Крепление швеллера к кирпичной стене
Zodchi42.ru

Строительный портал

Крепление швеллера к кирпичной стене

Анкера для кирпичной кладки

Кирпич считается одним из наиболее популярных строительных материалов. Прикрепить к кирпичной стене какую-либо конструкцию позволяет специальный анкер для кирпича, обеспечивающий фиксацию посредством расширяющихся элементов. Выделяют несколько видов таких крепежей в зависимости от их назначения и особенностей кирпичной кладки. Монтаж дополнительных конструкций на стены будет надежным, только если анкерные болты правильно подобраны.

Что это такое?

Анкера — универсальные крепежные средства, которые используют для капитальных ремонтов и несложного благоустройства отдельных помещений или зданий в целом.

Анкера применяют для крепления предметов мебели, люстр, подвесных потолков, навесных фасадов, козырька над дверью и т. п. Тяжелая конструкция крепко держится на стене из облицовочного, полого, огнеупорного и других видов кирпича благодаря своему устройству. Крепежом выступает особая гильза, которую вставляют в заранее приготовленное отверстие. В ходе монтажа анкера гильза расширяется и посредством силы трения надежно сцепляется с кирпичами. Затем в зафиксированную часть вставляется основное крепежное средство, которым может выступать шпилька, винт, шуруп. Анкеровка кирпичной кладки подразумевает определение необходимого вида крепежного устройства и его установку. Из-за неправильного подбора размера, материала и типа анкера сцепление ослабевает. Пренебрежение правилами установки провоцирует образование трещин в стенах, разрушение креплений и установленных конструкций в целом.

Чем анкерная система отличается от дюбеля?

Работа обеих крепежных средств основана на принципе распирания материала стены. Но если в дюбель вкручивают саморезы или забивают гвозди, то устройство анкеров значительно сложнее. Анкерные системы состоят из 2-х частей. Одна из них распорная, другая — нераспорная, вкручивающаяся в первую. Когда винт закручивается в распорный элемент, внутри стены раскрываются его «лепестки», благодаря чему обеспечивается надежное сцепление, похожее на действие якоря.

Дюбеля и анкера для кирпичной стены имеют одно и то же назначение: фиксация на стенах тяжелых предметов. Однако дюбель гвоздь выдерживает меньшую нагрузку. Анкерные системы позволяют закрепить устройства массой более 100 кг. С их помощью удается обеспечить сквозное крепление на несущей стене швеллера, балок и реек из металла. Их используют для работы с навесными фасадами.

Виды крепежных систем

Химический дюбель или анкер чаще всего применяют для установки в полый кирпич. Особенность этой разновидности крепежа ― высокая устойчивость к негативному воздействию щелочей и воды.

Чтобы крепить различные предметы на стены из кирпича и газобетона, применяют несколько типов анкеров. Различие между крепежами составляет их размер и технические параметры. Каждый вид анкера соответствует определенным задачам. Выбирая анкерную систему, важно учитывать специфику связки и кирпича, из которого сложена стена. Так, например, глиняный кирпич прочнее силикатного, а преимущества поризованного стройматериала включают в себя все качества кранного кирпича и газоблока. Облицовкой может служить кладка из клинкерного камня, и к нему нужно подобрать определенный тип анкеров.

Забивной тип

Анкерные системы этого вида считаются наиболее распространенными и простыми в установке. Их применяют, чтобы зафиксировать профильную трубу или любую конструкцию на стены из полнотелого и щелевого кирпича. Особенность забивного анкера в том, что после его установки в стену задействуется распорная часть, обеспечивающая сцепление. Только после этого в гильзу вставляют дополнительный крепеж с резьбой с помощью гайки, которая в конце работы снимается. Вместо нее может использоваться уголок, крюк или кольцо.

Клиновой вид

Такой анкер для кирпичной кладки обладает специальным элементом, расклинивающимся в ходе монтажа. Благодаря расширению внутри стены этот крепеж удерживает тяжелые предметы. С его помощью удается закрепить на стене даже металлический швеллер. Зачастую подобные анкерные системы имеют винты с утапливаемыми головками. Лучше использовать клиновые анкера, если нужно осуществить монтаж сквозь фиксируемый объект.

Крепеж типа MSA

Анкера изготавливаются из латуни и обладают специальной насечкой, улучшающей уровень сцепления со строительным материалом. Внутренняя гильза имеет коническую форму с сужением к основанию. Такое строение позволяет расширяться анкеру и закрепляться устройству в стене по ходу вкручивания болта. Подобные крепежи применяют для навешивания не тяжелого оборудования.

Химический крепеж

Подходит этот анкер для пустотелого кирпича и полнотелого, но в работе с щелевым стройматериалом химические анкера незаменимы. После того как будет проведен необходимый расчет, в подготовленное отверстие устанавливают ампулу полиэфирной смолы. Затем проводится пробуривание с помощью шпильки, что обеспечивает физико-химический способ крепежа. Чтобы используемый состав затвердел, требуется время. Для щелевого кирпича не меньше 20-ти минут.

