Если требуется закрепить крупную или тяжелую конструкцию на кирпичной или бетонной стене, используют анкеры. В отличие от дюбелей они рассчитаны на повышенную нагрузку. Чтобы правильно подобрать крепеж, который выдержит вес тяжелого предмета и не приведет к трещинам в стене, необходимо знать, какие виды анкеров существуют для выполнения разных задач. В статье мастер сантехник расскажет, какие бывают виды анкеров, их конструкция и области применения.
Анкер — разновидность крепежных изделий, которая вбивается, вворачивается или вводится в основание и способно не только закрепляться в нем, но и удерживать дополнительную конструкцию.
В переводе с немецкого анкер означает «якорь». По способу воздействия на основание крепеж подобного типа действительно напоминает якорь — рабочая часть анкера при закреплении расширяется и удерживает соединение на основании.
Крепеж подобного типа применяется при работе с твердыми материалами оснований — бетоном, кирпичом, природным камнем. Анкер позволяет удерживать достаточно массивные либо испытывающие динамические нагрузку конструкции, например, сантехнические изделия, кондиционеры, настенные телевизоры, спортивный инвентарь, подвесные потолки и т. д.
Конструкция анкера
Классический анкер является комбинированной металлической конструкцией, состоящей из нераспорной (корпуса или основания) и распорной (рабочей) частей. Основание может представлять собой болт, винт, шпильку или гвоздь, распорная часть может иметь форму втулки, конуса, гильзы и т. д. При использовании крепежного элемента рабочая часть расширяется и за счет трения и сопротивления материала удерживает конструкцию в материале основания.
Основное отличие анкера от близкого по конструкции и назначению дюбеля состоит в материале изготовления. Дюбель состоит из мягкой части, как правило, пластиковой, в которой зафиксирован крепежный элемент, например, саморез. Принцип закрепления дюбеля основан исключительно на силе трении между рабочей поверхностью крепежного соединения и основанием.
Так как анкер обычно изготовлен из легированной стали либо иных металлов (латуни, алюминия), то его принцип закрепления основан не только на трении между основной и рабочей частями, но и на сопротивлении материала. Анкеры способны выдерживать более серьезные динамические нагрузки, чем крепежные соединения с использованием дюбеля.
Допустимые нагрузки
Рабочие нагрузки всех разновидностей анкерных крепежей должны составлять не более 25 % от максимальной нагрузки на вырывание при использовании в бетоне с прочностью 200-250 кгс/см2 (соответствует маркам бетона M200 и M250). При увеличении прочности бетона пропорционально возрастает и рекомендуемая нагрузка крепежей. При наличии в бетоне трещин нагрузка на вырывание умножается на коэффициент 0,6.
Классификация
По срокам эксплуатации выделяются анкеры:
- Постоянные.
- Временные.
По размерам крепежные элементы разделяются на:
- Малые (длиной до 5,5 см и диаметром до 0,8 мм).
- Средние (длиной до 12 см и диаметром до 1,2 см).
- Большие (длиной до 22 см и диаметром до 2,4 см).
По материалу основанию выделяются анкеры:
- Для плотных бетонных, кирпичных или каменных материалов.
- Для пустотелых кирпичных и бетонных оснований.
- Для листовых материалов.
- Гипсокартона, древесно-стружечных и волокнистых плит.
По способу крепления выделяются:
- Механические. Крепление осуществляется за счет прямого механического воздействия рабочей части анкера на основание (расклинивания, трения, упора, сопротивления материала и т. д.).
- Химические. Дополнительно используют механизм (силу) склеивания, при закреплении применяется клей на основе полиэфирных смол.
Механические анкеры по технике введения в основание разделяются на следующие типы:
- Клиновые.
- Распорные.
- Забивные.
- Винтовые.
- Разжимные.
- Пружинные.
Распорный анкер
Распорные анкеры — классическая разновидность данного вида крепежа. Представляют собой стержень в виде болта или шпильки с конусовидным окончанием и внешним элементом в виде гильзы, втулки или пружинного кольца. Конический элемент под воздействием поступательного движения стержня распирает гильзу и закрепляет конструкцию в основании. Используется с плотными строительными материалами без пустот. Оптимален как для окончательного закрепления деталей, так и временного монтажа.
Разжимной анкер
Разжимной анкер состоит из резьбового стержня, в качестве которого могут выступать болт, шпилька или винт, и гильзы, состоящей из 4 продольных лепестков с пружинным кольцом и конусной гайкой с одной из сторон. При вращении стержня конусная гайка разжимает лепестки гильзы, в результате чего анкер расширяется и закрепляется в основании за счет силы трения.
Из за своей сложной конструкции, стоит дорого, а потому применяется только профессионалами. При вкручивании он сильно распирает торцевую часть.
Такой анкер обладает большой удерживающей способностью. Благодаря большому расширению торца он отлично держится в пустотелых материалах. Поскольку крепление очень надежное, отпала необходимость в большой монтажной глубине и анкер подходит для тонких стен и перегородок, обеспечивая высокую несущую способность.
Клиновый анкер
Клиновые крепежи представляют собой длинный стержень, на конце которого размещена деформационная гильза. После завинчивания стержня в высверленное отверстие происходит расширение лепестков гильзы. Поскольку фиксация осуществляется только в месте распирания клина, крепеж подходит для полнотелых кирпичей, бетонных плит и блоков. Анкера пригодны для фиксации среднетяжелых и тяжелых конструкций в вертикальных стенах и потолочных перекрытиях.
Пружинные анкеры
Пружинные анкеры применяются при работе с тонкостенными основаниями, например, при обустройстве интерьера. Зачастую пружинные анкеры применяются в качестве потолочных и оборудуются крюком. Закрепления анкера происходит за счет разворачивания пружины.
Анкер винтовой (Дюбель MOLLY)
Винтовые анкеры, или болты Молли, состоят из металлической "рубашки" с длинными продольными прорезями посередине. Внутренний торец оснащен припаянной гайкой. Вкручивание винта обеспечивает сокращение длины дюбеля и раскрытие центральной части по четырем направлениям в виде зонтика.
Выполнить это можно отверткой, шуруповертом или специальным пистолетом. Чтобы гильза не прокручивалась, у ее бортика есть внутренние зубцы, впивающиеся в материал-основание.
Дюбели "Молли" или анкеры винтового типа используются для крепления деталей к листовым основаниям. Это могут быть: листы гипсокартона, ДСП, МДФ, фанера. Большой вес зафиксировать не получится — максимальная нагрузка на один анкер не более 25 кг. Но даже этого достаточно, чтобы подвесить к фальшпанели полки, зеркало или небольшие шкафы.
Анкер забивной
Выполняется из латуни или стали. Имеет полую гильзу с прорезями на одном конце. В отличие от предыдущих типов толщина стенок оболочки увеличена. Это позволяет забивать гильзу молотком в предварительно просверленное отверстие в стене. Внутри "рубашки" есть резьба, под которую подбирают болт или винт. Вкручивание обеспечивает расширение противоположной части и фиксацию в материале.
Забивной принцип монтажа обеспечивает ускоренную установку большого количества анкеров, поэтому они применяются там, где нужна высокая скорость крепления. Еще такой тип анкера не требует большой глубины и подходит для тонких стен. С ним можно использовать винты с плоскими шляпками, чтобы крепление не выступало над поверхностью.
Но невысокая распирающая способность делает этот тип пригодным только для плотных материалов. Еще важна высокая точность подбора диаметра сверла и правильное выполнение отверстия (нельзя разбивать край или сверлить слишком долго на одном месте). Если диаметр отверстия окажется слишком мал, забить анкер не получится. При большом диаметре элемент зафиксируется недостаточно плотно.
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 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.
Двухраспорный анкер
Крепежный элемент относится к более сложному типу, чем вышеописанные. Он состоит из шпильки с резьбой, продетой в стальную гильзу. Гильза имеет две независимые части. На конце каждой из них предусмотрены четыре прорези для расширения. Заканчивается шпилька с одной стороны конусной муфтой на резьбе, а с другой — гайкой с шайбой для стягивания. При закручивании конус начинает давить на первую гильзу, заставляя ее войти во вторую. В итоге металлическая "рубашка" расширяется сразу в нескольких местах, образуя множественные точки сцепления.
За счет расширения удерживающей части сразу в нескольких местах по всей длине, двухраспорные анкеры подходят не только для полнотелых, но и пустотелых строительных материалов. Например, при монтаже в пустотелый кирпич, извлечь рывком или статической нагрузкой гильзу будет невозможно. Крепеж активно применяется там, где существует высокая продольная нагрузка и вероятность выдергивания.
Гвоздевые анкеры
Бывают двух типов. В одном случае это полая гильза с большой шляпкой с одной стороны и прорезями на другой. Снаружи есть гвоздь, который вбивается в гильзу, расширяя противоположный торец. Монтаж предусматривает предварительную подготовку отверстий диаметром 6 мм. Все быстро и просто, но соединение получается неразборным — шляпка гвоздя утапливается в гнездо полностью и достать ее невозможно.
Вторая разновидность имеет литой стержень цилиндрической формы со сточенной продольной стороной. К ней прилегает ответная часть — клин, торец которой выступает за бортик наружу. Воздействие по нему молотком расклинивает штифт.
Чтобы подвижная часть не выпала самопроизвольно при ношении крепежа в сумке, с обеих сторон шляпки есть небольшие выступы, удерживающие гвоздь на месте. Ударом молотка они легко сминаются, открывая гвоздю путь вглубь.
Гвоздевые анкеры используются для монтажа подвесных потолков из гипсокартона и других панелей. В таком случае не требуется предварительная обрешетка из профиля или бруса и крепление можно осуществлять непосредственно в бетон.
Рамный анкер
Элемент имеет винт со шлицами под биту, головка которого выполнена с конусом. На противоположном краю винта есть конусная гайка. Все это размещено в полой гильзе с прорезями на обеих торцах.
При закручивании винта расширяются сразу оба края, что обеспечивает надежную фиксацию. Чтобы металлическая оболочка не проворачивалась на старте, на ней предусмотрены ребристые выступы. Для установки рамного анкера требуется просверлить отверстие дрелью и хорошо очистить его от пыли, иначе сила сцепления с внутренней поверхностью снижается.
Рамные анкеры часто используют для фиксации оконных блоков в стеновых проемах. Они подходят как для пластиковых, так и деревянных изделий. Еще с их помощью удобно устанавливать межкомнатные двери.
Анкер хорошо удерживается как в самом материале-основании, так и в прикрепляемой детали за счет расширения с двух сторон. Плоская головка винта обеспечивает установку крепежа заподлицо, не портя эстетичность.
Химические анкеры
Этот тип анкеров отличается принципом работы — крепление осуществляется не за счет механического распирания в стене, а благодаря приклеиванию, т.е. соединению на химическом уровне. Такие анкеры — это двухкомпонентная паста на основе синтетической смолы и отвердителя. При контакте с воздухом вещество застывает.
Пока средство эластичное, внутрь вставляется болт, шпилька, саморез или другой крепеж. Веществу нужно дать время, чтобы застыть. После этого допускается нагрузка.
Химические анкеры выпускаются в тубах под монтажный пистолет или в виде небольших капсул. Первый тип актуален для большого объема работ, когда требуется установить множество крепежей. Предварительно в стене сверлятся отверстия, потом при помощи пистолета туда выдавливается средство и вставляется шпилька.
В случае крепления в пустотелые материалы, необходимо применять сетчатую гильзу для химического анкера.
Капсулы предназначены для непосредственного размещения внутри отверстий и подойдут для точечного монтажа в малых объемах.
Химические анкеры актуальны для рыхлого бетона со множеством пустот. Установка в такие материалы распирающего анкера приведет к разрушению отверстия и слабой несущей способности. Клей из смолы и отвердителя наоборот заполняет все пустоты и укрепляет край отверстия, поэтому посадка металлического штифта плотная и надежная. Она превышает другие способы крепления по силе удерживания в 2.5 раза.
Преимуществом химического анкера перед механическим является универсальность. В пластичное средство можно вставить любой тип металлического стержня, даже арматуру без резьбы. Еще материал отлично переносит динамические нагрузки, вибрации и пр., поскольку имеет более эластичную структуру.
Крепление со временем не расшатается. Химические анкера удобны для создания точек крепления на углах плиты-основания, поскольку не приводят к откалыванию кромки, ведь здесь нет расширения.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Гвоздь, болт, саморез, шуруп и другой крепеж — в чём отличия