы);

α — показатель количества циклов нагрузок;

Rba — сопротивление металла растяжению;

ко — коэффициент по таблице.

Таблица 8. Глубина заделки, расстояние между осями, коэффициент затяжки.

* В скобках указана глубина заделки для стержней диаметром менее 16 мм.

** Значения в скобках приведены для статических нагрузок.

Как выполняется монтаж

Перед тем, как будет выполняться непосредственно установка анкерных болтов в фундамент, потребуется провести подготовку, убедившись, что изделия стандартизованы по ГОСТ 24379.1-80, а также уделить внимание такому моменту, как длина изделия. От этого фактора будет зависеть и глубина заделки в основание, так что важно проследить, чтобы длина не превысила высоты строения. Несоблюдение данного требования может отразиться на надёжности крепления, например, возможна ситуация, когда анкер не будет закреплён в бетоне, а окажется в таком не слишком надёжном материале, как почва.

Способ установки может быть разным зависимо от типа изделия и задач. Так, практикуется монтаж анкеров в мокрый бетон, до заливки фундамента или же уже после застывания поверхности основания. Наиболее распространённой является практика монтажа в бетонный раствор до его затвердения. Метод монтажа в готовый фундамент подразумевает просверливание отверстия под крепёж и применим в случае использования распорных и прямых болтов.

Правила монтажа

Чтобы правильно выполнить задачу и в результате получить надёжное крепление, следует придерживаться определённых правил монтажа:

  • Правильность выбора места крепления подразумевает предварительное ознакомление с планом здания. Так, фундаментные крепежи ставят только под стенами планируемой строительной конструкции. Они не устанавливаются в местах нахождения дверных проёмов постройки, так что этот момент следует прояснить заранее.
  • После заливки бетонного состава, в него погружается крепёжный элемент. В процессе важно проконтролировать глубину контакта (она не должна превысить высоту фундаментной основы). В случае погружения болта в ещё незастывшую бетонную массу выбирается середина основания.
  • Немаловажную роль при монтаже играет расстояние между крепёжными деталями. Вычислить его легко — параметр должен быть равен двум величинам глубины заделки.
  • После заглубления в мокрый бетонный состав на нужную глубину, нужно выстроить болты точно по вертикали, после чего дать раствору застыть.
  • Когда бетон полностью застынет, нужно сделать блок анкеров, для чего выступающие над основанием части скрепить посредством деревянных досок или металлических пластин (проделанные заранее отверстия располагают с аналогичным шагом, что и болты в основе).
Читайте также:
Планировка дома с мансардой, что учитывать

Рассмотрим подробнее некоторые важные моменты.

Промежуток от болта до среза фундамента

Расстояние от края фундаментного основания до оси анкерного болта должно быть следующим:

  • 100 мм. для стержней с диаметром до 30 мм.;
  • 150 мм. для метизов диаметром 48 мм.;
  • 200 мм. для крепёжных элементов больше 48 мм. в диаметре.

При монтаже спаренных крепежей применяют единую анкерную плиту с промежутком между отверстиями согласно расчёту.

Если глубину анкеровки увеличили на 5 диаметров, допустимо уменьшить расстояние между анкерами на 2 диаметра. Если имеется отвесное армирование по краю в месте монтажа, промежуток от середины стержня до среза фундаментного основания можно уменьшить ещё на 1 диаметр.

Глубина анкеровки

Глубина погружения фундаментных болтов во многом определяет надёжность анкеровки, при этом она напрямую зависит от длины самих крепежей. Когда высотой основания предполагается полное вкручивание крепежа, отверстия просверливают на расчётный размер, а после установки залатывают цементно-песочной смесью. Если же основание не позволило погрузить анкер целиком, его заменяют болтом с отгибкой с распорной цангой конусообразной формы.

При необходимости согласно проекту использования элемента втрое меньшего размера, чем установленные крепежи, изделие заглубляется в бетон на нужную глубину, причём метиз работает с абсолютным расчётным сопротивлением. Глубину можно уменьшить пропорционально усилию, воздействующему на крепёж.

Инструкция по установке анкерных болтов в фундамент

Процесс состоит из нескольких шагов:

  • Подготовительные работы включают, в том числе изучение особенностей фундаментных крепежей, которые предполагается применить в работе. Изделия маркируются, так что по нанесённой маркировке можно сразу понять, какой тип анкера перед вами и на какие нагрузки рассчитан объект.
  • Когда поиски подходящих крепежей завершены, необходимо обозначить места будущих креплений с учётом правил монтажа (не размещаем элементы под дверными проёмами).
  • Тщательно выверяем расстояние между анкерами (величина должна вдвое превышать глубину вхождения).
  • Если речь об установке в мокрый бетон, работы выполняются до его застывания, при этом важно проконтролировать, чтобы штыри анкеров оставались в строго вертикальном положении, так как впоследствии, казалось бы, незначительные наклоны могут поставить под сомнение надёжность всей конструкции.
  • В заключение анкеры нужно скрепить, для чего используются металлические пластины или деревянные доски.