Для надежного соединения составляющих многослойных конструкций с воздушными каналами и облицовкой используется гибкая связка анкер с волнообразными изгибами. Расчет необходимого количества прост: на 1 м² приходится 4―5 штук гибких связей-анкеров.

Двухраспорная система

Анкер или дюбель для пустотелого кирпича имеет распорную втулку сразу в 2-х местах. Это гарантирует надежную фиксацию. Этот вид крепежа подходит и для полнотелых строительных материалов, но наиболее популярно его применение для щелевых кирпичей. При наличии 2-х распорок велика вероятность, что хотя бы одна из них попадет на твердую часть. Хорошо себя показывает в расчете на вырыв.

Как проводится установка?

Чтобы установить крепеж для пустотелого кирпича, рекомендуется придерживаться следующих правил:

  • Диаметр подготовленного отверстия должен быть равен диаметру крепежной системы.
  • Прежде чем установить в стену гильзу, нужно освободить отверстие в кирпиче от пыли и мусора.
  • Затягивание внутреннего болта должно обеспечить полное расширение внутренней части анкера. Это гарантирует надежность крепежа.
  • Анкерную систему вставляют только в тело кирпича, а не в прослойку из цементного раствора.
  • Кирпичная стена должна быть прочной и без повреждений. Трещины ослабляют соединения.

Анкерные системы применяют в рамках внешних и внутренних работ. Для фиксации нужен предварительный расчет количества связок, прочности кладки на срез и уровня сопротивления, особенностей принципа крепления относительно вида кирпича и т. д. Порой возникает необходимость в использовании дополнительных приспособлений, например, уголка под анкерную систему.

Как подобрать анкера для кирпичной кладки

При монтаже навесных предметов в помещении хозяева сталкиваются с необходимостью выбора крепежных элементов. Достаточно часто их роль выполняет дюбель для кирпича, но из-за его неустойчивости к большим нагрузкам некоторые люди отдают предпочтение анкерным болтам.

Устройство

Применение анкера для кирпичной кладки — универсального фиксирующего элемента — целесообразно при возведении новых построек, реализации простых ремонтных работ и оформлении жилища навесными декорациями. Внешне он напоминает болт, посредством которого осуществляется закрепление крупногабаритных и тяжелых предметов. Также анкерными болтами можно фиксировать мебельную продукцию, осветительные приборы, потолки, фасадные детали и др.

Устройство анкера предусматривает небольшую гильзу, которая гарантирует эффективное сцепление крепежного элемента с отверстиями. По мере вкручивания анкера эта гильза увеличивается в размерах, способствуя плотному прилеганию. Для повышения надежности фиксации боковые части болта покрываются насечкой.

Анкерные крепежи для кирпичных строений отличаются как размерами, так и конструктивными особенностями. Они определяют сферу применения болта и придают ему некоторые свойства. Чтобы достичь лучшего качества крепления, к выбору крепежных элементов нужно относиться с особой ответственностью.

Для кирпичной стены используются следующие разновидности болтов:

  1. Забивные.
  2. Клиновые.
  3. MSA.
  4. Двухраспорные.
  5. С кольцом в верхней части.
  6. Функционирующие по методу химического крепления.

Перечисленные варианты отличаются разными преимуществами и могут применяться для отдельных строительных задач.

Рамные

Рамные анкерные элементы пользуются большим спросом из-за своей надежности и доступности. Однако в продаже предлагается большое количество низкокачественных аналогов, не гарантирующих хорошего крепления. Чтобы избежать неправильного выбора, следует обратить внимание на такие нюансы:

  • Материал изготовления крепежа. В большинстве случаев болты изготовляются из высокопрочной стали и латуни. Выбирая элемент по материалу, важно учитывать сферу его применения.
  • Длина шпильки. Ее определяют с учетом выполняемых задач.
  • Качество втулки. Такой критерий выбора является одним из самых важных, поскольку от него зависит, как долго сможет удерживаться предмет на стене из кирпича. Минимальная толщина должна составлять не меньше 0,8 мм. При использовании более тонких изделий крепление будет недостаточно прочным.

Длина и диаметр рабочей области определяется по некоторым стандартам: классический отсчет предусматривает размер 8х72 мм (первое число указывает на диаметр втулки, а второе — на длину шпильки). Максимально допустимые значения составляют 8х172. Реже задействуются крепежи с толщиной втулки 10 мм. Они эффективны для закрепления крупногабаритных изделий, весящих больше 10 кг.

Забивной анкер

Такие болты появились намного раньше, чем другие разновидности. Они будут эффективными при навешивании изделий на постройку из полнотелого кирпича. Для использования этого анкера выполняется подготовка места в стене, а потом закрепление распорной детали. Дальше фиксируется резьбовой элемент.

Стержни двойного распора

Двухраспорный анкер оснащен распорной втулкой. Она способна разжиматься в 2 местах, обеспечивая максимальную надежность фиксации в стене. 1 распорный элемент соединяется с твердой поверхностью кладки, что гарантирует повышенную степень крепления.

