Расчет анкерных креплений

В процессе выполнения ремонтных или строительных работ, предусматривающих временное или постоянное крепление различных конструкций к какому-либо основанию, важно выбрать правильный крепежный элемент, который выдержит основную и дополнительную нагрузку. Широкого применения достиг анкерный крепеж, характеризующий высокой прочностью, надежностью и долговечность. Крепление может выдерживать большие нагрузки длительное время, а денежные затраты на них снижаются, т.к. установка предполагает несложный процесс. Крепление возможно на любые поверхности в твердые основания, например, бетон, камень или кирпич.
Что представляет собой анкер? Это стальное, алюминиевое или латунное изделие стержневого типа, которое повышает поверхность сцепления поверхности анкера и материала, к которому он крепится, механическим или химическим путем.
Существуют такие разновидности креплений, как:
• Клиновой анкер;
• Металлический рамный дюбель;
• Забивной анкер;
• Анкерный болт: с кольцом, гайкой или крюком;
• Саморез;
• Химический анкер.
Для гарантированного прочного соединения и надежной фикции конструкции, должен быть выполнен правильный расчет анкерных крепежей с учетом всех нагрузок, который учитывает тип и технические показатели каждого из разновидностей анкеров.

1. Расчет на вырыв – зависит от материала основания, проверка выполняется в месте установки. Существуют специальные таблицы, которые в зависимости от материала, где будет закреплён анкер, устанавливают нагрузки:

• o в бетонном или кирпичном основании показатель равен 350 кг;
• o в ячеистом бетоне – 230 кг.

А для крепления на высоте распространены химические анкера, у которых показатель значительно выше – 700 кг.

2. Несущая способность зависит от совокупности факторов, основной из них – рационально подобранный анкер. Расчет, выполненный согласно формулам и частичных коэффициентов, исключит вероятность разрушения предмета опирания или нарушения цельности основания. Конечно, самые лучшие показатели высокопрочной стали, чуть ниже показатели у цветных металлов.
Могут быть такие разрушения:

•  разрушение бетона по краю;
•  разрушение бетона под воздействием рычага;
•  разрушение бетона по стали.

Выполняется также специальный расчет на растяжение и сдвиг, который нормируется европейскими стандартами. Это позволяет вывести коэффициент запаса прочности, исклюю неблагоприятные последствия.

При расчете учитываются такие нагрузки как:
• Динамические – непостоянные нагрузки, которые изменяется по времени, массе, концентрации и точки приложения. Относительно площади опоры делят на три группы: импульсивные, ударные и гармонические.
• Статические – постоянные нагрузки, собственный вес конструкции и другие действующие нагрузки.

Основной расчет выполняется по таком формуле, где используются данный по статической и динамической нагрузке, а также коэффициенты запаса прочности:
Sd = 1,35 x G + 1,5 x Q,
Существует и дополнительный расчет в случае переменных нагрузок (ветер, снег, температурный режим), считается по более сложным формулам.

Расчет сопротивлений
В расчете сопротивлений главным образом учитывается предельное сопротивление. Рассчитывается из отношения характерного сопротивления к частичному коэффициенту запаса прочности.
Данное сопротивление во всех направлениях действий нагрузки, рассчитывается по данным значения предельной нагрузки одного анкера, не учитывая расстояние крепежного элемента.
Расчет частичного коэффициента равен сумме таких показателей: частичного коэффициента запаса для материала основания, частичного коэффициента, учитывающего разброс значений сопротивления и частичного коэффициента, который сглаживает возможные нюансы при установке анкера в отверстие.
Расчет СС
Этот расчет представляет собой расчет коэффициентов, которые учитывают два основных расстояние: межосевое и расстояний до края крепления. В формуле использованы специальные коэффициенты, которые предусматривают распределение напряжений в материале при установке анкера, ближе к краю.
Для того, чтобы установить крепежный элемент для начала нужно оценить состояние основания, будь это стена, потолок или любая другая поверхность. Не забыть учесть толщину отделочного слоя стены и сделать отверстие длины, равной длине болта. Сечение отверстия должно быть равным с сечением анкера. После процедуры просверливания отверстие необходимо прочистить. Последний шагом является вбивание непосредственно анкера молотком и накручивание гайки.