В случае монтажа крепления в застывший бетон заранее следует намечать места крепления и рассчитывать шаг, с каким они выстроятся в конструкции. Затем поверхность просверливается, и в получившиеся отверстия заливают цементный раствор или клей, после чего вставляются крепежи. После застывания материала из крепежей также формируют блоки.

С целью повышения надёжности могут применяться крепёжные элементы на клеевой основе, что удобно при закреплении конструкции в случае асимметрии. При регулярных вибрациях, воздействующих на фундамент, рекомендуется применять распорные крепежи. Анкеры с коническим концом отлично справляются со статическими воздействиями, но не подойдут для монтажа там, где присутствует опасность вибраций.

Так, крепёжные элементы можно установить как в сырой бетон (или залить его после монтажа), так и в уже готовый. Если в процессе установки анкерных болтов в фундамент строго соблюдается технология процедуры, в дальнейшем не возникнет никаких проблем при эксплуатации, а крепёжные элементы будут исправно выполнять свою задачу, выдерживая и существенные нагрузки.

Расчет расстояния от края фундамента до анкерного болта

Анкер держит определенную конструкцию путем закрепления в опорном основании. Скобяное изделие является эффективным видом крепежа предметов даже со значительной массой и размерами из различных материалов. Элемент используется в строительстве и ремонте, обеспечивает надежность фиксации, поэтому расчет анкерных болтов имеет значение для правильного выбора модификации.

Определение анкерных болтов

Анкерные болты для фундамента

Болт удерживается в основании из-за трения и усилия упора. Распирание создается за счет распора стальной цанги или дюбеля из пластика. Давление (упор), получаемое анкером, возникает в глубине и возмещается внутренней обструкцией материала изгибу, сжатию, смятию. Такой принцип характерен для металлических анкеров, болтов фундамента.

Метиз разрушается на самом слабом участке, при этом случается:

  • взрыв скобяного изделия — абсолютный или частичный выброс с сохранением целостности конструктива,
  • срез — разрушение по границе основания под влиянием сдвига,
  • излом или сгиб — деформация под воздействием изгибающего усилия,
  • взрыв основания — разрушение при нагрузке, которая выше несущей способности основы.

Может развиваться коррозия после установки анкеров на отдельных его частях. Метиз разрушается от высокой температуры и выгорает.

Основные виды изделий

Изделие имеет разные конструктивные приспособления, помимо резьбы с одного края. Конец анкера может быть изогнутым или прямым.

  • изогнутые с двумя гайками и шайбой,
  • фундаментный болт с анкерной плитой,
  • анкер составного сечения,
  • съемный вид,
  • прямого типа с двумя гайкам и шайбами,
  • с коническим окончанием.

По размеру различают малые (длина до 55 мм, а периметр сечения до 8 мм), средние (до 120 и 12 мм, соответственно), большие (220 и 24 мм). По варианту монтажа бывают распорные, клиновые и забивные.

Изогнутые

Разновидность имеет окончание в виде крюка вместо резьбового участка. Изделия выпускаются до 180 мм и ставятся в железобетонных основаниях. Крючок обеспечивает комфорт при навеске предметов, на вертикальное ограждение.

Читайте также:
Печи на угле для дома и бани: особенности конструкции, чертежи, древесное, каменное и другое топливо

Под крюком располагается гайка, которая применяется в конструкции изогнутого метиза и служит для разжима распорной цанги. Так втулка надежно фиксируется в перегородке или несущей стене. Удобство этого вида заключается в том, что его можно убрать в любое время, если есть необходимость.

Эти виды применяются в быту и служат для навески приборов освещения, бойлеров, других устройств. В других вариантах свободный конец изгибается кольцом и приспособлен для натягивания веревки.

Составные

Крепеж состоит из анкерной плиты и стержня, который соединяется муфтой со штырем. Закрепить шпильку в бетоне можно с помощью резьбы, на которую накручивается гайка, чтобы стянуть крупные строительные элементы или части оборудования. Шпильки достигают несколько метров в длину.

Фундаментный комбинированный болт служит для фиксации оборудования в опоре. Нижний стержень крепежного элемента с анкерной плитой и муфтой ставится до подачи бетона, а верхняя часть ввертывается в сцепление. Оборудование навинчивается на шпильку, затем верхняя часть приваривается. Используется метрический тип резьбы, материалом служит конструкционная углеродистая, низколегированная или конструкционная сталь.

Съемные

Анкерное окончание монолитно заделывается в кирпич или бетон, а в него ввинчивается болт, который может демонтироваться из отверстия при необходимости. Распорные анкеры применяются в отделочных, ремонтных работах, состоят из клина и распорной цанги. Эффективность работы зависит от разновидности материала заделки и глубины анкеровки фундаментных болтов.

Втулка расширяется клином и прочно держится в бетоне за счет сил трения. При монтаже клин может забиваться внутрь цанги или ввинчиваться по резьбе. Есть разновидность крепежа, когда втулка снабжена двумя участками расширения и блокирует вылет метиза около головки и на теле анкерного устройства. Такими разновидностями крепят заполнения поемов, перегородки, несущие профили под панельную отделку.

Прямые

Выглядят как металлические штыри с резьбой на одном торце. Монтируются в монолитные участки одновременно с укладкой бетона или вклеиваются в готовое основание. По нормам прямые анкеры не должны превышать 140 см.

Забивные анкера относятся к механическим разновидностям и состоят из двух элементов:

  • стальной обоймы или из иного прочного материала,
  • резьбового штыря, вкручивающегося в кассету.

Прямые метизы используют в строительстве, ими крепят предметы разной массивности, легкие конструктивы, фиксируют коммуникации, бытовые приборы и промышленное оборудование. Прямые анкеры не ставятся в слабом бетоне или кирпиче с трещинами и другими минимальными разрушениями.

С анкерной плитой

Болты выпускают в виде стержня с метрической резьбой, на одной стороне которого крепится плита с помощью шайб и гаек. Опорный элемент предназначается для крепкой фиксации в бетоне. Такие крепежи производятся длиной до 5 м, изготавливают из сталей высокой прочности марок 09Г2с, 20, 40Х, 35.

Перед тем как крепить анкер в основании, в отверстие наливают специальный клей или химический раствор. При таком крепеже важно соблюдать технологию нанесения и выдержки, иначе может пострадать несущая способность соединения. Время эксплуатации каждого вида после заливки клея указывается в инструкции. Анкерная плита увеличивает площадь опоры предмета и поддерживает его дополнительно.

Расчет анкерных болтов

При вычислении типа и размера крепежа принимают во внимание материал, в который нужно закрутить анкер, и величину нагрузки на метиз. Простые скобяные изделия выдерживают 230 – 500 кг, а укрепленные химическим способом противодействуют 700 кг.

Расчет фундаментных болтов учитывает факторы:

  • динамические характеристики, которые зависят от направления приложения силы,
  • статическое давление не меняется и принимается по расчетным показателям из таблиц.

Производители указывают прочность при паковке, но конструкторы рассчитывают несущие характеристики на срез и разрыв, при этом делают стандартный запас надежности, применив соответствующе коэффициенты.

При групповой установке

Нагрузка вычисляется для болта, который больше всего подвергается негативному усилию.

Расчет анкеров для нахождения расчетного давления ведется по формуле P = -N / n + M · y1 / Σyt², где:

  • N — проектная сила,
  • M — предполагаемый момент изгибания,
  • y1 — длина от поворотной оси до самого удаленного метиза,
  • n — число анкеров,
  • yt — длина от поворотной оси до 1-го болта (учитывают прессованные и натянутые крепежи).

Ось обращения принимается проходящей сквозь середину тяжести несущей площади оборудования. Для сквозных колон из металла, стальных вертикальных элементов сплошного сечения и применяются похожие выражения для нахождения нагрузки растяжения. Подставляются параметры вида бетона, габариты основной поверхности, размер сжатой области под колонной.

Определение величины предварительной затяжки

Расчетная таблица глубины заделки, расстояний между осями, коэффициента затяжки

Болты затягивают до определенной степени затяжки F, значение которой для статичного давления берется 0,75 Р, а для динамичных нагрузок используется 1,1Р, где Р означает расчетный прессинг на крепежный элемент. Затягивание строительных метизов производят вручную с помощью приспособлений с усилием до абсолютного упора.

Сечение стержней проверяется на прочность при динамическом влиянии, перед тем как установить анкер по формуле Aи = 1.8 · g · n · ко P / a · R, где:

  • g — коэффициент давления из таблицы,
  • n — множитель масштабирования, выбирается из таблицы,
  • a — показатель числа серий подачи нагрузки,
  • R — проектное сопротивление сплава (материал анкера) растяжению,
  • ко — коэффициент по таблице.

Площадь сечения стержня находят из условия надежности для динамики и статики. Коэффициент ко принимают 1,05 или 1,15.

Промежуток от болта до среза фундамента

Если глубина заложения болта увеличивается на 5 диаметров, расстояние между анкерами допускается сделать короче на 2 диаметра. Промежуток от центра болта до среза фундамента допускается сделать меньше еще на 1 диаметр, если на участке установки крепежа есть отвесное армирование края основания.

В любом случае пролет от центра головки до края основы принимают:

  • не меньше 100 мм для метизов диаметром до 30 мм,
  • 150 мм — для анкеров диаметром 48 мм,
  • 200 мм — для крепежа диаметром больше 48 мм.

Если ставят спаренные болты, для них применяют единая анкерная плита с промежутком между отверстиями, принятым по расчету.

Глубина анкеровки

Если высота основания позволяет полностью вкрутить болт, отверстия сверлят на проектный размер и после монтажа заделывают смесью цемента и песка. Если размер фундамента не позволяет полностью заглубить анкер, меняют его на болт с отгибкой с распорной цангой в форме конуса.

Читайте также:
Планировка дома с мансардой, что учитывать

Если по проекту нужен болт с размером в 3 раза меньшим, чем смонтированные крепежи, изделие ставится в бетон на нужную глубину. При этом выполняется условие, что метиз функционирует с абсолютным проектным сопротивлением. Можно уменьшать глубину установки анкерных болтов пропорционально усилию, влияющему на крепеж.

Общие рекомендации по расчету анкерных болтов

Если основание нагревается свыше +50°С, учитывается действие температуры на материал анкера при выполнении расчета. Принимают во внимание влияние тепла на клей или химические крепежные растворы. Метизы, работающие в агрессивном окружении, принимаются в разработку проекта с повышенными требованиями.

Съемные болты ставят для крепежа конвейеров, электротехнического и другого тяжелого оборудования, а изогнутые проектируют для бетонных колодцев отвердевших фундаментов. Прямые изделия на эпоксидном клее закладывают для скрепления перекрытия и оборудования.

Правила выполнения монтажа

Поверхность рабочей части анкера очищается перед установкой механическим способом, убирается ржавчина, пыль, смазка. Жир удаляется обжигом с дальнейшей протиркой спиртом или ацетоном. Работают вибраторы адресного действия с напряжением 36 В.

В скважину болты помещаются после замешивания заделочного раствора и подготовки отверстия. Крепеж ставится в скважину, между стенкой отверстия и метизом подается немного смеси. Надевается на стержень вибрационный уплотнитель, в дозаторный отсек закладывается раствор. В процессе монтажа виброуплотнитель поворачивается на 20 – 30°.

Расстояние между болтами в металлоконструкции

Анкерные болты применяются в различных сферах строительства в качестве надежных крепежей. Данные элементы являются неотъемлемой частью не только фундамента, но и многих металлических конструкций. Правильное расстояние между болтами считается основным критерием грамотного монтажа любых систем.

  1. Разновидности анкерных болтов
  2. Характеристики соединительных изделий
  3. Установка болтов и принцип соединения
  4. Фундаментные анкерные болты назначение, виды и монтаж
  5. Материалы конструкций и соединений
  6. Расчетные характеристики материалов и соединений
  7. Установка анкерных болтов в фундамент

Разновидности анкерных болтов

На рынке представлены разнообразные типы анкерных болтов для решения различных задач. Встречаются как универсальные приспособления, так и узкоспециализированные образцы.

Чтобы правильно выбрать анкерный крепеж, необходимо разобраться в классификации и области применения каждого образца при выполнении строительных работ.

Среди наиболее распространенных видов следует выделить следующие варианты:

  1. С гайкой. Разновидность считается самым популярным крепежом. В состав данного метиза входит резьбовая шпилька, распорная втулка и гайка. По принципу применения данный крепежный элемент отличается своей простотой и надежностью. Конструкцию помещают в отверстие, и при закручивании специальной гайки конусный наконечник разжимает распорную втулку. Для повышения удобства монтажа производители предлагают метизы с различными размерами гаек.
  2. С крюком. Фиксатор данного образца отличается от анкерного болта одной деталью – наличием крюка. Этот компонент позволяет проводить монтажные работы разных уровней сложности. Зачастую метиз используется для обеспечения качественной сцепки навесных элементов. Конструкция также включает в себя гайку, которая приводит в действие разжимной механизм.
  3. С кольцом. Следующий вариант идентичен по принципу монтажа в основание, однако, выделяется наличием специального кольца. Благодаря замкнутому механизму появляется возможность крепить конструкции и отдельные элементы большой массы.
  4. Двухраспорные варианты. Данные анкера имеют одну важную особенность – наличие двух втулок распорного образца. Принцип действия значительно отличается от предыдущих метизов. При закручивании монтажной гайки одна втулка постепенно входит в другую, что обеспечивает разжимание механизма.

Характеристики соединительных изделий

Некоторые разновидности анкеров отличаются особенностями, не характерными для данного класса изделий. К примеру, забивные анкера используются во многих типах конструкций. Однако главной их чертой является забивная технология монтажа. Фиксация такого метиза происходит по принципу размещения втулки в отверстии и дальнейшего вбивания ее с помощью молотка. Затем вкручивают болт, который выполняет роль распорного элемента. В результате образуется надежное крепление.

Изделия, используемые в болтовых соединениях, изготавливаются из высококачественных материалов. Основным критерием надежной установки является соблюдение минимального расстояния между болтами. Расчет выполняют в определенном порядке, сверяясь с техническими характеристиками и возможностями болтов.

Установка болтов и принцип соединения

Процесс монтажа практически не отличается от способов фиксации обычных метизов. Но необходимо учитывать несколько определенных правил:

  • Сначала в конструкции нужно высверлить отверстие. При этом следует уделить внимание подбору оптимального диаметра. Он должен совпадать с поперечным размером распорной втулки.
  • Зачищают отверстие от посторонних предметов, осколков и пыли. Чтобы выполнить зачистку быстро и эффективно, используют пылесос или медицинскую грушу.
  • Измерив расстояние от краев, необходимо установить крепежные анкера в посадочные места. Если метизы плохо помещаются в отверстиях, применяют молоток. Основное условие – анкера должны входить с усилием, что определяет правильное соотношение диаметра с габаритами крепежа.
  • После установки метиза приступают к процессу разжимания втулок. В действие элементы приводятся благодаря резьбовым деталям.

Принцип соединения напрямую зависит от выбранного типа метиза.

Фундаментные анкерные болты назначение, виды и монтаж

Чтобы обеспечить качественное крепление несущих конструкций и прочих элементов к фундаменту, мастера применяют специальные фундаментные болты. Такие изделия изготавливаются согласно четко установленным требованиям ГОСТ.

Стальные крепежи играют роль якоря, который монтируется в цементное основание, создавая надежное соединение. Благодаря характерной форме и высокой прочности метизы способны выдерживать динамическую и статическую нагрузку.

Производители изготавливают сразу несколько видов фундаментных болтов:

  1. Изогнутые болты – соответствуют требованиям ГОСТ 24379.1-80. Производятся из прочного металла, конец стержня изогнут на 90 градусов. Данные крепежные элементы ограничиваются длиной в 180 см.
  2. Болты с анкерной плитой характеризуются большими размерами – до 500 см. Применяются такие метизы для фиксации фундаментных конструкций железобетонного образца. Внизу болты оснащаются гайкой, которая способна фиксировать анкерную плиту к основанию.
  3. Составные крепежи соответствуют нормам ГОСТ 24379.1-80. В состав метиза входят: резьбовая шпилька, штырь, муфта и анкерная плита. Он отлично справляется с фиксацией элементов различных размеров.
  4. Съемные фундаментные болты имеют особую металлическую конструкцию, которая оборудуется системой анкерного типа. Благодаря этому метизы могут использоваться для монтажа в каменные, бетонные и кирпичные основания.
  5. Прямые метизы являются самыми простыми из перечисленных. Они представляют собой штырь с резьбовой фиксацией с одной стороны. Длина таких приспособлений – до 140 см.
Читайте также:
Печи на угле для дома и бани: особенности конструкции, чертежи, древесное, каменное и другое топливо

Монтаж крепежных болтов в фундамент производится с учетом нескольких факторов. Основной характеристикой является удерживающая способность. Расчет данной величины производится самостоятельно, согласно оптимальному количеству метизов.

После изучения плана здания приступают к расчету и конструированию опалубки. В загустевший бетонный раствор погружают болты. При этом следует учитывать высоту фундамента, оптимальную глубину погружения и необходимость размещения метизов по центру конструкции основания.

Материалы конструкций и соединений

Во время изготовления винтов используются исключительно самые прочные марки стали. Большинство изделий выпускается по двум стандартам: из обычной стали со специальным антикоррозийным покрытием и из высокопрочной марки стали.

Соединительные элементы болтовых конструкций получают специальный слой оцинковки. Состав позволяет предотвратить быстрое появление коррозии в местах фиксации.

Расчетные характеристики материалов и соединений

Правильное размещение анкеров в фундаменте определяет надежность несущих элементов. Расстояние между анкерными болтами необходимо определять по четко установленным нормам. Чтобы провести расчет, нужно установить диаметр посадочного отверстия.

Диаметр обозначается буквой «d». Также критически важно выбрать оптимально подходящий вид кромки. Данные показатели соотносятся с качеством стали.

  • Минимальное расстояние между болтами должно составлять не меньше 2,5 d;
  • Максимальное значение в крайних рядах – 8 d;
  • Максимальное расстояние в среднем ряду – 16 d;
  • Минимальное расстояние от центра болта до края фундамента должно равняться 2 d.

Также важно учитывать некоторые характерные особенности конструкции:

  • Вдоль усилия оптимальное расстояние составляет – от 1,5 d;
  • Поперек усилия расстояние – от 1,2 d;
  • При условии наличия обрезных кромок – 4 d;
  • При наличии прокатного типа кромок – 1,3 d.

Когда речь идет о соединении стальных деталей, текучесть которых превышает 380 Мпа, следует рассчитывать минимальное расстояние на отметке в 3d.

Видео о нормах расчета анкерных болтов:

Установка анкерных болтов в фундамент

Главное требование качественного монтажа – установка крепежей в вязкий раствор, который наполовину подсох. Метизы необходимо аккуратно поместить в бетон, учитывая глубину погружения – не более высоты фундамента. При застывании раствора в опалубке болты следует выставить по вертикали. Это значение должно быть максимально приближено к идеальному соотношению – ровно 90 градусов относительно показаний уровня. После высыхания приступают к установке пластин и монтажу крепежных гаек.

Можно устанавливать болты до заливки фундамента, тогда их монтаж осуществляется так, как показано на фото.

Крепление метизов в готовое основание также выполняется. Для этого понадобится просверлить отверстия с определенным шагом в фундаменте и поместить в них анкерные распорные механизмы.

Установка фундаментных анкерных болтов должна выполняться профессиональными мастерами. Однако с монтажом может справиться каждый, если учитывать четкие правила ГОСТ. Следует внимательно выбирать вид болтов с учетом характеристик будущей конструкции.

Фундаментные болты. Конструктивные указания

3.3. Фундаментные болты для крепления строительных конструкций должны проектироваться в соответствии со СНиП 2.09.03-85.
Конструкции болтов должны выполняться в соответствии с ГОСТ 24379.0-80 и ГОСТ 24379.1-80.
3.4. По конструктивному решению болты могут быть с отгибом, с анкерной плитой, прямые и конические (табл. 1).

3.5. По способу установки болты подразделяются на устанавливаемые до бетонирования фундаментов, в которые они заделываются (с отгибом и с анкерной плитой), и устанавливаемые на готовые фундаменты в колодцы или скважины (прямые, изогнутые и конические).
3.6. По условиям эксплуатации болты подразделяются на расчетные и конструктивные:
к расчетным относятся болты, воспринимающие нагрузки, возникающие при эксплуатации строительных конструкций;
к конструктивным относятся болты, предусматриваемые для крепления строительных конструкций, устойчивость которых против опрокидывания или сдвига обеспечивается собственным весом конструкции.
3.7. Болты с отгибом и анкерной плитой могут применяться для крепления строительных конструкций без ограничений.
Болты, устанавливаемые в скважины, не следует применять для крепления несущих колонн зданий и сооружений, оборудованных мостовыми кранами, а также для высотных зданий и сооружений, ветровая нагрузка для которых является основной.
3.8. Марку сталей расчетных болтов, эксплуатируемых при расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65о С включительно, следует назначать согласно табл. 2.

От минус 40
до минус 50 о С

П р и м е ч а н и е. Болты допускается изготавливать из других марок стали, механические свойства которых не ниже свойств марок сталей, указанных в таблице.
3.9. Для болтов диаметром 56 мм и более при расчетной зимней температуре минус 40 оС и выше допускается применять низколегированную сталь марок 09Г2С-2 и 10Г2С1-2 (ГОСТ 19281-73).
3.10. При расчетной зимней температуре наружного воздуха до минус 65 °С низколегированные стали марок 09Г2С-8 и 10Г2С1-8 должны иметь ударную вязкость не ниже 30 Дж/см2 (3 кгс • м/см2) при температуре испытания минус 60 оС.
3.11. Конструктивные болты во всех случаях (при расчетной зимней температуре до минус 65 °С) допускается изготавливать из стали марки Вст3кп2 по ГОСТ 380-71.
3.12. Минимальную глубину заделки болтов в бетон Н для бетона класса В 12,5 и стали марки Вст3кп2 следует принимать по табл. 1.
Для других марок сталей болтов или классов бетона глубину заделки болтов Н□ следует определять по формуле

Читайте также:
Плитка пвх для пола отрицательные отзывы

где m1 — отношение расчетного сопротивления растяжению бетона класса В 12,5 к расчетному сопротивлению бетона принятого класса;
m2 — отношение расчетного сопротивления растяжению металла болтов принятой марки стали к расчетному сопротивлению стали марки Вст3кп2.
Для болтов диаметром 24 мм и более, устанавливаемых в скважинах готовых фундаментов, коэффициент m1 следует принимать равным 1.
3.13. Для конструктивных болтов с отгибами глубину заделки в бетон допускается принимать равной 15 d, для болтов с анкерными плитами — 10 d, для болтов, устанавливаемых в скважины, — 5 d.
Минимальные допускаемые расстояния между осями болтов С и от оси крайних болтов до граней фундамента l приведены в табл. 1.
Расстояния между болтами, а также от оси болтов до грани фундамента допускается уменьшать на 2d при соответствующем увеличении глубины заделки на 5 d.
Кроме того, расстояние от оси болта до грани фундамента допускается уменьшать на один диаметр при наличии армирования вертикальной грани фундамента в месте установки болта.
Во всех случаях расстояние от оси болта до грани фундамента должно быть не свыше, мм:
100 для болтов диаметром до 30 мм включительно
150 « « 48 «
200 « « св. 48 «
3.14. В зависимости от способа монтажа стальных колонн определяются отметка верха фундамента и дополнительные требования при его возведении.
При безвыверочном монтаже стальных колонн, имеющих фрезерованный торец и строганую плиту башмака, требуется устройство подливки под плитой башмака толщиной 50-70 мм, что и определяет отметку верха фундамента.
При монтаже стальных колонн с башмаком в виде плиты, приваренной к стержню колонны, выполняется выверка колонны, для этого анкерные болты должны иметь дополнительные гайки и шайбы, располагаемые под опорной плитой башмака, на которые устанавливается колонна во время монтажа.
При таком способе монтажа стальных колонн требуется устройство подливки под плитой башмака толщиной 100—150 мм; анкерные болты при этом снабжены гайками и шайбами, расположенными выше и ниже плиты башмака.
Монтаж стальных колонн с облегченной выверкой обеспечивает точность установки колонн при уменьшении сложности их изготовления.
3.15. Установка анкерных болтов при возведении фундаментов требует наличия специальных кондукторов.
Рекомендуется анкерные болты выполнять объединенными в жесткие блоки, установка которых строго фиксируется при бетонировании фундаментов.

Расчет расстояния от края фундамента до анкерного болта

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ САМОАНКЕРУЮЩИХСЯ КОНИЧЕСКИХ БОЛТОВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ

Печатаются по решению секции бетонных и железобетонных конструкций НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 27 февраля 1987 г.

Рекомендации содержат основные положения по проектированию и применению анкерных устройств (самоанкерующихся конических болтов) для крепления строительных конструкций и оборудования.

Приведены указания по способам установки конических болтов, выбору необходимого оборудования, примеры расчета.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций.

УТВЕРЖДЕНЫ директором НИИЖБ 6 апреля 1988 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Крепление строительных конструкций и оборудования к бетонным и железобетонным основаниям самоанкерующимися коническими болтами является одним из эффективных способов снижения стоимости и трудоемкости, сокращения сроков и повышения качества строительно-монтажных работ при возведении новых и, особенно, при реконструкции действующих предприятий.

Крепление самоанкерующимися коническими болтами предусматривает установку болтов в образованные в готовых фундаментах скважины и фиксацию в них жестким цементным раствором или раздвижными металлическими цангами. Этот способ крепления позволяет избежать многих трудностей, возникающих в процессе установки традиционных анкерных болтов.

Применение самоанкерующихся конических болтов позволяет: сократить расход металла; уменьшить высоту фундамента, если она зависит от глубины заделки болтов; отказаться от применения пространственных кондукторных приспособлений, на которые безвозвратно расходуются десятки тонн прокатного металла; устанавливать болты практически с любой требуемой точностью без их рихтовки; ускорить ввод в строй промышленных объектов; снизить трудоемкость и стоимость работ.

Опыт эксплуатации на протяжении многих лет различного технологического оборудования, закрепленного с помощью самоанкерующихся конических болтов, практика применения их для крепления металлических колонн к фундаментам показали целесообразность, надежность и экономичность* такого способа крепления.

* При возведении новых объектов значительный экономический эффект достигается за счет сокращения сроков строительства и ускорения ввода в действие промышленных мощностей.

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (канд. техн. наук М.А.Иванов, инженеры О.В.Русаков, Л.А.Орлова) при участии МИСИ им. В.В.Куйбышева (канд. техн. наук В.И.Шарстук).

Общее редактирование осуществил д-р техн. наук, проф. И.Г.Людковский.

В основу данных Рекомендаций положены “Рекомендации по применению самоанкерующихся конических болтов для крепления элементов к бетонным и железобетонным конструкциям” (М.: НИИЖБ, 1977 г.).

По сравнению с предыдущими настоящие Рекомендации позволяют расширить область применения самоанкерующихся конических болтов. В них приведены новые конструктивные решения анкеров. На основании исследований внесены изменения и дополнения в расчет, уточнены технология процесса установки и сроки ввода болтов в эксплуатацию.

При внедрении новых разработок НИИЖБ оказывает научно-техническую помощь на основе хозяйственных договоров и консультативную помощь с оплатой работ по гарантийным письмам.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на проектирование и технологию установки самоанкерующихся конических болтов.

1.2. Самоанкерующиеся конические болты предназначены для крепления различных видов технологического оборудования (со статическими и динамическими нагрузками, передаваемыми на болты) и строительных конструкций (металлических колонн, перегородок и т.д.) к элементам зданий и сооружений (полам, междуэтажным перекрытиям, стенам, колоннам, фундаментам и т.п.), выполненным из бетона и железобетона.

1.3. Самоанкерующиеся конические болты устанавливаются в скважины, образованные в готовом основании.

В зависимости от способа фиксации болта в скважине разработаны два основных типа самоанкерующихся конических болтов:

тип I – болты с цементной зачеканкой* (рис.1, а) – в скважине болты заделываются жестким цементным раствором;

тип II – болты с цангами (рис.1, б) – в скважине болты фиксируются с помощью раздвижных металлических цанг.

Читайте также:
С этими вещами вы навсегда забудете о беспорядке в доме

* В дальнейшем “болты с цементной зачеканкой” называются просто “болты с эачеканкой”.

Рис.1. Основные типы caмoанкерующихся конических болтов

а – болты с цементной зачеканкой (тип I); б – болты с цангами (тип II)

1 – caмoанкерующийся конический болт; 2 – скважина; 3 – цементная зачеканка; 4 – цанги; 5 – фундамент; 6 – закрепляемое оборудование (строительный элемент); 7 – подкладки

1.4. Самоанкерующиеся конические болты с зачеканкой (тип I) просты в изготовлении и не требуют жестких допусков к размерам образованных скважин. Болты этого типа рекомендуется применять для крепления оборудования и конструкций к полам, перекрытиям и фундаментам, их можно устанавливать на вертикальной поверхности.

1.5. Самоанкерующиеся конические болты с цангами используются для тех же целей, что и болты с зачеканкой, но кроме того, их можно использовать для закрепления оборудования и конструкций на потолочной плоскости.

Преимуществом болтов с цангами является возможность их установки при отрицательных температурах, а также многократное использование. Эти болты рекомендуется применять при частой перестановке и смене оборудования, при монтаже конструкций и оборудования способом надвижки.

1.6. Устанавливать самоанкерующиеся болты возможно как до монтажа оборудования (конструкций), так и после него.

1.7. Самоанкерующиеся конические болты разрешается устанавливать в основания из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В12,5 и выше.

1.8. Допустимое расстояние от оси болта до края бетонного или железобетонного основания должно быть не менее (рис.2, а):

4 диаметров – для болтов с зачеканкой;

5 диаметров – для болтов с цангами.

Рис.2. Минимально допустимые расстояния при расположении самоанкерующихся конических болтов

а – от края основания; б – между болтами

1 – болт с зачеканкой; 2 – болт с цангами; 3 – скважина; 4 – фундамент

При этом расстояние от края скважины до обреза фундамента (основания) должно быть не менее 3 .

1.9. Расстояние между болтами должно быть не менее (рис.2, б):

3 диаметров – для болтов с зачеканкой;

5 диаметров – для болтов с цангами.

При этом толщина перемычки между скважинами должна быть не менее 15 мм.

1.10. Глубина заделки самоанкерующихся конических болтов определяется из условия равнопрочности соединения – разрушение заделки происходит при напряжениях в болтах, близких к пределу текучести.

Глубина заделки зависит от ряда факторов (класса бетона, действующих нагрузок, расположения болтов и т.д.) и составляет 4-10 диаметров болта.

1.11. Глубина заделки (см. рис.1) самоанкерующихся конических болтов измеряется расстоянием от уровня поверхности бетонной или железобетонной конструкции (без учета подливки или подготовки, если таковая имеется) до нижнего основания конуса для болтов с зачеканкой, и низа цанг для болтов с цангами.

1.12. В фундаментах, высота которых определяется длиной заделки анкерных болтов, а также в перекрытиях и перегородках необходимо выполнение условия: , но не менее 4 см, где – толщина конструкции, – глубина скважины.

При этом сечение элемента необходимо проверить на действие распора в соответствии со СНиП 2.03.01-84. Величину распора с учетом трения следует принимать по формуле

, (1)

где – расчетная нагрузка на болт; 5° – угол наклона образующей конической части болта к вертикали; – угол трения; следует принимать опытные значения угла для стали по стали и стали по бетону (допускается принимать при расчетах для болтов с цангами значение 12°, для болтов с зачеканкой – 16°).

1.13. Установка конических болтов с зачеканкой разрешается при расчетной температуре наружного воздуха не ниже +3 °С. Эксплуатация самоанкерующихся конических болтов с цементной эачеканкой допускается при температуре от -65 °С до +200 °С, возникающей в зоне их установки.

2. КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ САМОАНКЕРУЮЩИХСЯ КОНИЧЕСКИХ БОЛТОВ

2.1. Настоящие Рекомендации распространяются на болты диаметром от 10 до 72 мм*.

* При необходимости применения болтов большего диаметра следует обращаться в НИИЖБ Госстроя СССР.

2.2. Болт с зачеканкой (рис.3) состоит из стержня с нарезкой с одной стороны и конической части с другой. Коническая часть болта выполняется либо единой со шпилькой (см. рис.3, а) – такие болты целесообразно изготавливать штамповкой, либо в виде отдельного хвостовика цельнометаллического или полого, соединяемого со шпилькой на сварке или на резьбе (см. рис.3, б-г).

Рис.3. Самоанкерующиеся конические болты с цементной зачеканкой

а – цельнометаллический; б – с приваренным цельнометаллическим хвостовиком; в – с конической гайкой; г – с приваренным полым хвостовиком

Болт устанавливается в заранее подготовленную скважину и затем зачеканивается жесткой смесью (цементно-песчаным раствором с соотношением 1:1 по массе и 0,1-0,12 или цементным тестом с 0,12-0,15).

2.3. Геометрические размеры самоанкерующихся конических болтов с цементной зачеканкой должны соответствовать размерам, приведенным в табл.10-12 прил.1.

2.4. Конический болт с цангами состоит из стержня с конической нижней частью и раздвижных щек (цанг) – четырех криволинейных пластинок переменной толщины, стянутых упругим кольцом.

Коническая часть стержня образуется также, как и для болтов с зачеканкой (рис.4, а-г).

Рис.4. Самоанкерующиеся конические болты с цангами

а – цельнометаллический; б – с приваренным цельнометаллическим хвостовиком; в – с конической гайкой; г – с приваренным полым хвостовиком

Внутренняя поверхность цанг имеет тот же угол наклона к вертикали, что и коническая часть болта. Снаружи цанги имеют кольцевую нарезку.

Изготавливать цанги целесообразно штамповкой отдельных лепестков.

2.5. Геометрические размеры самоанкерующихся конических болтов с цангами должны соответствовать размерам, приведенным в табл.13-15 прил.2.

2.6. Марка стали самоанкерующихся конических болтов, эксплуатируемых при расчетной зимней температуре наружного воздуха до -65 °С включительно, должна назначаться в соответствии с указаниями, приведенными в табл.1.

Расчетная зимняя температура наружного воздуха

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: