Что такое анкер и каким бывает?

Раньше мастерам приходилось специально вытачивать деревянные конструкции, очень напоминающие пробки, чтобы что-либо прикрепить к бетону. Заранее делали отверстие в стене и забивали туда эти деревяшки-пробки. Надежность такого крепежа не была особенно высокой, древесина высыхала, а крепежный элемент в скором времени просто выпадал. Но прогресс подарил идею, которая более впечатляла долговечностью – так появились пластиковые конструкции. И все же даже они не были совершенством, на смену им пришел анкерный болт. Рассмотрим подробнее, что такое анкер и каким бывает.

Анкером называют крепежный элемент, вбиваемый, вворачиваемый либо вводимый в основание. Он может не только закрепиться в базе, но и удержать дополнительную конструкцию. Это слово имеет немецкие корни и обозначает якорь, что довольно точно отражает принцип действия крепежа. И он впрямь похож на якорь: рабочая зона болта при фиксации оказывается расширенной и прочно обеспечивает соединение.

С какой целью в ремонте и строительстве берутся анкеры: они работают с твердыми (разной степени твердости) структурами оснований. А это кирпич, бетон и натуральный камень. Анкер способен удержать массивные конструкции либо изделия, подверженные динамической нагрузке. Это сантехнические объекты или телевизоры на стену, подвесные потолочные конструкции, спортинвентарь на листовую конструкцию.

Но анкер спокойно считается универсальным и убедительным креплением. Поэтому анкеры выпускаются для взаимодействия с пористыми и облегченными структурами оснований, для сочленения деталей мебели, пустотелых плит перекрытия, дерева и для двери. Интересно, что анкерная фиксация сегодня используется даже в стоматологии: анкерный штифт устанавливается в зубном корневом канале, при этом принцип его действия схож со строительным.

Анкер-болт в классической своей версии – комбинированная металлоконструкция. Он включает нераспорную часть, корпус и распорную, являющуюся наиболее функциональной. Здесь основанием будет болт, винт, может быть, гвоздь, шпилька. А вот распорная часть бывает во втулочной форме, конусовидной, гильзообразной. Действующий болт таков, что его рабочее место расширяется, а по физическим законам осуществляется крепление.

Анкер отличается от дюбеля тем, из чего он сделан. Дюбель включает мягкую часть. Обычно она выполнена из пластика, в ней зафиксирован крепеж это тот же саморез. Принцип фиксации работает на трении основы (куда фиксируется) и элемента крепления (что фиксируется). Анкер чаще производят из латуни и стали, алюминиевых заготовок. Анкеры рассчитаны на больший вес, чем дюбельный крепеж.

Принцип удержания анкера заключается в следующем:

• трение – на элемент распространяется нагрузка, она перейдет на базу трением анкер-болта об этот материал; этому способствует сила распирания, ее же формирует распор цанги либо дюбель из ПВХ;
• упор – приходящиеся на анкер-болт нагрузки компенсируют внутренние силы упругости либо помятости, которые появляются глубоко на анкеровке; это явление отмечается у цанговых элементов, а еще у фундаментных анкер-болтов;
• замоноличивание – нагрузки болта компенсируют напряжения в контактной зоне элементов скрепления; это действует у клеевых и закладных болтов без уширения и упора.

Очевидно, что анкерных болтов очень много, оттого принято разделять их по категориям, согласно этим же категориям описывать.

Здесь все просто: они могут быть постоянными или временными. Например, грунтовые анкеры временного типа работают сроком 2–5 лет. Они служат только временным конструкциям. Когда нормативный срок применения закончится, анкер может быть повторно испытан, его срок эксплуатации увеличится. К примеру, подпорная конструкция для ограждения котлованов не будет долговечной – она сооружается на время. Поэтому зафиксировать ее разумно и грунтовыми временными болтами.

Крепеж делят на малый, средний и большой. Малый имеет длину не больше 5,5 см, а его диаметр будет составлять 0,8 мм. Средние – это элементы, длина которых бывает до 12 см, а диаметр уже увеличивается до 1,2 см. Большими же анкер-болтами называют крепеж до 22 см длиной, а диаметром до 2,4 см.

Металл определяет многое в будущей надежности соединения. Описываемые элементы делают из следующих материалов:

• конструкционная сталь с углеродопониженной концентрацией; такой металл обеспечит прочностной запас, позволив применить фиксаторы для действительно очень высоких нагрузок;
• сталь, стойкая к коррозии; в составе этого материала есть легирующие элементы, но дело не только в высоком запасе прочности, материал стоек к процессам коррозии, поэтому анкер можно будет задействовать в строительных условиях влажности выше нормы;
• алюминиево-цинковые сплавы, т. е. латунь; такие анкеры создаются для использования, главным образом, в бытовых условиях.

Если же говорить именно про материал основания, то есть анкеры, которые предназначены сугубо для плотного бетона, камня или кирпича. В отдельную категорию входят болты для пустотелых основ. Наконец, совсем иными будут анкеры для листовых материалов, среди которых листы гипсокартона, ДВП и ДСП.

В земляных работах, например, все больше используются не металлические, а пластиковые анкеры. Это цельнолитые изделия на полимерных композициях, ударопрочные и морозостойкие. Они выглядят как стержни длиной 60–120 см. Комплект такого крепежа состоит из самих анкеров, пробойников и полиамидного шнура.

Анкеры бывают механическими и химическими. Первые просты в установке, поэтому они закрепляются, благодаря напряжению, нагрузкам и внутреннему давлению. Например, в распорном анкере есть специальный клин, ответственный за разжимание втулки распора. А есть еще и химические анкеры, в них дополнительно используется сила склеивания. При закреплении начинает действовать клей на основе полиэфирных смол. Такой крепеж применяется, когда нужно зафиксировать особенно тяжелую конструкцию.

Удобен и химический анкер, когда взаимодействовать нужно с пористыми и мягкими структурами. Химический анкер – это, как правило, стандартная шпилька. Сначала в стенке высверливается отверстие, его стеночки важно продуть, их покрывает клеящий состав. Потом туда доставляется анкер-шуруп.

Как раз по этому критерию болты можно разделить на клиновые, забивные, винтовые, а также болты пружинного типа, разжимного типа, втулочного и распорного. Выше указано, что анкеры могут крепиться механически и химически. Механические анкеры делятся по типу введения на несколько категорий.

• Закладной. Его фиксируют в каркасе до момента бетонной заливки либо в каменной стенке. Основано такое крепление на немалых нагрузках, но установка не всегда простая, а также сам крепеж стоит недешево.

• Распорный. Сила трения конусной части, которая распирается планомерным движением болта, и обеспечивает соединение этого анкера. Что находит применение в установке большой системы на бетон, кирпичное основание или каменное. Почти всегда в двухраспорном анкере имеется 2 гильзы, что дает более прочное соединение.

• Забивной. Его суть в распоре металлической прорезной втулки при забитом в нее крепежном стержне. Это можно делать ручным путем либо с помощью пневматики. Таким образом обеспечивается фрикционное соединение, которое очень эффективно во взаимодействии с плотными основаниями.

• Клиновой. Этот элемент очень оригинален конструктивно. Его фиксируют в сверленом отверстии забиванием и вкручиванием крепежа с муфтой из металла, чтобы получить оптимальный показатель сопротивления. Последнее обусловливается трением. Этот вид может выдерживать очень большие нагрузки.

• Болт с крюком либо колечком. Еще один механический анкер, способный преодолевать не только внутренние нагрузки, но еще и наружные. Его применяют для подвесных и тросовых, шарнирных и цепных систем.

• Рамный. Его можно назвать облегченной вариацией анкерного болта, берущегося для сочленения пластиковых объектов и деревянных (тех же оконных рам). Он подойдет и для щелевого кирпича, каменных и бетонных баз. Его отличительным признаком будет особая форма головки, которая уровняет ее и базовую поверхность. Расклинивание же соединения осуществляется латунной либо стальной цангой.

• Анкер-шпилька. Этот вариант имеет 2 кольца крепежа. Он затягивается соединение гайкой. Им монтируют несущие консоли, тяжелые системы, антенны и кабели, различные ограждения.

• Фасадный. Он крепит части навесных фасадов. Этот вариант оснащен полиамидной муфтой, оцинкованным шурупом. Головка этого шурупа за счет шайбы прижмет фасадную облицовку.

• Анкер потолочный. Этот вариант работает почти так, как клиновый, имеет ушко. Это надежный и компактный болт, которым фиксируют подвесные объекты, светильники и люстры.

• Анкер пружинный. Это облегченный крепежный элемент, предназначенный для тонкостенных поверхностей. Пружина в болте разворачивается и проходит через отверстие. В продаже он идет сразу с крюком либо кольцом, что очень удобно.

Покупая анкеры, лучше спросить продавца-консультанта, обозначив цель приобретения. Он посоветует, в каком случае нужен трубчатый анкер, а когда спиральный, действительно ли эффективен в отдельной ситуации складной болт, а также как выглядит, например, торцевой крепеж для опалубки. Консультант покажет анкеры под отвертку, а также особые болты с шестигранной головкой. Самому все же сложно отличить базальтопластиковые и нейлоновые элементы.

Клиновой анкер-болт необходим для строительных работ. Это металлическая шпилька, имеющая цанговую втулку. Когда стержень начинает вкручиваться, втулка диаметрально растет и расклинивается внутри полости. На резьбе подобного анкер-болта есть гайка, а под ней – шайба. Клиновый фиксатор монтируется в заранее проделанное отверстие, далее гайка затягивается спецключом. Этот крепеж адекватно «ведет себя» и при повышенных нагрузках благодаря своим конструктивным особенностям.

Рассмотрим другие анкерные типы и их конструктивную картину.

• Втулочные анкеры с гайкой. Они имеют фиксирующую гильзу, шпильку с клинообразной головкой. Перемещение приводит к распиранию втулки. Этот крепеж берут, когда работают с легкими видами бетона, имеющими ячеистую структуру.
• Распорный цанговый болт. Этот разжимной тип оснащен продольными разрезами, что формируют на поверхности лепестковые части. Они немного раскрываются, меняя параметр сечения. Он фиксируется и трением, и измененной формой базы.
• Забивной болт под бетон. Распорная втулка выполняется конусообразно, имеет разрезы. В гильзе есть клин, перемещающийся при ударе внутрь полости и распирающий втулку. Этот вид подойдет под бетон/кирпич.

Еще раз стоит обратить внимание: сегодня представлено большое разнообразие видов болтов. Довольно часто нужны профессиональные консультации по конкретному вопросу. В каком-то случае оптимальным решением будет самоанкерующийся болт распорного типа (для трубопровода, например), в прочих – тарельчатые анкеры (на фиксирование теплоизоляции).

Перед тем как прикрепить сам анкер, нужно грамотно выбрать и вид крепежа, и типоразмер. Учитываются при этом характер и величина нагрузки. Если на поверхности имеется материал (штукатурка, к примеру), которая неспособна выдержать анкера, нужно делать расчет на болт большей длины. То есть размер крепежа увеличивается на толщину того самого слабого слоя.

Монтаж анкера – это всегда точная разметка. После того как придется установить анкер, вытащить обратно его почти нельзя. Диаметр подбирается точно под отверстие, глубина тоже. Готовое отверстие обязательно прочищается (напором воздуха или пылесосом). И уже потом, будучи полностью готовым к установке, можно закрутить анкер.

При химическом способе крепежа мало просто правильно подобрать сверло, его размер, так и дыру еще надо заполнить клеем. Только потом вставляют болт, после чего он центруется. Установка анкерного крепежа – определенное испытание на прочность, ведь это не просто вставлять и крутить, но и настройка составных частей одного крепления. И если удается правильно подобрать крепеж, настроить подходящие параметры и попасть в разметку, все получится точно и без нареканий.

В следующем видео рассказывается о том, что такое анкер.