Фундаментные болты: описание и особенности
Как правило поверхность, на которую устанавливаются стенки домов и другие объекты, требующие жесткое основание является фундамент из бетона. Места соединений и стыков верхушки фундамента и стен обычно усиливается раствором из песка и цемента. Такой прочности не достаточно, поэтому ее усиливают. К примеру регионы с высокой сейсмической активностью точки соединений, так же как и блоки ФБС, усиливают между собой специализированным метизом — анкерным фундаментным болтом.
Что такое фундаментный болт
Анкерные болты для соединения фундамента со стенами изготавливаются из высокопрочной стали и имеют специальную систему фиксации в бетоне, позволяющую надежно якориться и скреплять между собой бетонные плиты, блоки и другие элементы строительной конструкции. Надежность такой системы регламентируется соответствующими правилами и нормативами, согласно которым для каждой бетонной конструкции, исходя из ее свойств, характеристик и функционала, подбираются свои метизы — блок фундаментных болтов или отдельные анкера. Так, строительные нормы СН 471-75, ГОСТ 24379.1-80, пособие к СНиП 2.09.03 и другие документы регламентируют размеры метизов, форму и тип креплений, предельные нагрузки и другие необходимые, чтобы провести правильный и точный расчет фундаментных болтов для усиления основания объекта.
Что такое фундаментный анкерный болт? Это метизный крепеж анкерного (якорного) типа, размеры которого зависят от марки бетона и типа железобетонного сооружения, в котором он будет работать. Анкерное соединение способно выдерживать максимальные динамические и статические нагрузки, зачастую превышающие самые точные расчеты нагрузок несущей способности основания. Такая высокая прочность соединения достигается не только тем, что применяется анкерное крепление, но и тем, что для такого соединения используется высококачественная сталь, а сами анкера делаются оцинкованными, что предотвращает коррозию металла, увеличивая сроки эксплуатации анкеровки. С учетом использования анкерных болтовых соединений в конструкциях, имеющих разные размеры, конфигурацию и технические характеристики, длина болтов также изменяется в широком диапазоне – 5-500 мм. Соответственно, размеры диаметров метизов тоже увеличиваются с увеличением длины анкера.
Технологически монтаж и установка фундаментных болтов находятся в зависимости и от конструктивного исполнения метиза. Это могут быть разные варианты: крепление анкерами изогнутой формы, метизами с анкерной плитой, анкерами составного типа из нескольких метизов, съемными креплениями или прямыми болтовыми анкерами. Рассмотрим каждый тип согласно этой классификации:
Анкера изогнутой формы изготавливаются в виде железного прута с загнутым крючком концом. ГОСТ 24379.1-80 определяет максимально допустимую длину изогнутых крепежных элементов не более 1800 мм. Метизы такой конструкции предназначены для скрепления элементов в железобетонных фундаментах. В состав болтовой конструкции входят собственно шпилька с резьбой, усиленная шайба и две гайки.
Фундаментные метизы с встроенной анкерной плитой изготавливаются по ГОСТ 24379.1-80, регламент которого ограничивает размеры шпильки до 5000 мм. Прямое назначение – монтаж железобетонных блочных фундаментов. Метиз с плитой также выглядит как железная шпилька с резьбой, на нижнем торце с резьбой у которой гайками зафиксируется стальная анкерная плита, обеспечивающая надежное крепление бетонных изделий. Плита может быть круглой, прямоугольной или квадратной, с ребрами жесткости и без них.
Составной анкерный метизный элемент рассчитан на изменение длины изделия от конструкции ж/б основания в самых широких пределах. Конструктивно это железный прут с резьбой, на которую накручивается муфта, позволяющая удлинять метиз до любой длины. Такие метизы в основном применяются для стяжки двух или более бетонных изделий или узлов. Шпильки могут изготавливаться в двух вариантах – обычного диаметра, оговоренного в ГОСТ 24379.1-80, и с увеличенной толщиной.
Съемные анкерные фундаментные метизы оснащаются специальной системой, позволяющей закрепиться в кирпиче, камне или железобетоне. На одном конце шпильки нарезана резьба, а другой конец оснащен креплением для фиксации в конструкции из любого стройматериала. Такой анкер фиксируется при помощи закладных плит. Метизы съемного типа изготавливаются из высокопрочной стали, позволяющей переносить высокие нагрузки и усилия на разрыв. Монтаж съемного анкера ведется от фиксации арматуры, а подвижные детали накручиваются на шпильку после ее установки.
Прямые болты для работы в фундаментных конструкциях выглядят как стандартные железные штыри длиной до 1400 мм, с характеристиками, регламентируемыми ГОСТ 24379.1. Такие анкера устанавливаются в заранее высверленные отверстия в бетонном изделии, и фиксируются специальным составом или обычным цементно-песчаным раствором. К фундаменту при использовании прямых анкеров не предъявляется особых требований. Изготавливаются прямые фундаментные болты Ø 16-42 мм и длиной 300-1700 мм.
Как устанавливать фундаментные метизы
Перед монтажом анкерных болтов любой указанной выше конструкции проводятся определенные подготовительные операции. Главное правило надежного анкерного соединения железобетонных элементов – длина любого анкера должна быть изначально меньше толщины бетонного слоя узла, который будет соединяться с другим элементом. Если анкер будет длиннее, то расширяющаяся часть крепежа может быть выдвинута в грунт или в пустое пространство.
| Метод монтажа | Название метиза | Тип метиза | Характеристики монтажа | Расчетные значения | |||||||
| Глубина погружения | Расстояние между анкерами | Расстояние от анкера до края основания | Нагрузка, Х | Стабильность затяжки, Кст | |||||||
| Тип стыковки | |||||||||||
| H ≥ | C ≥ | L ≥ | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |||
| 1 | 2 | 3 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| В бетон | С изгибом | 1 и 2 | 25 диаметров (D) | 6 D | 4 D | 0,55 | 0,45 | 0,5 | 1,5 | 1,3 | 1,4 |
| 2,0 | 1,8 | 1,9 | |||||||||
| С анкерной плитой | 3 и 4 | 15 D | 10 D | 6 D | 0,55 | 0,45 | 0,5 | 1,5 | 1,3 | 1,4 | |
| 1,9 | 1,7 | 1,8 | |||||||||
| Составной | 5 | 15 D | 10 | 6 D | 0,6 | 0,5 | 0,55 | 1,5 | 1,3 | 1,4 | |
| 2,1 | 1,9 | 2,0 | |||||||||
| В бетон с фасонной трубой | Без амортизаторов | 6 | 15 D | 10 | 5 D | 0,4 | 0,3 | 0,35 | 1,5 | 1,4 | 1,45 |
| 1,6 | 1,5 | 1,55 | |||||||||
| 7 | 30 D | 10 D | 6 D | 0,3 | 0,2 | 0,25 | 1,35 | 1,25 | 1,3 | ||
| 1,45 | 1,35 | 1,4 | |||||||||
| С амортизаторами | 8 | 20 D | 10 D | 6 D | 0,3 | 0,2 | 0,25 | 1,3 | 1,2 | 1,25 | |
| 1,4 | 1,3 | 1,35 | |||||||||
| В бетон | Прямые анкера на клею | 9 | 10 D | 5 D | 5 D | 0,65 | 0,6 | 0,6 | 2,0 | 2.0 | 2,0 |
| 2,5 | 2,5 | 2,5 | |||||||||
| Конические на цементном растворе | 10 | 10 D | 10 D | 10 D | 0,65 | 0,6 | 0,6 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | |
| 2,6 | 2,6 | 2,6 | |||||||||
| Конические цанговые | 11 | 8 D | 10 D | 10 D | 0,7 | 0,65 | 0,65 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | |
| 3,0 | 3,0 | 3,0 | |||||||||
| В колодец | Конические распорные с втулкой | 12 | 7 D | 10 D | 10 D | 0,7 | 0,65 | 0,65 | 2,2 | 2,2 | 2,2 |
| 3,0 | 3,0 | 3L0 | |||||||||
| Конические распорные с конусом | 13 | 6 D | 8 D | 8 D | — | — | — | — | — | — | |
| С изгибом | 14 | 25 D | 6 D | 4 D | 0,55 | 0,45 | 0,5 | 1,5 | 1,3 | 1,4 | |
| 2,1 | 1,9 | 2,0 | |||||||||
| Шлак из доменных печей | Кварцевый песок | Кремнефтористый натрий (Na2SiF6) | Алюминиевый порошок, % | Сухая смесь, % | Жидкое стекло, % | Кварцевый песок, % |
| 35% | 40% | 25% | 0,01 | 50 | 30 | 20 |
| Компоненты | Документация |
| Жидкое натриевое стекло | ГОСТ 13078 |
| Нормальный песок | ГОСТ 8736 |
| Натрий кремнефтористый | — |
| Шлак из доменных печей | — |
| Едкий калий | ГОСТ 9285 |
| Алюминиевый порошок | ГОСТ 5494 |
Рассчитать нагрузку на фундаментные болтовые анкера и их удерживающую способность – следующий шаг при проведении подготовительных работ по установке метизов. ГОСТ 24379.1-80 никак не регламентирует параметр удерживающей способности анкерных болтов для фундаментов, поэтому вычисления проводятся собственными силами. Первое, что нужно сделать – осмотреть шпильку, гайку, пластину, шайбу и другие детали анкера с целью обнаружения дефектов изделия.
Сам процесс установки и монтажа анкерных метизов в конструкции фундаментов любых типов – процедура очень простая, и под силу любому начинающему мастеру даже без предварительных консультаций и помощи специалистов-строителей. Главное, ка и в любой работе – строго придерживаться технологии и инструкции, чтобы получилось надежное и долговечное крепление.
Правильный выбор мест установки анкеров – залог прочности конструкции, и выбирают места соединений элементов и узлов по плану дома. Наобум выбирать места скреплений нельзя – необходимо принимать во внимание местоположение дверных и оконных проемов, арок, ниш, коридоров, перегородок и несущих стен здания. Помните, что под проходами анкерить элементы основания нельзя – болты можно монтировать только под несущими стенами здания.
После заливки фундамента бетонным раствором в свежую смесь вставляют болт, которым будут анкерить конструкцию. Глубина погружения должна быть меньше или равной высоте основания, но не выступать на пределы фундамента. При установке анкера в опалубку для стен фундамента следует выбирать место по центру вдоль продольной оси основания. Нормативное расстояние между соседними анкерными болтами должно быть равным двум глубинами погружения крепежных анкеров в фундамент. Во время погружения метиза в раствор и сразу после достижения требуемой глубины заглубления необходимо следить за вертикальным уровнем болта, контролировать его при помощи уровня и поправлять возможные погрешности, пока бетон не начал схватываться и затвердевать.
После того, как бетон в опалубке с анкером (анкерами) полностью схватился, формируется блок анкерных болтов. Это делается, если крепление будет не единичным, а будет соединяться большой пространственный узел. Формирование блока происходит просто – торцы метизов, которые выступают над бетоном, соединяют обноской из дерева или металла. Чтобы центровка блока не нарушалась, в обноске делаются отверстия под болты с расчетным шагом между метизами.
Кроме изготовления самодельного блока анкеров, промышленностью выпускаются готовые блоки под унифицированные фундаментные конструкции. Кроме того, в готовое основание иногда можно устанавливать анкера определенных типов и конструкций. Чтобы вставить анкер в готовый фундамент, следует заранее разметить места установки и определить расстояние между метизами. По разметке сверлятся отверстия нужного диаметра, при этом диаметр сверла должен быть на 1-2 мм больше диаметра анкера.
В готовые отверстия глубиной не больше высоты фундамента нужно залить специальный клеевой раствор или раствор цемента, после чего строго вертикально вставить в отверстие анкер и зафиксировать его. После затвердевания цемента или клея можно формировать из этих анкеров готовые фундаментные блоки с метизами для крепления больших конструкций.
Рекомендуемые эпоксидные клеевые смеси для фиксации анкерных фундаментных метизов — силоксановый клей:
Состав строительного клея для крепления анкерных болтов приведен в таблице:
Любой клеевой раствор, применяемый для фиксации анкерных метизов в бетоне для фундамента, должен отвечать требованиям СНиП и ГОСТ, чтобы любые типы фундаментных анкерных болтов можно было крепить и в готовом основании, и в создаваемом с нуля фундаменте. Таким образом, можно обеспечить надежное, прочное и долговечное крепление конструкции элементов основания с несущими стенами дома. Строго соблюдая всех перечисленные выше рекомендации и правила по выбору и способах монтажа крепежных анкерных метизов, вы гарантированно обеспечите абсолютную надежность здания совместно с возможностью всей конструкции выдерживать предельные нагрузки на основание дома.