Для производства двухраспорных анкеров используется оцинкованная сталь. В верхней части элемента находится шайба и крепежная гайка.

Читать еще:  Промерзает угол в кирпичном доме что делать?

На клеевой химической основе

Химический анкер для кирпича обеспечивает повышенную прочность фиксации, поскольку он предусматривает использование химического клея. Из всех перечисленных типов крепежа этот вариант обладает максимальной надежностью. Используемый клей способен полностью заполнить зазоры.

Особенности монтажа предусматривают соблюдение таких правил: в сооружении проделывается место под крепление болта и тщательно очищается от строительного мусора. Дальше следует закрепить капсулу с клеевым составом и закрепить анкер.

Чтобы клеевой состав окончательно застыл, необходимо придерживаться инструкции и давать время для засыхания. Оно определяется спецификой раствора и температурными условиями. Ведущие производители указывают оптимальный интервал на упаковке.

Крепеж MSA

Такие элементы изготовляются из высокопрочной латуни. Внешняя часть отличается наличием гильзы с крупной насечкой, которая обеспечивает плотность фиксации. Допустимый диаметр внутри гильзы варьируется от 8 до 10 мм.

Правила крепления

Сегодня фиксация анкеров выполняется по упрошенной технологии, но предусматривает соблюдение таких правил:

Соблюдение перечисленных правил позволит предотвратить неприятные последствия и обеспечить максимальную надежность фиксации.

Установка

За счет простого устройства монтаж анкера выполняется без каких-либо проблем и трудностей. Главное — учитывать основные требования и придерживаться такой инструкции:

  • В кладке проделывается отверстие.
  • После этого оно очищается от загрязнений. Дальше выполняется фиксация болта.
  • Затягивая головку, нужно максимально разжать втулку.

При выборе точки для сверления важно убедиться, что она не пересекается с цементной стяжкой. Отверстие должно размещаться исключительно в кирпиче.

Еще нужно учитывать состояние материала, из которого изготовлена строительная конструкция. Любые трещины способствуют сильному ослаблению фиксации.

Крепление основания крыши с помощью анкерных болтов

Если выполняется реализация проекта нового дома, анкерными болтами может закрепляться мауэрлат, который равномерно распределяет несущую нагрузку на стеновую конструкцию.

Единственным недостатком считается высокая стоимость анкеров. Для соединения деревянного мауэрлата со стеной нужно руководствоваться следующей инструкцией:

  1. Начиная обустройство каркаса, по периметру нужно залить армопояс. Он состоит из бетона и армированных элементов. Наличие этой конструкции способствует повышению жесткости постройки.
  2. На этапе заливки пояса его оснащают анкерными болтами.
  3. Когда раствор окончательно застынет, к крепежам прикладывается мауэрлат и делаются отверстия.
  4. После этого брус насаживается на анкеры. Для повышения прочности фиксации поверх болтов закручивают шайбы.

Крепление козырька к кирпичной стене

Крепление навеса на стене выполняется с учетом некоторых правил. Поскольку кирпич нельзя назвать материалом с высокой прочностью, отверстия лучше делать сверлом. Даже слабые перфораторы способны деформировать кладку и привести к крошению стены. В магазинах доступны специальные сверла, которые создают качественные отверстия и не разрушают хрупкую конструкцию.

Начиная сверление, необходимо быть аккуратным и не спешить. Дальше нужно определить высоту, на которой будет закреплен козырек, приложить его к стене и пометить места крепления. После этого можно переходить к вкручиванию анкерных болтов.

При выполнении отверстий важно избегать участков со швами из цемента. Они недостаточно прочные, поэтому при подвешивании тяжелых элементов начнут трескаться, вызвав необратимый процесс деформации.

Руководствуясь перечисленными рекомендациями, можно грамотно закрепить анкерные элементы и достичь лучшего качества фиксации навесных предметов.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Анкера для кирпичной кладки: разновидности крепежа, нюансы монтажа

Кирпич на протяжении долгого времени является одним из самых популярных строительных материалов, и конструкции из него можно встретить в подавляющем большинстве как старых, так и современных зданий. Для монтажа различных предметов на таких конструкциях используются крепежные изделия разных типов, но наиболее эффективными и надежными из них являются анкерные болты, специально разработанные для кирпича – с учетом прочностных характеристик и особенностей внутренней структуры этого строительного материала.

Что собой представляют анкерные болты для кирпичной кладки

Анкер для кирпича – это универсальное крепежное изделие, которое одинаково успешно используется как в сфере капитального строительства, так и при выполнении несложных работ по ремонту и благоустройству зданий и помещений различного назначения. При помощи такого крепежа, представляющего собой болт специальной конструкции, на поверхности стены из кирпича можно надежно зафиксировать предметы и элементы, отличающиеся даже значительным весом. Такими анкерными болтами, в частности, могут быть закреплены предметы мебели и интерьера, светильники и люстры, подвесные потолки, фасады навесного типа и многое другое.

Конструктивные особенности болта данного типа и принцип, по которому он действует, заложены в его названии: анкер в переводе с немецкого означает «якорь». Элементом, обеспечивающим надежное сцепление такого крепежа с внутренними стенками предварительно просверленного в кирпиче отверстия, выступает специальная гильза. Помещенная в отверстие в стене, она при закручивании головки анкерного болта начинает увеличиваться в диаметре, распирая внутренние стенки отверстия и входя с ними в надежное зацепление.

Для того чтобы сцепление гильзы анкерного болта со стенками отверстия в кирпиче было еще более надежным, на боковые части ее наружной поверхности наносится специальная насечка.

Основные виды крепежа для кирпичных стен

Анкеры, специально предназначенные для монтажа в строительных конструкциях из кирпича, отличаются не только своими размерами, различия также могут состоять в конструкции и технических характеристиках. Соответственно, различаются и сферы применения такого крепежа, каждая из разновидностей которого предназначена для решения определенных монтажных задач. Именно поэтому, чтобы обеспечить высокую надежность крепления предметов, которые фиксируются на поверхности из кирпича, подходить к выбору анкерных болтов следует очень ответственно.

Специалисты, работающие в сфере современного строительства и ремонта, часто сталкиваются с необходимостью выполнения монтажных работ на конструкциях из кирпичной кладки. Эта задача решается при помощи анкерных болтов нескольких типов:

  1. забивных;
  2. клинового типа;
  3. типа MSA;
  4. двухраспорных;
  5. крепежей, верхняя часть которых вместо стандартной шестигранной головки оснащена кольцом;
  6. работающих по принципу химического крепления.

Каждый из вышеперечисленных типов крепежа, используемого для выполнения монтажных работ на стенах из кирпича, заслуживает того, чтобы остановиться на нем подробнее.

Анкерные крепежные элементы забивного типа

Такие анкерные болты относятся к самому простому виду крепежных элементов подобного типа. Используют забивные анкеры для выполнения крепежа на строительных конструкциях из полнотелого кирпича. Принцип работы такого анкерного болта заключается в том, что после установки в предварительно подготовленное и тщательно очищенное отверстие в стене, в нем приводят в действие распорный элемент, который и обеспечивает надежную фиксацию крепежа. После того как забивная часть болта надежно закрепляется в кирпиче, в него вкручивают резьбовой элемент.

Параметры и монтаж забивного анкера

Анкерный крепеж клинового типа

В конструкции такого анкерного болта, как понятно уже из его названия, имеется специальный элемент, который расклинивается в процессе установки. Расширяясь в отверстиях, выполненных в кирпичной кладке, клиновой элемент надежно фиксирует крепеж на строительной конструкции. Чаще всего крепежные изделия данного типа оснащают винтами, имеющими головку утапливаемого типа.

Характеристики анкер-болтов клинового типа

Анкерные крепежные изделия, относящиеся к типу MSA

Особенностью анкерных болтов данного типа является наличие в их конструкции гильзы из латуни. На боковой части такой гильзы выполнены продольные прорези, которые делят ее на отдельные лепестки, расширяющиеся в процессе монтажа крепежного элемента. Чтобы обеспечить значительное расширение распорной гильзы в процессе вкручивания в нее резьбового элемента, внутреннее отверстие в ней выполняют в форме конуса, а не цилиндра.

Размеры и параметры анкеров MSA

Анкерные болты, работающие по химическому принципу

Эти анкерные болты, фиксируемые в предварительно подготовленном отверстии при помощи специального клеевого состава, являются самым надежным типом крепежа для стен из пустотелого кирпича и пористых материалов. Клеевой состав, используемый для крепежа химического типа, заполняет внутренние полости в пустотелом и пористом материале, тем самым надежно фиксируя болт в отверстии.

Химический анкер в стене

Правила монтажа таких крепежных элементов достаточно просты и заключаются в следующем: в кирпичной кладке или в конструкции из пористого материала высверливается отверстие, которое необходимо тщательно очистить. В отверстие помещается капсула с клеем (или клеевой состав нагнетается в него из специальной тубы), а затем вставляется болт.

Естественно, что для полного застывания клеевого состава, используемого для монтажа химических анкеров, требуется определенное время, которое зависит как от состава клея, так и от температуры окружающего воздуха. Производители, занимающиеся выпуском таких анкеров для кирпича, обязательно указывают в рекомендациях к ним период, необходимый для полного застывания клеящего состава.

Инжекционная масса химического анкера может находится внутри капсулы или в отдельной тубе

Анкерные крепежные изделия с кольцом

Кольцо, которое вместо стандартной шестигранной головки присутствует в конструкции таких анкерных болтов, предназначено для более удобного монтажа различных предметов: светильников и люстр, кабельных трасс, элементов коммуникаций различного назначения и др. Производители такого крепежа выпускают его с кольцами разных размеров, чтобы потребители могли выбирать болт в зависимости от веса и габаритов фиксируемых с его помощью предметов. Разновидностью такого анкерного болта является крепеж с крюком вместо кольца, что позволяет снимать с него закрепленный предмет, если в этом возникает необходимость.

Читать еще:  Кладка плитки на кирпичную стену

Характеристики анкерных болтов с кольцами

Двухраспорные анкерные изделия

Анкерные болты данного типа, в конструкции которых имеется распорная втулка, разжимающаяся в процессе монтажа не в одном, а сразу в двух местах, позволяют выполнить надежный крепеж в том числе и в пустотелом кирпиче. Высокая надежность использования таких изделий объясняется тем, что хотя бы один из его распорных элементов придется не на пустотелую часть кирпичной кладки, а на твердую часть ее внутренней структуры.

Параметры двухраспорных анкеров (нажмите для увеличения)

В приведенном выше обзоре перечислены лишь наиболее популярные виды анкерных изделий, применяемых для выполнения крепежа в кирпиче. На самом деле современная промышленность выпускает и другие анкеры, которые могут быть использованы для кирпича и формировать с таким строительным материалом надежные соединения. Различаются такие крепежные изделия не только по своим конструктивными особенностями и техническими характеристиками, но и по стоимости, что обязательно следует учитывать при их выборе.

Как правильно выполнить монтаж анкера в кирпичной кладке

Анкерные изделия, используемые для крепления различных предметов на конструкциях из кирпича, разработаны таким образом, чтобы их монтаж не вызывал никаких сложностей. Выполняется он в следующей последовательности.

  • В конструкции, на которой необходимо выполнить крепеж, просверливается отверстие. Его диаметр должен соответствовать диаметру анкерного изделия.
  • После тщательной очистки отверстия в кирпич вбивается, вставляется или ввинчивается анкерный болт.
  • Затягивая головку болта, необходимо добиться максимального разжимания распорной втулки, о чем будет свидетельствовать надежная фиксация крепежного элемента в кирпичной кладке.

Принцип установки анкера

Выбирая место для сверления отверстия, следует обращать внимание на то, чтобы оно не приходилось на промежуток между кирпичами, заполненный цементным раствором. Выполнять это отверстие надо только в теле самого кирпича.

Необходимо также уделить внимание состоянию материала, из которого выполнена строительная конструкция, потому что трещины в нем могут значительно ослабить формируемое соединение.

Крепление кронштейнов для балконов анкерными болтами

Часто случается, что нужно пристроить балкон к существующей стене или же возвести его сразу, используя консольные балки из швеллеров для опирания балконной плиты. Это очень распространенное решение, но нужно знать некоторые нюансы, чтобы не наделать ошибок.

Начнем с теории. Есть два основных варианта крепления в строительстве: шарнир и защемление. При шарнире возможен поворот конструкции на опоре, при защемлении любой поворот заблокирован.

И есть одно простейшее правило сопромата: любая консоль (без дополнительных стоек или подкосов) должна иметь защемление на опоре. При шарнире она просто будет проворачиваться, и это приведет к аварийному состоянию конструкции.

Теперь рассмотрим, как это защемление реализовать в натуре, а как крепить кронштейны для балконов категорически запрещено.

Начнем с худшего.

Недопустимое крепление швеллера анкерными болтами к стене

Если вы приварили швеллер к пластине, а эту пластину закрепили к стене четырьмя распорными анкерами (или другим количеством анкеров – не имеет значения), это будет шарнир. Болты испытывают выдергивающее усилие, пластина – гибкая, все это приведет к повороту балки на опоре. Это не мгновенное разрушение конструкции, а растянутое во времени. Поначалу поворот происходит очень медленно и незаметно, но он постоянно увеличивается – и это будет происходить до критического момента, когда самый слабый элемент в конструкции не выдержит и вызовет аварийное состояние. И каким бы надежным и мощным ни был швеллер, если узел его крепление не надежен, вся конструкция считается аварийной.

Недопустимое крепление кронштейна из швеллера к существующей стене

Если вы выбьете в существующей стене нишу (не важно, на всю толщину стены или не на всю), приварите к швеллеру пластину и уложите все это на пластичный раствор, а нишу потом забетонируете (или заполните раствором), то такой вариант тоже является шарниром. Чем меньше глубина заделки в стену, тем больше возможности у швеллера повернуться, и тем быстрее возникнет аварийное состояние. Но даже если заглубить швеллер на всю толщину стены, все равно у него останется возможность поворота, т.к. качественного заполнения раствором не получится при малых размерах ниши, швеллер под нагрузкой будет выкрашивать этот раствор и стремиться выскочить из гнезда. Такой вариант крепления возможен только для балки, опирающейся двумя концами, или для балкона с подкосом или стойкой на конце.

Крепление швеллера к стене – швеллер сверху

В данном варианте швеллер приваривается к пластине, которая крепится анкерными болтами к монолитному поясу (или монолитной подушке). Помимо этого важно заанкерить верхнюю часть швеллера, чтобы препятствовать повороту. Для этого к нему приваривается сверху уголок, который будет заделан в кладку стены, служащей в том числе пригрузом для швеллера. Уголок – это один из вариантов анкеровки. Можно также к верхней полке швеллера приварить металлический элемент, который в свою очередь будет приварен к закладной детали в монолитном поясе или в перекрытии. Главное – создать надежный анкер, препятствующий повороту швеллера.

Следует обратить внимание, что для надежной конструкции балкона нужно не только выполнить расчет швеллера, но и расчет узла его опирания. Рассмотрим это на примере.

Пример. Расчет консольной конструкции балкона в виде швеллерной балки без подкоса и узла опирания швеллера.

Дано: балкон шириной 1,2 м, швеллеры установлены с шагом 1,1 м, толщина балконной монолитной плиты по швеллеру 80 мм, пол – керамическая плитка на растворе (общая толщина 30 мм).

Определить: номер швеллера; запроектировать узел опирания консоли.

Собираем нагрузку на швеллер (на один погонный метр)

Тип нагрузки:

Нормативная нагрузка на 1 п.м швеллера, кг

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка, кг

Вес балконной плиты (толщ.0,08 м, объемный вес 2500 кг/м³, расчетный пролет 1,2 м)

0,08∙2500∙1,2 = 240

240∙1,1 = 264

Вес конструкции пола (толщ. 0,03 м, объемный вес 1800 кг/м³)

0,03∙1800∙1,2 = 65

65∙1,3 = 85

Собственный вес швеллера (принимаем пока навскидку №16 – вес 14,2 кг/м)

Итого (постоянная нагрузка)

320

365

Временная нагрузка на балконе – на ширине 0,8 м по краю балкона (таблица 6 ДБН «Нагрузки и воздействия» 10а)

400∙1,2 = 480

480∙1,2 = 580

Схема расположения нагрузки на швеллер:

Как видно, постоянная нагрузка распределена вдоль всего швеллера, а вот временная (согласно п. 10а таблицы 6 ДБН «Нагрузки и воздействия») распределена по краю балкона на полосе шириной 0,8 м.

Определим максимальный нормативный и расчетный момент для консоли (максимальный момент будет расположен у опоры).

Моменты от постоянной нагрузки равны:

М = qL², где L – расчетный пролет балки (для консоли он равен расстоянию от конца консоли до стены).

Нормативный момент от постоянной нагрузки равен:

Мн,пост = 320∙1,1² = 387 кг∙м.

Расчетный момент от постоянной нагрузки равен:

Мр,пост = 365∙1,1² = 442 кг∙м.

Чтобы определить максимальный нормативный и расчетный моменты для консоли от временной нагрузки (распределенной не по всей балке), воспользуемся справочной таблицей 14.1 (Улицкий «Железобетонные конструкции»)

Для нашего случая а = 0,8 м, х = L, момент нужно определить в точке В.

Нормативный момент от временной нагрузки равен:

Мн,врем = 480∙0,8(1,1 – 0,8/2) = 269 кг∙м.

Расчетный момент от временной нагрузки равен:

Мр,врем = 580∙0,8(1,1 – 0,8/2) = 325 кг∙м.

Суммируем моменты от постоянной и временной нагрузок, получая итоговые моменты для расчета:

Мн = 387 + 269 = 656 кг∙м.

Мр = 442 + 325 = 767 кг∙м.

Определим требуемый момент сопротивления швеллера:

Wтр = Мр/1,12R = 767/(1,12∙21) = 33 см 3 . По сортаменту (например справочник Васильев А.А. Металлические конструкции, приложение III) подбираем швеллер №10 (момент сопротивления W = 34,8 см 3 , момент инерции I = 174 см 4 ).

Проверяем прочность консольной балки из условия: σ = М/1,12W = 767/(1,12∙34,8) = 19,7 кН/см 2 , что меньше R = 21 кН/см 2 – условие обеспечено.

Проверим жесткость консоли (согласно ДСТУ «Прогибы и перемещения» при проверке прогиба для консоли значение L нужно удваивать).

Мн∙L/(10EI) = 656∙2∙120/(10∙21000∙174) = 0,004 = 1/232 2557 кг). Это очень приличный диаметр болтов, крепление только болтами – достаточно расходный способ.

После того, как определена марка болтов, следует проверить ограничения по установке этих болтов.

Согласно таблице «Параметры установки» минимальное расстояние от оси болта М20 до края бетона должно быть с = 140 мм. У нас 50 мм. Это означает, что необходимо сдвигать узел крепления в сторону центра стены, если нам позволяет это сделать ширина стены.

Случай 2. Рассмотрим вариант узла опирания консольной балки с приваркой к швеллеру анкерующего уголка №50 длиной 300 мм, при этом уголок удерживается кирпичной кладкой подоконной части (высота кладки 800 мм, толщина 250 мм). Швеллер закреплен четырьмя болтами HST М8.

В данном случае расчетный момент Мр воспринимается конструкцией узла в двух вариантах: слева показывается восприятие момента болтами, работающими на сжатие и на вырыв под действием пары сил F (эта пара сил представляет собой момент); а справа показано восприятие момента анкерным уголком и болтами (уголок восрпринимает горизонтальную силу, пытающуюся его выдернуть из кладки вместе с балкой, а болты при этом работают на срез, воспринимая горизонтальную силу в противоположном направлении). Наша задача – проверить, какой момент воспринимается конструкциями в каждом из вариантов, затем сложить эти моменты и сравнить их с расчетным моментом Мр, действующим на конструкцию.

Определим момент, воспринимаемый болтами, работающими на вырыв и на сжатие.

У нас имеется четыре анкерных болта М8, на которые действует усилие от момента. Момент М по простой формуле раскладывается на пару сил – две силы F, одна из которых пытается оторвать балку вверх (вырвать два болта), а другая одновременно придавливает балку вниз (сжимает два других болта). Вместе эти две силы и представляют собой искомый момент М1. Причем, взаимосвязь между силами и моментом передается через расстояние между болтами: М1 = Fa. То есть, чем больше расстояние между болтами, тем меньше будет в них усилие от момента.

В нашем случае балка заходит в стену на 270 мм, расстояние между болтами 150 мм, расстояние от края стены до болта 70 мм.

Сжимающее усилие нас не интересует, т.к. болты на сжатие работают очень хорошо, а вот вырыв нужно проверить.

Воспользуемся Руководством по анкерному крепежу фирмы Hilti (его можно свободно скачать у них на сайте), определим расчетное сопротивление вырыву для анкер-шпильки М8 HSТ. Это и будет наша сила F = 5 кН = 500 кг.

Найдем момент, который могут выдержать болты М8, с учетом того, что болтов, испытывающих усилие отрыва, два:

М1 = F∙2a = 500∙2∙0,15 = 150 кг∙м.

Следует также проверить ограничения по установке этих болтов.

Согласно таблице «Параметры установки» минимальное расстояние от оси болта М8 до края бетона должно быть с = 50 мм. У нас 70 мм – есть некоторый запас.

Далее определим момент, который может воспринять конструкция, работающая согласно схеме, показанной на рисунке ниже.

В данном случае у нас действует момент М, но мы его раскладываем на другую пару сил: горизонтально влево действует сила F, стремящаяся вырвать уголок, а горизонтально вправо действует противоположная ей сила, стремящаяся срезать болты. Расстояние между этими силами равно высоте швеллера 100 мм.

Определим, какую силу выдержит уголок, заанкеренный в кладке. Площадь сечения уголка №50х5 равна 4,8 см2; 2100∙4,8 = 10080 кг (здесь 2100 кг/см2 – расчетное сопротивление стали). Это значительное усилие, но у нас есть и более слабые элементы.

Найдем силу F для уголка: F = Mр/a = 767/0,1 = 7670 кг.

Найдем силу F для болтов (с учетом, что их 4): F = Mр/4a = 767/(4∙0,1) = 1918 кг.

Определим, выдержит ли уголок такого сечения действующую на него силу. Площадь сечения уголка №50х5 равна 4,8 см2; 7670/4,8 = 1598 кг/см2 19,18 кН).

Минимальное расстояние от оси болта М12 до края бетона равно с = 55 мм – опорную пластину следует на 5-10 мм сдвинуть от края.

Анкера для кирпичной кладки

Кирпич считается одним из наиболее популярных строительных материалов. Прикрепить к кирпичной стене какую-либо конструкцию позволяет специальный анкер для кирпича, обеспечивающий фиксацию посредством расширяющихся элементов. Выделяют несколько видов таких крепежей в зависимости от их назначения и особенностей кирпичной кладки. Монтаж дополнительных конструкций на стены будет надежным, только если анкерные болты правильно подобраны.

Что это такое?

Анкера — универсальные крепежные средства, которые используют для капитальных ремонтов и несложного благоустройства отдельных помещений или зданий в целом.

Анкера применяют для крепления предметов мебели, люстр, подвесных потолков, навесных фасадов, козырька над дверью и т. п. Тяжелая конструкция крепко держится на стене из облицовочного, полого, огнеупорного и других видов кирпича благодаря своему устройству. Крепежом выступает особая гильза, которую вставляют в заранее приготовленное отверстие. В ходе монтажа анкера гильза расширяется и посредством силы трения надежно сцепляется с кирпичами. Затем в зафиксированную часть вставляется основное крепежное средство, которым может выступать шпилька, винт, шуруп. Анкеровка кирпичной кладки подразумевает определение необходимого вида крепежного устройства и его установку. Из-за неправильного подбора размера, материала и типа анкера сцепление ослабевает. Пренебрежение правилами установки провоцирует образование трещин в стенах, разрушение креплений и установленных конструкций в целом.

Чем анкерная система отличается от дюбеля?

Работа обеих крепежных средств основана на принципе распирания материала стены. Но если в дюбель вкручивают саморезы или забивают гвозди, то устройство анкеров значительно сложнее. Анкерные системы состоят из 2-х частей. Одна из них распорная, другая — нераспорная, вкручивающаяся в первую. Когда винт закручивается в распорный элемент, внутри стены раскрываются его «лепестки», благодаря чему обеспечивается надежное сцепление, похожее на действие якоря.

Дюбеля и анкера для кирпичной стены имеют одно и то же назначение: фиксация на стенах тяжелых предметов. Однако дюбель гвоздь выдерживает меньшую нагрузку. Анкерные системы позволяют закрепить устройства массой более 100 кг. С их помощью удается обеспечить сквозное крепление на несущей стене швеллера, балок и реек из металла. Их используют для работы с навесными фасадами.

Виды крепежных систем

Химический дюбель или анкер чаще всего применяют для установки в полый кирпич. Особенность этой разновидности крепежа ― высокая устойчивость к негативному воздействию щелочей и воды.

Чтобы крепить различные предметы на стены из кирпича и газобетона, применяют несколько типов анкеров. Различие между крепежами составляет их размер и технические параметры. Каждый вид анкера соответствует определенным задачам. Выбирая анкерную систему, важно учитывать специфику связки и кирпича, из которого сложена стена. Так, например, глиняный кирпич прочнее силикатного, а преимущества поризованного стройматериала включают в себя все качества кранного кирпича и газоблока. Облицовкой может служить кладка из клинкерного камня, и к нему нужно подобрать определенный тип анкеров.

Забивной тип

Анкерные системы этого вида считаются наиболее распространенными и простыми в установке. Их применяют, чтобы зафиксировать профильную трубу или любую конструкцию на стены из полнотелого и щелевого кирпича. Особенность забивного анкера в том, что после его установки в стену задействуется распорная часть, обеспечивающая сцепление. Только после этого в гильзу вставляют дополнительный крепеж с резьбой с помощью гайки, которая в конце работы снимается. Вместо нее может использоваться уголок, крюк или кольцо.

Клиновой вид

Такой анкер для кирпичной кладки обладает специальным элементом, расклинивающимся в ходе монтажа. Благодаря расширению внутри стены этот крепеж удерживает тяжелые предметы. С его помощью удается закрепить на стене даже металлический швеллер. Зачастую подобные анкерные системы имеют винты с утапливаемыми головками. Лучше использовать клиновые анкера, если нужно осуществить монтаж сквозь фиксируемый объект.

Крепеж типа MSA

Анкера изготавливаются из латуни и обладают специальной насечкой, улучшающей уровень сцепления со строительным материалом. Внутренняя гильза имеет коническую форму с сужением к основанию. Такое строение позволяет расширяться анкеру и закрепляться устройству в стене по ходу вкручивания болта. Подобные крепежи применяют для навешивания не тяжелого оборудования.

Химический крепеж

Подходит этот анкер для пустотелого кирпича и полнотелого, но в работе с щелевым стройматериалом химические анкера незаменимы. После того как будет проведен необходимый расчет, в подготовленное отверстие устанавливают ампулу полиэфирной смолы. Затем проводится пробуривание с помощью шпильки, что обеспечивает физико-химический способ крепежа. Чтобы используемый состав затвердел, требуется время. Для щелевого кирпича не меньше 20-ти минут.

Для надежного соединения составляющих многослойных конструкций с воздушными каналами и облицовкой используется гибкая связка анкер с волнообразными изгибами. Расчет необходимого количества прост: на 1 м² приходится 4―5 штук гибких связей-анкеров.

Двухраспорная система

Анкер или дюбель для пустотелого кирпича имеет распорную втулку сразу в 2-х местах. Это гарантирует надежную фиксацию. Этот вид крепежа подходит и для полнотелых строительных материалов, но наиболее популярно его применение для щелевых кирпичей. При наличии 2-х распорок велика вероятность, что хотя бы одна из них попадет на твердую часть. Хорошо себя показывает в расчете на вырыв.

Как проводится установка?

Чтобы установить крепеж для пустотелого кирпича, рекомендуется придерживаться следующих правил:

  • Диаметр подготовленного отверстия должен быть равен диаметру крепежной системы.
  • Прежде чем установить в стену гильзу, нужно освободить отверстие в кирпиче от пыли и мусора.
  • Затягивание внутреннего болта должно обеспечить полное расширение внутренней части анкера. Это гарантирует надежность крепежа.
  • Анкерную систему вставляют только в тело кирпича, а не в прослойку из цементного раствора.
  • Кирпичная стена должна быть прочной и без повреждений. Трещины ослабляют соединения.

Анкерные системы применяют в рамках внешних и внутренних работ. Для фиксации нужен предварительный расчет количества связок, прочности кладки на срез и уровня сопротивления, особенностей принципа крепления относительно вида кирпича и т. д. Порой возникает необходимость в использовании дополнительных приспособлений, например, уголка под анкерную систему.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector