Особенности и применение анкерных болтов при строительстве фундамента

Особые свойства

Силы трения, нажима, химическая реакция при приклеивании – это те свойства анкерных креплений, что позволяют им крепко держаться в основании строения, обеспечивая надежность крепления. Трение увеличено за счет расклинивания цанги, упор, чем глубже, тем меньше вероятность излома, химическая реакция – клеящие вещества, заполняя пустоты и обволакивая сам штырь, застывая, становятся единым целым с ростверком, таким образом, обеспечивая полную сцепку. Монтажные ампульные, инъекционные клеящие вещества содержат смолу (чаще эпоксидную), затвердитель, требуемые для химического крепления.

Как выполняется монтаж

Прежде всего, следует обратить внимание на то, что длина фундаментного болта (и, соответственно, глубина его заделки в материал) не должна превышать высоты самой фундаментной конструкции. Если пренебречь этим требованием, можно столкнуться с тем, что анкерная часть крепежного изделия, которая и обеспечивает надежность его фиксации, будет находиться не в прочном материале фундамента, а в рыхлой и мягкой почве

Глубина заделки болтов (нажмите для увеличения)

Расчет фундаментных болтов с целью определения их удерживающей способности – еще одна важная процедура, которую необходимо выполнить перед их установкой. Что характерно, в нормативном документе (24379.1-80) нет информации о таком параметре, как величина удерживающей способности фундаментных болтов, поэтому рассчитывать ее надо самостоятельно.

Устанавливаемые до бетонирования болты временно прикрепляют к опалубке

в фундамент – это несложная процедура, выполнить которую можно своими силами, не привлекая для этих целей квалифицированных специалистов. Чтобы итогом такой процедуры стало надежное крепление анкерных болтов в фундаментной конструкции вашего будущего строения, следует придерживаться правил их установки, которые заключаются в следующем.

• Для правильного выбора места установки таких крепежных элементов в фундаменте следует внимательно изучить план здания. Сделать это необходимо для того, чтобы определить места расположения дверных проходов, под которыми фундаментные болты не устанавливаются. Следует помнить, что фундаментные болты (или, как их еще называют, анкерные тяги) устанавливаются только под стенами будущего строения.
• После того как материал, из которого будет сформирован фундамент, будет залит в опалубку, в него погружают анкерный болт. Выполняя такую процедуру, необходимо следить за глубиной погружения такого крепежного элемента, которая не должна превышать высоты самого фундамента. Для погружения анкерного болта в еще не застывший бетон выбирают середину фундаментного основания.
• При установке анкерных болтов в фундаментную конструкцию следует учитывать и такой параметр, как расстояние между соседними крепежными элементами. Рассчитать его достаточно просто: он должен равняться двум величинам глубины заделки таких крепежных элементов в фундаментную конструкцию.
• После того как анкерные болты погружены в еще не застывший бетонный раствор на требуемую глубину, необходимо выставить их строго по вертикали и дать материалу фундаментного основания полностью застыть.
• После полного застывания бетонного раствора надо сформировать блок фундаментных болтов. Для этого их концы, выступающие над поверхностью фундамента, скрепляют при помощи деревянной доски или металлической пластины. Естественно, что отверстия, предварительно просверленные в доске или пластине, должны располагаться с тем же шагом, что и , закрепленные в фундаментной конструкции.

Примеры монтажа болтов в фундаменте. Условные обозначения: 1 – фундамент; 2 – подливка; 3 – закрепляемая конструкция

Как уже говорилось выше, некоторые типы анкерных болтов могут монтироваться в готовом фундаменте. Для выполнения этой процедуры также необходимо предварительно наметить места монтажа таких крепежных элементов и рассчитать шаг, с которым они будут располагаться в фундаментной конструкции. После этого для установки болтов надо просверлить отверстия, диаметр которых должен быть в несколько раз больше, чем размер поперечного сечения самого крепежного изделия.

В подготовленные отверстия, глубина которых не должна превышать высоты фундаментной конструкции, заливается цементный раствор или специальный клей. Только после этого в них помещаются анкерные болты и выставляются в строго вертикальном положении. После застывания раствора или клеевого состава из анкерных болтов также формируются блоки, как описывалось выше.

Приготовление клеящего состава производится соответственно требованиям нормативных документов

Таким образом, анкерные болты, предназначенные для надежного соединения фундаментной конструкции со стенами возводимого строения, можно устанавливать как в уже готовом, так и в только создаваемом бетонном основании. При соблюдении всех вышеописанных рекомендаций по установке и выбору крепежных элементов они смогут обеспечить высокую надежность возводимого строения и его способность выдерживать даже очень значительные нагрузки.

Преимущества и недостатки

Как и любые другие элементы строительных конструкций, химические анкеры имеют свои достоинства и недостатки. Чтобы избежать неприятных моментов в процессе монтажных работ и эксплуатации, необходимо учитывать как положительные, так и отрицательные особенности данного вида крепления.

К неоспоримым достоинствам химических анкеров следует причислить:

• полную герметизацию шпура после установки стержня;
• Отсутствие растягивающих напряжений в бетонном основании.
• Универсальность и широкую область применения;
• простота монтажа. Для установки химического анкера не потребуются опыт и специальные навыки;
• высокие прочностные характеристики анкерного крепления после его полной полимеризации. По этому показателю химические анкеры существенно превосходят металлические анкера и дюбели с пластиковой гильзой;
• способность выдерживать значительные механические нагрузки и растягивающее усилия. Другими словами, крепежный элемент отличаются высокой несущей способностью;
• химические анкера не восприимчивы к внешним атмосферным воздействиям, к коррозии процессам, воздействию агрессивных химических соединений;
• специальные химические анкерные составы можно использовать в условиях высокой влажности и на переувлажненных поверхностях, кроме того, вполне допустим монтаж подводных конструкций;
• период эксплуатации такого крепления сопоставим с долговечностью самого основания и обычно составляет не менее 50 лет;
• существуют клеящие составы, в состав которых не входят никакие токсичные соединения. Такие крепления целесообразно использовать при внутренних работах. При покупке химических анкеров необходимо убедиться в экологической безопасности смеси;
• Коэффициенты теплового расширения крепежа и материалов основания примерно равны. Это исключает возникновение дополнительных внутренних напряжений при резком перепаде температур.

Наряду с приведенными выше достоинствами, приступая к использованию, следует иметь ввиду следующие их недостатки:

В отличие от металлических анкерных креплений и дюбелей, химические анкеры требуют довольно длительного времени до достижения полной готовности установленного анкера к восприятию нагрузки. Время полной полимеризации крепления зависит от температуры окружающей среды:

– при температуре +200С время полной полимеризации будет составлять от 25 до 40 мин; составит 25÷40 минут;

– при 50С этот промежуток составит 6 до 7 часов;

– при дальнейшем снижении температуры процесс полимеризации может и вовсе прекратиться.

• Ограниченный срок хранения закрытой упаковки. В запакованном виде состав можно хранить не более 1 года;
• После открытия упаковки, срок ее хранения существенно сокращается. Исходя из этого, необходимо планировать монтажные работы таким образом, чтобы упаковка была полностью израсходована за один раз. Другими словами, нецелесообразно распечатывать упаковку для одного-двух креплений. В этом случае на помощь могут прийти ампульные анкеры;
• Высокая цена, резко снижающая спрос на этот вид креплений.

Установка анкерных болтов в фундамент.

Установка анкерных болтов в фундамент. Анкерные болты рекомендуется устанавливать сразу после заливки фундамента или несущего основания, пока цемент не застыл.

В первую очередь необходимо изучить план внешних, внутренних стен и входных дверей. Фундаментные болты должны устанавливаться под внешними стенами, соответственно, анкера не нужно ставить в дверных проемах и под внутренними стенами. Далее болты можно погружать в бетон четко по центру будущей стены. Однако не утапливайте их слишком сильно, длина выступающей части должна составлять примерно 5-7 см. Анкерные болты следует располагать по всему периметру стены. Их нужно устанавливать на расстоянии примерно 40 см друг от друга, но так, чтобы они не попадали под дверные проемы. Помните, что болты обязательно должны располагаться строго вертикально, поэтому их можно выровнять с помощью уровня.

Если же Вы будете устанавливать анкерные болты в уже схватившееся основание, то в этом случае следует применить сверление. Однако стоит учитывать, что для сверления посадочного отверстия следует использовать буры или сверла соответствующего диаметра. Во время установки и застывания основания резьбу анкера можно обернуть в целлофан, чтобы избавиться от забот по очистке застывших частиц бетона на болтах. Также чтобы в процессе замерзания основания можно было избежать крена анкерного болта, рекомендуется использовать крепежное устройство, которое прикрепляется к опалубке фундамента на время застывания.

В некоторых случаях анкерный болт устанавливают до заливки фундамента. Тогда болты должны крепиться к арматуре или решетке на металлическую конструкцию, затем заливается раствор. В основном это происходит при строительстве ленточного фундамента. После застывания фундамента анкерный болт может исполнять все свои основные функции.

Рекомендация: Общая обзорная статья, из нее узнаете об установке анкерных болтов в фундамент. Болты необходимы для крепления конструкций к фундаменту. Если конструкции большие и имеют большой вес, то позаботьтесь о точной разметке и правильного без перекосов установке болтов. В противной случае вам будет сложно установить тяжелые конструкции.

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 · к_о 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;
• к_о — коэффициент по таблице.

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

Принцип работы и применение

Бетон — пористый материал с неоднородной структурой. В месте крепления создаются усилия — на вырыв, сжатие, сдвиг, срез, изгиб, скручивание, которые анкер воспринимает совместно с несущей конструкцией.

При этом используются три принципа работы:

• При взаимодействии поверхности болта и материала основания возникают силы трения. Распор создают металлические цанги, дюбели.
• На глубине анкеровки материал сопротивляется смятию или излому. Этому способствуют цанговые втулки на крепеже, расширения, изогнутая форма стержня.

Действующие нагрузки компенсируются касательными напряжениями в месте контакта монолита и металлического стержня при склеивании или замоноличивании. По этому принципу работают клеевые анкера, гладкие закладные детали.

При неправильном подборе крепежа возможны разрушения по материалу конструкции, телу анкера или его вырыв, изгиб, плавление, выгорание, коррозия. Последствия этого могут быть катастрофическими — обрушения кровель, фасадов, стен или ограждений.

Неправильное проектирование, крепление и эксплуатация анкеров в мостах, плотинах или эстакадах приводит к чрезвычайным ситуациям. Но даже неожиданное падение полки для книг, карниза или телевизора — не самое приятное событие, чреватое травмами и материальными убытками.

Чтобы этого не случилось, анкеры рассчитывают на нагрузки. Для проектирования крепежа используют Пособие к СНиП 2.09.03, которое содержит классификацию, алгоритм расчета, рекомендации по образованию и разметке скважин, установке болтов.

Анкеры выполняют несущую или конструктивную функцию. В первом случае это нагруженное крепление, где с основанием соединяют:

• балки;
• плиты перекрытия, балконные консоли;
• фермы, колонны;
• лифты, лестничные марши и площадки;
• стеновые или отделочные панели;
• коммуникации, инженерное оборудование;
• оконные или дверные коробки;
• навесы, козырьки;
• пристройки;
• потолочные светильники, вытяжки;
• подвесные потолки.

Метизы применяют для укладки лаг на бетонные полы или плиты с пустотами. Установка анкерных болтов используется при креплении на стену навесной мебели, электрооборудования.

Конструктивный крепеж применяют для предотвращения смещения частей узла, устойчивость которых обеспечивается собственным весом, а также их рихтовке при строительстве.

Без анкеров не возводится ни одно здание. Их монтируют до заливки бетона или после — в подготовленное отверстие или готовый колодец.

Использование анкеров при укладке опор

Фундамент под металлическую колонну укладывается с применением анкерных болтов. Эти анкера укладывают прямо в саму опору. Укладка должна происходить под строгим контролем и с точной разбивкой. Допустимое отклонение около 2 мм.

Все анкера устанавливаются на осях и крепятся на самом верху опалубки. Важным этапом является контроль над установкой таких болтов. Должна контролироваться высота положения. Для этого используют шаблон или кондуктор. Он помогает правильно установить все болты. Шаблон – специальная рама, которая сделана из металла или дерева. В ней находятся специальные гнезда для прикрепления болтов. Также на ней находятся специальные риски, с помощью которых она крепится на опалубке к осям по всей опоре.

Не так давно анкерные болты начали помещать в колодцы, которые оставляют в конструкции и заделываются уже после всей установки. Анкера больших размеров и со значительным весом укладывают в опорах под очень высокие постройки (их используют под колонны промышленных зданий). Чтобы их удержать, делают некие приспособления. При установке таких устройств используют каркасы, которые используют для поддержки шаблонов с анкерными устройствами в необходимом положении при заливании бетонной смеси, и шаблоны, которые используют для прикрепления анкеров.

Устройство анкера очень сложное в установке. Крепления производятся с высокой точностью и делаются очень надежно. При укладке именно замеры и разметка считается самой сложной задачей. Для надежности и большей точности изготавливают специальные шаблоны, которые называют кондукторами. Это по своей сути такие приспособления в виде рам, которые делают из металлических отрезков. На этой раме точно проведены оси, сделаны отверстия для разметки будущих креплений. Если в работе будут использовать легкие болты, то такой кондуктор можно изготовить из дерева.

Расчет металлической колонны должен быть точным. Такие сооружения являются очень крепкими, и в случае, если есть ошибки или отклонения от необходимых размеров, исправить их очень сложно.

Зачем нужен анкерный болт и его разновидности

Существует несколько различных типов анкерных болтов, которые определяют сферу их применения. Перед выбором крепежа внимательно изучите плюсы и минусы каждой конструкций, чтобы обеспечить надежное соединение с учетом факторов воздействия и условий эксплуатации.

1. Клиновой анкерный болт. Фиксируется по принципу распирания отверстия. В этих крепежах на конце есть клин, который в сочетании с крепежной втулкой обеспечивает надежного соединения в бетонной конструкции. Для правильного монтажа нужно монтировать болт глубоко. Чтобы, даже прилагая чрезмерную силу, невозможно было его вытащить. Отверстие должно быть примерно на 1,6 см глубже, чем длина самого болта.
2. Гильзовый. Увеличенный диаметр анкерного болта за счет внешней оболочки. Она фиксирует положение детали. После установки оболочка раздвигается до 5 см. Этот тип анкерного болта подходит для работ с бетоном и кирпичом.
3. Забивные крепежные детали. Для их монтажа используют молоток. Фиксируются с помощью гайки или шайбы. Распорки открывают только после того, как болт попадает в отверстие.
4. Анкерный болт с гайкой. Применяют для твердых поверхностей. Если выбрать длинные анкера, их можно использовать для мягких покрытий. Лазейка для крепежа должны быть на 3 см длиннее его.
5. С крюком. За счет крюка, который в этой модели заменяет гайку, анкерные болты подходят для работы с подвесными конструкциями.
6. С кольцом. На верхней части детали есть закругленная форма. По принципу работы имеет много общего с анкером с крюком. На кольцах удобно крепить подвесные потолки или тросы в ходе выполнения строительных работ.
7. Двухраспорный болт. Главное отличие заключается в наличии двух клиньев. Они способствуют усилению прочности соединения. Такой анкер способен обеспечить надежное крепление, независимо от условия эксплуатации и воздействия внешних факторов, например, вибраций. Можно использовать даже в работе с пористыми поверхностями.

Чтобы выбрать наиболее подходящий болт, существует ряд факторов, которые необходимо учитывать с точки зрения требований, предъявляемых к изделиям с учетом коррозии, прочности и физической среды. Сталь и углерод анкерных болтов обычно используются для изготовления крепежей, поскольку они представляют собой долговечные материалы с достойными физическими свойствами. Болты из нержавеющей стали устойчивы к коррозии, способны сохранять свою форму и прочность даже при высоких температурах и экстремальных условиях.

Основные конструкции механических анкеров

По своей конструкции механические анкеры также распределяются на следующие основные разновидности.

Болт с гайкой

Простейший вид распорного крепежа, представляющий собой стержень (болт) с конусообразным концом, гильзой с четырьмя вырезами и гайкой. Гайка выступает в роли фиксатора — с ее помощью конструкция фиксируется в заранее высверленном посадочном отверстии, диаметр которого равен диаметру гильзы. После вбивания стержня в отверстие гайка поворачивается по часовой стрелке, тем самым двигая стержень наружу. Конусовидный конец шпильки распирает гильзу в районе вырезов, тем самым закрепляя конструкцию в отверстии.

Болт с кольцом

Потолочный анкер, обычно использующийся для прикрепления светильников, люстр на потолок, тросов, электрических кабелей, подвесных потолков и т. д. Крепеж такого типа в порядке исключения может использоваться и на стенах.

Все отличие такого крепежа от анкерного болта с гайкой состоит в том, что его внешний конец заканчивается ушком, необходимым для подвешивания навесного устройства или изделия. Крепление подобной конструкции осуществляется в аналогичном порядке: фиксирующая гайка, находящаяся непосредственно за окончанием в виде кольца, позволяет распереть и зафиксировать гильзу в отверстии.

Болт с крючком

Крепежный элемент в виде болта, имеющий головку в форме крюка. Применяется для крепления конструкций большого веса к полнотелым бетонным, каменным или кирпичным основаниям. Принцип крепления аналогичен другим соединениям в виде болта с гайкой — после затягивания фиксирующей гайки гильза деформируется и закрепляется в высверленном отверстии.

Болт с шестигранной головкой

Анкер подобного типа является аналогом болта с гайкой, однако здесь вместо стержня (шпильки) и гайки используется стандартный болт. При закручивании болта с помощью гаечного ключа конусообразный конец деформирует гильзу, тем самым заполняя стенки отверстия и закрепляя конструкцию в нем. Также может выпускаться в варианте для закручивания отверткой.

Двухраспорные

Двухраспорные механические анкерные соединения — еще один распорного болта с гайкой. Отличие состоит в том, что в конструкции используется две гильзы (втулки, муфты) — короткая и длинная. Короткая входит внутрь длинной своим конусовидным концом. При завинчивании гайки короткая гильза распирается конусовидным окончанием стержня и, в свою очередь, распирает длинную гильзу. Двухраспорные анкеры также могут иметь окончание в виде кольца или крюка. Анкеры подобной конструкции применяются для повышения надежности крепления.

Гвоздевые

Анкеры гвоздевого типа применяются при работе с кирпичными, бетонными и каменными основаниями и предназначены для крепления легких конструкций. Они имеют форму полого гвоздя, внутри которого размещается расклинивающий элемент. Анкер вбивается в отверстие вручную или с помощью электроинструмента.

Портал о стройке

10.11.2018 admin Комментарии Нет комментариев

Фундаменты станков значительно отличаются фундаментов промышленных и жилых помещений. Суть фундаментов для станков — повысить жёсткость системы фундамент+станок для повышения точности обработки, снижения вибраций и гашения динамических нагрузок.

Так же фундамент станков может предполагать наличие полостей для размещения оборудования, баков, магистралей, регулировки труднодоступных узлов. Иногда предусмотрено расположение ниже уровня пола нижней части станины станка, чтобы рабочие элементы находились на удобной для оператора высоте.

Особые свойства

Силы трения, нажима, химическая реакция при приклеивании – это те свойства анкерных креплений, что позволяют им крепко держаться в основании строения, обеспечивая надежность крепления. Трение увеличено за счет расклинивания цанги, упор, чем глубже, тем меньше вероятность излома, химическая реакция – клеящие вещества, заполняя пустоты и обволакивая сам штырь, застывая, становятся единым целым с ростверком, таким образом, обеспечивая полную сцепку. Монтажные ампульные, инъекционные клеящие вещества содержат смолу (чаще эпоксидную), затвердитель, требуемые для химического крепления.

8.2. Увеличение массы и жесткости фундаментов при их усилении (ч. 9)

В процессе эксплуатации центробежных дымососов в рециркуляции газов марки ГД-26×2 к турбоагрегатам мощностью 800 тыс. кВт возникли повышенные вибрации подшипников дымососов и подшипников их двигателей. В результате произошли поломки подшипников. Кроме того, в теле фундаментов дымососов появились вертикальные трещины с шириной раскрытия 0,3—2 мм, которые проходили от верхнего обреза фундамента до дневной поверхности и располагались в местах крепления машины к фундаменту (рис. 8.12, а). Железобетонные массивные фундаменты дымососов выполнены в виде единого монолитного блока с необходимыми уступами и выемками. Верхняя часть фундаментов значительно ослаблена колодцами анкерных болтов, при этом расстояние от грани колодцев до края фундаментов в местах крепления подшипников и дымососов было менее требуемого .

Результаты измерений и полученные формы колебаний (рис. 8.12, б) обследованных фундаментов дымососов показали, что верхняя часть фундаментов не является единым массивом, а разделена на отдельные конгломераты сквозными трещинами.

Амплитуды горизонтальных колебаний верхнего обреза фундамента достигали 0,07 мм, а рамы и подшипника дымососа — 0,25 мм, что указывало на отсутствие жесткой связи между машиной и фундаментом. Причинами этого являлись уменьшение жесткости крепления анкерных болтов в теле фундамента из-за наличия трещин и нарушения целостности верхнего строения его, а также ослабление затяжки анкерных болтов вследствие накопления пластических деформаций в болтах при совместном действии динамических нагрузок и высоких температур, возникавших из-за недостаточной теплоизоляции машины. Последнее способствовало также возникновению дополнительных температурных деформаций в верхней части фундамента .

Состояние фундаментов требовало незамедлительного усиления, которое было выполнено следующим образом. Верхнее строение, ослабленное выемками и трещинами, на всю высоту было усилено железобетонным поясом-обоймой толщиной 0,5 м (рис. 8,12, в, г), что обеспечивало необходимую по расчету жесткость фундамента, а также надежную связь между машиной и фундаментом вследствие увеличения жесткости верхней части фундамента в местах крепления анкерных болтов. Имеющиеся трещины были зацементированы раствором из расширяющегося цемента, а в местах установки анкерного болта заполнены эпоксидной смолой. Для обеспечения надежной затяжки гаек крепления в узел затяжки анкерных болтов был введен упругий элемент. Одновременно было рекомендовано усилить теплоизоляцию, обеспечить зазор между ее поверхностью и элементами фундамента не менее, чем в 100 мм. Каркас обоймы (сталь класса A-II, диаметром 12 и 8 мм, с шагом 200 мм соединялся с арматурой фундамента на сварке с помощью отдельных стержней на уровне сеток фундамента. Бетонирование обоймы осуществлено бетоном марки М 300.

В работе рассмотрены случаи усиления отдельных конструктивных элементов рамных сборно-монолитных фундаментов турбоагрегатов путем повышения жесткости этих элементов, работающих в области частот, близкой к резонансной. Повышение достигалось увеличением толщины бетонных сечений элементов (с добавлением арматуры по расчету), а также введением дополнительных металлических связей.

Усиление фундаментов машин ударного действия большей частью осуществляется при реконструкции в связи с установкой на фундаментах более мощного оборудования или при значительных колебаниях зданий. Случаи усиления таких фундаментов, вызванные ошибками при их проектировании или возведении, описаны в работах .

Усиление фундаментов машин ударного действия (типа кузнечных и штамповых молотов, бойных копров), в основном ограничивается переустройство шаботной части. В качестве примера (данные М.И. Забылина) рассмотрим усиление фундамента бойного копра, подшаботная часть которого (рис. 8.13) в верхней части была разрушена при эксплуатации на отдельные конгломераторы, а арматурные сетки оказались порванными. Перед усилением конгломераторы частично удалили. В пробуренные вертикальные скважины диаметром 40 мм на эпоксидном клее установлены арматурные стержни диаметром 36 мм класса А-II на глубину около 1 м. К этим стержням была приведена арматурная сетка набетонки, выполненной из бетона марки М 300 на высоту удаленной части разрушенного бетона.

Принцип работы и применение

Бетон — пористый материал с неоднородной структурой. В месте крепления создаются усилия — на вырыв, сжатие, сдвиг, срез, изгиб, скручивание, которые анкер воспринимает совместно с несущей конструкцией.

При этом используются три принципа работы:

• При взаимодействии поверхности болта и материала основания возникают силы трения. Распор создают металлические цанги, дюбели.
• На глубине анкеровки материал сопротивляется смятию или излому. Этому способствуют цанговые втулки на крепеже, расширения, изогнутая форма стержня.

Действующие нагрузки компенсируются касательными напряжениями в месте контакта монолита и металлического стержня при склеивании или замоноличивании. По этому принципу работают клеевые анкера, гладкие закладные детали.

При неправильном подборе крепежа возможны разрушения по материалу конструкции, телу анкера или его вырыв, изгиб, плавление, выгорание, коррозия. Последствия этого могут быть катастрофическими — обрушения кровель, фасадов, стен или ограждений.

Неправильное проектирование, крепление и эксплуатация анкеров в мостах, плотинах или эстакадах приводит к чрезвычайным ситуациям. Но даже неожиданное падение полки для книг, карниза или телевизора — не самое приятное событие, чреватое травмами и материальными убытками.

Чтобы этого не случилось, анкеры рассчитывают на нагрузки. Для проектирования крепежа используют Пособие к СНиП 2.09.03, которое содержит классификацию, алгоритм расчета, рекомендации по образованию и разметке скважин, установке болтов.

Анкеры выполняют несущую или конструктивную функцию. В первом случае это нагруженное крепление, где с основанием соединяют:

• балки;
• плиты перекрытия, балконные консоли;
• фермы, колонны;
• лифты, лестничные марши и площадки;
• стеновые или отделочные панели;
• коммуникации, инженерное оборудование;
• оконные или дверные коробки;
• навесы, козырьки;
• пристройки;
• потолочные светильники, вытяжки;
• подвесные потолки.

Метизы применяют для укладки лаг на бетонные полы или плиты с пустотами. Установка анкерных болтов используется при креплении на стену навесной мебели, электрооборудования.

Конструктивный крепеж применяют для предотвращения смещения частей узла, устойчивость которых обеспечивается собственным весом, а также их рихтовке при строительстве.

Без анкеров не возводится ни одно здание. Их монтируют до заливки бетона или после — в подготовленное отверстие или готовый колодец.

Стандарты ГОСТ

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

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

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

Нанесение цинка возможно двумя способами:

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

Оба способа отлично себя зарекомендовали, поэтому для достижения результата можно использовать любой из них

При этом важно придерживаться правил и нормативов, зафиксированных в строительном кодексе

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°.