Що таке анкери та їхні види

У будівництві анкер – це кріпильний елемент, який необхідний для надійної фіксації конструкції чи обладнання в основі – у бетоні, цеглі та інших матеріалах. Його завдання – передача навантаження від закріпленої деталі до несучої основи завдяки розпиранню, адгезії чи геометричному замиканню. На відміну від інших кріпильних елементів, анкери витримують значні статичні, динамічні та вібраційні навантаження.

Для чого потрібен анкер?

Основне призначення анкера – забезпечення міцного, довговічного, надійного з'єднання конструкцій із основою. Функції цього елемента наступні:

• передача навантаження – вітрового, снігового, від ваги конструкції, вібраційного тощо – на матеріал стін чи фундаменту;
• запобігання зміщенню завдяки жорсткому зв'язку між конструкцією та основою;
• сприйняття різних типів навантажень – на розтяг, зріз, динамічного, комбінованого, вібраційного, сейсмічного тощо.

Анкер є важливим кріпильним елементом, адже саме від нього залежить безпечність, стійкість та довговічність конструкції. Несуча здатність анкера висока, він стійкий до корозії, втоми матеріалів, сумісний з різноманітними основами тощо.

Кілька прикладів застосування анкерів:

Заміняти анкери іншими кріпильними елементами не можна. Наприклад, шуруп зовсім не підходить у якості альтернативи, адже на ньому передбачено різьбове з'єднання. Різьба не може врізатися на потрібну глибину, при великому навантаженні матеріал основи може розкришитися, у результаті конструкція просто виривається з нього. Навантаження на анкер може бути значно більшим, він тримається міцно за рахунок інших механізмів фіксації.

Чим відрізняється механічний анкер від хімічного?

Основна класифікація, за якою розрізняють види анкерів, ґрунтується на принципі фіксації, за яким елементи бувають механічними та хімічними.

Механічні анкери

Вони утримуються в основі завдяки механічній взаємодії з матеріалом, тобто за рахунок розпирання, зчеплення, сил тертя чи геометричного розпирання. Механічні анкери швидко та легко монтуються, у них висока несуча здатність, вони готові до навантаження відразу після встановлення. Під час монтажу необхідно дотримуватися мінімальних відстаней між анкерами та до країв.

Механічні анкери – це велика група кріпильних елементів, до якої належать різні їхні види: клиновий, гільзовий, забивний, анкер-ґачок, анкер-кільце. Залежно від механізму взаємодії з матеріалом основи механічні анкери бувають розпірними, підрізними, анкерами форми, ґвинтовими та комбінованими – кожен з них характеризується своїми особливостями фіксації та призначенням.

Хімічні анкери

На відміну від механічних, хімічні елементи працюють за принципом адгезії. Отвір очищують, заповнюють його спеціальним полімерним складом, а потім встановлюють арматурний стрижень чи шпильку. Полімер твердне, внаслідок чого міцно зчіплює метал з основою.

Хімічні анкери характеризуються наступними перевагами:

• немає розпірних навантажень;
• висока несуча здатність;
• можливість монтувати біля краю бетону;
• працюють з пустотілою цеглою.

Проте вони дорожчі за механічні, потрібно чекати затвердіння, а ще треба бути дуже уважними при очищенні отвору, оскільки це прямо впливає на якість результату.

Залежно від полімерного складу хімічні анкери бувають поліестеровими, вінілестерними, епоксидними, епоксіакрилатними, гібридними.

Які анкери використовуються для фундаментів приватних будинків?

Під час формування фундаментів в індивідуальному будівництві найчастіше використовуються наступні анкери:

1. Закладні, які ще називаються анкерними болтами. Це найпопулярніший та найнадійніший спосіб анкерування. Елемент встановлюють до заливання бетону, внаслідок чого він фіксується «намертво» – витягнути його можливо лише за умови руйнування бетону. Закладний анкер може мати форму літер L чи J, бути прямою шпилькою, а також шпилькою з анкерною пластиною, хрестовиком тощо. Його принцип роботи – створення геометричного замикання всередині фундаменту. Закладні анкери довговічні, надійні, у них найбільша несуча здатність. Але встановлювати їх потрібно дуже уважно, адже помилки виправляти важко. Закладні анкери встановлюють у монолітну плиту, стрічковий фундамент, ростверк, бетонний цоколь.
2. Хімічні анкери. Для фундаментів вони гарні тим, що не розколюють бетон, їх можна встановлювати поряд з краями, підходять для старого бетону, у них висока несуча здатність. Якщо фундамент вже готовий, то хімічні анкери – найкращий варіант.
3. Клинові анкери підходять, коли необхідно швидко зафіксувати конструкцію до готового фундаменту. Вони використовуються за умови якісного бетону, достатньої товщини матеріалу, їх не можна монтувати занадто близько до краю.

Також застосовуються ґвинтові та гільзові анкери, але рідше – вони підходять для легких та середніх конструкцій.

Як правильно вибрати анкер залежно від матеріалу стін (бетон, газоблок, керамоблок, цегла)?

Матеріал основи – один з найголовніших критеріїв вибору анкерів. Якщо використовувати кріпильні елементи, не враховуючи їхнє призначення, навіть найнадійніші та найдорожчі вироби не продемонструють бажаного результату. Як вибрати анкер під матеріал основи:

• Бетон. Це міцний та щільний матеріал, для якого підходять майже всі види анкерів. Найкраще з бетоном працюють клинові, хімічні, ґвинтові, гільзові анкери, єдина умова – врахування відстані до країв та між анкерами.
• Газоблок. Це пористий нещільний матеріал, не стійкий до локального розпирання та здатний легко розкришитися. Тому для нього потрібні хімічні елементи або спеціальні анкери для газоблоку з великою різьбою. Категорично не рекомендуються забивні, клинові чи звичайні гільзові анкери.
• Керамоблок. Це матеріал з порожнинами, неоднорідною структурою та тонкими внутрішніми перегородками. Найкращими варіантами для нього є хімічні анкери із сітчастою гільзою, а також спеціальні елементи для пустотілих матеріалів. Погано себе показують із керамоблоками забивні, клинові та класичні гільзові анкери.
• Цегла. Якщо вона повнотіла, тобто достатньо міцна, щільна та однорідна, можна використовувати хімічні, гільзові, спеціальні ґвинтові та деякі клинові анкери. Для пустотілої цегли через наявність порожнин краще вибрати хімічні анкери чи спеціальні вироби для пустотілих матеріалів.

До несучих стін будівлі можуть фіксуватися фасадні конструкції, елементи облицювання, дверні та віконні рами тощо. Для цього використовують фасадний анкер, завдання якого – передати навантаження від фасадного елемента до основи без ризику пошкоджень стіни.

На фасадні анкери зазвичай впливають постійна вага конструкції, вітрове навантаження, температура навколишнього середовища, вібрації тощо. У більшості випадків він складається з довгого болта чи ґвинта, розпірної втулки та шайби (або притискної головки замість неї). Довжина анкера може бути 30-40 см та навіть більше, завдяки чому він легко проходить через шар теплоізоляції, штукатурки, облицювання тощо і надійно фіксується в основі. У якості фасадних можуть застосовуватися рамні, клинові, хімічні анкери, а також спеціальні дюбель-анкери.

Типові помилки при анкеруванні мауерлата, металоконструкцій та несучих елементів

Анкерування конструкцій – один з найвідповідальніших етапів будівництва, помилки на якому можуть звести нанівець високу якість самих кріпильних елементів та їх правильний вибір. Особливо критично все зробити за технологією, коли мова про мауерлат, балки, металоконструкції, несучі колони тощо, тобто про елементи, котрі прямо впливають на безпеку всієї будівлі. Нижче – найбільш розповсюджені помилки:

• Неправильний вибір анкера. Кріпильний елемент має відповідати матеріалу основи, масі конструкції, типу навантаження та умовам експлуатації.
• Неправильний діаметр анкера. Це безпосередньо впливає на несучу здатність: надто малий може висмикнутися, деформуватися чи зрізатися під навантаженням, а надто великий створює більші розпірні сили, може стати причиною тріщин, потребує більшої відстані від краю.
• Недостатня глибина анкерування. Це призводить до зменшення площі контакту, зниження сили тертя та падіння несучої здатності. Це особливо критично для мауерлата, кронштейнів, балок, колон тощо.
• Неочищений отвір. Надважливо для хімічних анкерів, бо полімер не контактує безпосередньо з основою, через що зменшується адгезія та несуча здатність.
• Монтаж надто близько до краю. Якщо навколо анкера недостатньо матеріалу, можливе відколювання, утворення тріщин, зменшується несуча здатність елементу, і конструкція стає небезпечною. Крім того, зростає ризик руйнування, якщо не витримується відстань між сусідніми анкерами.

Типові помилки анкерування у конкретних зонах:

Перед тим як встановити анкер, необхідно провести певні інженерні розрахунки, вибрати його правильний тип та відповідні параметри. Тільки з коректною та ретельною підготовкою можна забезпечити надійність та безпечність будівлі.