Расстояние между болтами в фундаменте: расчет, таблицы, правила установки

Как выполняется монтаж

Прежде всего, следует обратить внимание на то, что длина фундаментного болта (и, соответственно, глубина его заделки в материал) не должна превышать высоты самой фундаментной конструкции. Если пренебречь этим требованием, можно столкнуться с тем, что анкерная часть крепежного изделия, которая и обеспечивает надежность его фиксации, будет находиться не в прочном материале фундамента, а в рыхлой и мягкой почве

Глубина заделки болтов (нажмите для увеличения)

Расчет фундаментных болтов с целью определения их удерживающей способности – еще одна важная процедура, которую необходимо выполнить перед их установкой. Что характерно, в нормативном документе (24379.1-80) нет информации о таком параметре, как величина удерживающей способности фундаментных болтов, поэтому рассчитывать ее надо самостоятельно.

Устанавливаемые до бетонирования болты временно прикрепляют к опалубке

в фундамент – это несложная процедура, выполнить которую можно своими силами, не привлекая для этих целей квалифицированных специалистов. Чтобы итогом такой процедуры стало надежное крепление анкерных болтов в фундаментной конструкции вашего будущего строения, следует придерживаться правил их установки, которые заключаются в следующем.

Для правильного выбора места установки таких крепежных элементов в фундаменте следует внимательно изучить план здания. Сделать это необходимо для того, чтобы определить места расположения дверных проходов, под которыми фундаментные болты не устанавливаются. Следует помнить, что фундаментные болты (или, как их еще называют, анкерные тяги) устанавливаются только под стенами будущего строения.
После того как материал, из которого будет сформирован фундамент, будет залит в опалубку, в него погружают анкерный болт. Выполняя такую процедуру, необходимо следить за глубиной погружения такого крепежного элемента, которая не должна превышать высоты самого фундамента. Для погружения анкерного болта в еще не застывший бетон выбирают середину фундаментного основания.
При установке анкерных болтов в фундаментную конструкцию следует учитывать и такой параметр, как расстояние между соседними крепежными элементами. Рассчитать его достаточно просто: он должен равняться двум величинам глубины заделки таких крепежных элементов в фундаментную конструкцию.
После того как анкерные болты погружены в еще не застывший бетонный раствор на требуемую глубину, необходимо выставить их строго по вертикали и дать материалу фундаментного основания полностью застыть.
После полного застывания бетонного раствора надо сформировать блок фундаментных болтов. Для этого их концы, выступающие над поверхностью фундамента, скрепляют при помощи деревянной доски или металлической пластины. Естественно, что отверстия, предварительно просверленные в доске или пластине, должны располагаться с тем же шагом, что и , закрепленные в фундаментной конструкции.

Примеры монтажа болтов в фундаменте. Условные обозначения: 1 – фундамент; 2 – подливка; 3 – закрепляемая конструкция

Как уже говорилось выше, некоторые типы анкерных болтов могут монтироваться в готовом фундаменте. Для выполнения этой процедуры также необходимо предварительно наметить места монтажа таких крепежных элементов и рассчитать шаг, с которым они будут располагаться в фундаментной конструкции. После этого для установки болтов надо просверлить отверстия, диаметр которых должен быть в несколько раз больше, чем размер поперечного сечения самого крепежного изделия.

В подготовленные отверстия, глубина которых не должна превышать высоты фундаментной конструкции, заливается цементный раствор или специальный клей. Только после этого в них помещаются анкерные болты и выставляются в строго вертикальном положении. После застывания раствора или клеевого состава из анкерных болтов также формируются блоки, как описывалось выше.

Приготовление клеящего состава производится соответственно требованиям нормативных документов

Таким образом, анкерные болты, предназначенные для надежного соединения фундаментной конструкции со стенами возводимого строения, можно устанавливать как в уже готовом, так и в только создаваемом бетонном основании. При соблюдении всех вышеописанных рекомендаций по установке и выбору крепежных элементов они смогут обеспечить высокую надежность возводимого строения и его способность выдерживать даже очень значительные нагрузки.

Расчет анкеров

Выполнение проверки соединения на вырыв часто выполняется на месте проведения монтажа. Допустимая нагрузка будет зависеть от материала основания, например:

При монтаже массивных конструкций на высоте, необходимый показатель прочности на вырыв должен составлять около 700 кг, в связи, с чем для таких креплений специалисты рекомендуют применять химические разновидности анкеров.
При использовании в качестве основы бетона или кирпича, средние показатели нагрузки составляют около 350 кг, этого значения достаточно для крепления конструкций средней и большой тяжести.
При использовании бетона вспененного типа, выдерживаемая им нагрузка будет составлять около 250 кг.

Помимо расчета несущей способности используемых элементов, следует обеспечить правильный момент затягивания резьбовых соединений. При недостаточном затягивании в соединении может отсутствовать сила трения, при превышении рекомендуемых значений появится вероятность разрушения материала из-за избыточного давления на основание.

При групповой установке

Нагрузка вычисляется для болта, который больше всего подвергается негативному усилию.

Расчет анкеров для нахождения расчетного давления ведется по формуле P = -N / n + M · y1 / Σyt², где:

N — проектная сила;
M — предполагаемый момент изгибания;
y1 — длина от поворотной оси до самого удаленного метиза;
n — число анкеров;
yt — длина от поворотной оси до 1-го болта (учитывают прессованные и натянутые крепежи).

Ось обращения принимается проходящей сквозь середину тяжести несущей площади оборудования. Для сквозных колон из металла, стальных вертикальных элементов сплошного сечения и применяются похожие выражения для нахождения нагрузки растяжения. Подставляются параметры вида бетона, габариты основной поверхности, размер сжатой области под колонной.

Определение величины предварительной затяжки

Расчетная таблица глубины заделки, расстояний между осями, коэффициента затяжкиБолты затягивают до определенной степени затяжки F, значение которой для статичного давления берется 0,75 Р, а для динамичных нагрузок используется 1,1Р, где Р означает расчетный прессинг на крепежный элемент. Затягивание строительных метизов производят вручную с помощью приспособлений с усилием до абсолютного упора.

Сечение стержней проверяется на прочность при динамическом влиянии, перед тем как установить анкер по формуле Aи = 1.8 · g · n · ко P / a · R, где:

g — коэффициент давления из таблицы;
n — множитель масштабирования, выбирается из таблицы;
a — показатель числа серий подачи нагрузки;
R — проектное сопротивление сплава (материал анкера) растяжению;
ко — коэффициент по таблице.

Площадь сечения стержня находят из условия надежности для динамики и статики. Коэффициент ко принимают 1,05 или 1,15.

Установка анкерного болта в фундамент

В идеальном варианте установка анкеров в бетон должна выполняться сразу после заливки фундамента – до застывания раствора. Расположение болтов определяется в соответствии с планом обустройства наружных стен, внутренних перегородок и дверей, поскольку анкеры можно и нужно ставить под внешними стенами, но нельзя под внутренними перестенками и в дверных проемах.

Болты погружаются в бетон ровно по центру стены и утапливаются не слишком глубоко, чтобы выступающая часть составляла около 6 см. При этом резьбу анкера рекомендуется обернуть пленкой, чтобы избежать загрязнения и последующей чистки болта от застывшего бетона. Монтируются анкеры по всему периметру стен с шагом в 40 см

Очень важно, чтобы они располагались строго вертикально. Для предотвращения крена анкеров во время застывания раствора следует использовать крепежное устройство, специально прикрепленное к опалубке. Если анкерный болт устанавливается до заливки фундамента, то его фиксируют путем крепления к арматуре

Если анкерный болт устанавливается до заливки фундамента, то его фиксируют путем крепления к арматуре.

Установка анкерных болтов в уже готовый (схватившийся) фундамент выполняется в посадочные отверстия, предварительно высверленные с помощью буров или сверл соответствующего диаметра.

СтройкаДиалог

Надёжность опирания перекрытий на несущие стены обеспечивает безопасную надёжную и долговременную возможность эксплуатации всего здания. От грамотного исполнения зависит конструктивная устойчивость инженерных сооружений. Поэтому опирание плит перекрытия на стены регламентируется СНиП.

Параметры, обуславливавшие величину опирания

Глубина захода перекрытия на стены зависит от следующих факторов:

назначения и типа зданий — жилые, административные, производственные;
материала и толщины несущих стен;
величины перекрываемого пролёта;
размеров железобетонных конструкций и их собственного веса;
вида действующих на перекрытие нагрузок (статического или динамического характера), какие из них являются постоянными и какие временными;
величины точечных и распределённых нагрузок;
сейсмичности района строительства.

Все факторы, перечисленные выше, обязательно учитываются при выполнении расчётов надёжности конструктива.

В соответствии с действующими нормативными документами опирание плиты перекрытия на кирпичную стену принимается от 9-ти до 12-ти см, окончательный размер определяется инженерными расчётами в процессе проектирования здания.

При меньших нахлёстах тяжёлый собственный вес элементов, в совокупности с действующими нагрузками, окажет непосредственное воздействие на край кладки, что может привести к его постепенному разрушению.

С другой стороны больший нахлёст будет уже своеобразным защемлением железобетонных элементов с передачей веса от вышерасположенного участка стены на их торцы. Результат — растрескивание и медленное разрушение кладки стен.

Также при приближении торцов изделий к наружным поверхностям стен происходит увеличение теплопотерь в железобетонных элементах с образованием мостиков холода, приводящих к образованию холодных полов.

Стоимость деталей пропорциональна их длине, поэтому чрезмерное защемление приведёт к увеличению стоимости сооружения.

Узел опирания плиты перекрытия на кирпичную стену

При возведении кирпичных зданий с устройством перекрытий из сборных железобетонных плит кладка ведётся в полную толщину до проектного низа потолков. Далее кирпичи укладываются только с наружной стороны стен для образования ниши, в которую можно будет уложить плиты.

В узлах опирания важно соблюдение следующих условий:

торцы не должны упираться в кирпичную кладку, так для наиболее часто применяемом в практике нахлёсте в 12-ть см, ширина ниши ≥ 13-ти см;
раствор, на который укладываются плиты, той же марки, что и кладочный;
пустоты в каналах заделываются с торцов при помощи бетонных вкладышей, что предохранит торцы от разрушения при сдавливании под нагрузками. Изготовление бетонных вкладышей выполняется на заводах с поставкой при покупке плит, при отсутствии вкладышей канальные пустоты заполняются бетоном В15 непосредственно на стройплощадке.

На торцевые кирпичные стены плитные железобетонные изделия ложатся и одной боковой стороной. В этом случае минимальное опирание плиты перекрытия на торцевые стенки не нормируется.

Но чтобы избежать разрушения изделия при сдавливании пустотного канала, монтаж должен быть выполнен так, чтобы выложенная выше перекрытия кладка не ложилась на крайнюю пустоту конструкции и плечи действующих от нагрузки моментов должны быть минимальных значений.

8.2. Увеличение массы и жесткости фундаментов при их усилении (ч. 9)

В процессе эксплуатации центробежных дымососов в рециркуляции газов марки ГД-26×2 к турбоагрегатам мощностью 800 тыс. кВт возникли повышенные вибрации подшипников дымососов и подшипников их двигателей. В результате произошли поломки подшипников. Кроме того, в теле фундаментов дымососов появились вертикальные трещины с шириной раскрытия 0,3—2 мм, которые проходили от верхнего обреза фундамента до дневной поверхности и располагались в местах крепления машины к фундаменту (рис. 8.12, а). Железобетонные массивные фундаменты дымососов выполнены в виде единого монолитного блока с необходимыми уступами и выемками. Верхняя часть фундаментов значительно ослаблена колодцами анкерных болтов, при этом расстояние от грани колодцев до края фундаментов в местах крепления подшипников и дымососов было менее требуемого .

Результаты измерений и полученные формы колебаний (рис. 8.12, б) обследованных фундаментов дымососов показали, что верхняя часть фундаментов не является единым массивом, а разделена на отдельные конгломераты сквозными трещинами.

Амплитуды горизонтальных колебаний верхнего обреза фундамента достигали 0,07 мм, а рамы и подшипника дымососа — 0,25 мм, что указывало на отсутствие жесткой связи между машиной и фундаментом. Причинами этого являлись уменьшение жесткости крепления анкерных болтов в теле фундамента из-за наличия трещин и нарушения целостности верхнего строения его, а также ослабление затяжки анкерных болтов вследствие накопления пластических деформаций в болтах при совместном действии динамических нагрузок и высоких температур, возникавших из-за недостаточной теплоизоляции машины. Последнее способствовало также возникновению дополнительных температурных деформаций в верхней части фундамента .

Состояние фундаментов требовало незамедлительного усиления, которое было выполнено следующим образом. Верхнее строение, ослабленное выемками и трещинами, на всю высоту было усилено железобетонным поясом-обоймой толщиной 0,5 м (рис. 8,12, в, г), что обеспечивало необходимую по расчету жесткость фундамента, а также надежную связь между машиной и фундаментом вследствие увеличения жесткости верхней части фундамента в местах крепления анкерных болтов. Имеющиеся трещины были зацементированы раствором из расширяющегося цемента, а в местах установки анкерного болта заполнены эпоксидной смолой. Для обеспечения надежной затяжки гаек крепления в узел затяжки анкерных болтов был введен упругий элемент. Одновременно было рекомендовано усилить теплоизоляцию, обеспечить зазор между ее поверхностью и элементами фундамента не менее, чем в 100 мм. Каркас обоймы (сталь класса A-II, диаметром 12 и 8 мм, с шагом 200 мм соединялся с арматурой фундамента на сварке с помощью отдельных стержней на уровне сеток фундамента. Бетонирование обоймы осуществлено бетоном марки М 300.

В работе рассмотрены случаи усиления отдельных конструктивных элементов рамных сборно-монолитных фундаментов турбоагрегатов путем повышения жесткости этих элементов, работающих в области частот, близкой к резонансной. Повышение достигалось увеличением толщины бетонных сечений элементов (с добавлением арматуры по расчету), а также введением дополнительных металлических связей.

Усиление фундаментов машин ударного действия большей частью осуществляется при реконструкции в связи с установкой на фундаментах более мощного оборудования или при значительных колебаниях зданий. Случаи усиления таких фундаментов, вызванные ошибками при их проектировании или возведении, описаны в работах .

Усиление фундаментов машин ударного действия (типа кузнечных и штамповых молотов, бойных копров), в основном ограничивается переустройство шаботной части. В качестве примера (данные М.И. Забылина) рассмотрим усиление фундамента бойного копра, подшаботная часть которого (рис. 8.13) в верхней части была разрушена при эксплуатации на отдельные конгломераторы, а арматурные сетки оказались порванными. Перед усилением конгломераторы частично удалили. В пробуренные вертикальные скважины диаметром 40 мм на эпоксидном клее установлены арматурные стержни диаметром 36 мм класса А-II на глубину около 1 м. К этим стержням была приведена арматурная сетка набетонки, выполненной из бетона марки М 300 на высоту удаленной части разрушенного бетона.

Технические характеристики крепежа из анкерной техники

Ниже приведены таблицы для анкерного болта и клинового анкера, где указаны расчетные усилия на вырыв и срез в зависимости от материала несущей поверхности и диаметра крепежа.

Технические характеристики клинового анкера

Диаметр анкера, мм	М6	М8	М10	М12	М16	М20
Бетон В20 без трещин	Расчётное усилие на вырыв, kН	4,20	6,00	10,70	13,30	23,30	33,30
Расчётное усилие на срез, kН	4,00	7,30	11,60	16,80	31,40	49,00
Бетон В20 растянутая зона, с раскрывающимися трещинами	Расчётное усилие на вырыв, kН	2,20	3,30	6,00	8,00	16,70	20,00
Расчётное усилие на срез, kН	4,00	7,30	11,60	16,80	31,40	49,00

Параметры монтажа клинового анкера

Диаметр бура, мм	М6	М8	М10	М12	М16	М20
Глубина бурения, мм	55	65	70	90	110	130
Глубина установки, мм	49	58	62	82	102	121
Диаметр отверстия в прикрепляемой детали, мм	7	9	12	14	18	22
Момент затяжки, Нм	8	15	30	50	100	200
Стандартное расстояние между анкерами, мм	120	141	180	210	246	303
min расстояние между анкерами, мм	50	55	60	70	90	110
стандартное расстояние до края, мм	60	71	90	105	123	152
min расстояние до края, мм	45	50	55	60	70	130

Технические характеристики анкерного болта

Размер анкера, мм	М6,5	М8	М10	М12	М14	М16	М20
Бетон В20	Расчётное усилие на вырыв, kН	0,7	1,4	2,1	2,8	3,1	4,2	5,6
Расчётное усилие на срез, kН	1,1	2,5	4,5	7,3	8	8,8	10,5
Кирпич М150	Расчётное усилие на вырыв, kН	0,4	0,5	0,6	0,8	0,85	0,9	—
Расчётное усилие на срез, kH	0,65	1	1,2	1,6	1,7	1,8	—

Третье разрушение характерно при неправильном выборе рамного анкера и других узлов, где возможна деформация по границе сцепления крепежа с базовым материалом, то есть анкер фактически выдергивается из отверстия под воздействием постоянных динамических нагрузок. В этом случае крепежу не хватает длины, чтобы прочно удерживать прикрепленную конструкцию, даже если её вес невелик.

Из таблиц ниже Вы можете подобрать размер рамного анкера, зная толщину прикрепляемой конструкции, а также при наличии данных о нагрузках на вырыв или срез.

Параметры монтажа анкерного болта

Размер анкера, мм	М6,5	М8	М10	М12	М14	М16	М20
Диаметр резьбы, мм	М5	М6	М8	М10	М10	М12	М16
Диаметр бура, мм	6,5	8	10	12	14	16	20
min глубина отверстия, мм	40	50	60	70	75	80	90
Отверстие в прикрепляемой детали, мм	7	9	11	13	15	17	21
min толщина материала основания, мм	60	70	80	90	95	100	120
Размер гайки под ключ, мм	8	10	13	15	15	19	24
Критическое расстояние до края, мм	40	55	65	70	75	80	85
Критическое осевое расстояние, мм	45	60	70	75	80	90	95
Момент затяжки в бетоне, Нм	5	8	25	40	45	50	80
Момент затяжки в кирпиче, Нм	2,5	4	12,5	20	22,5	25	—

Технические параметры рамного анкера

Размер рамного анкера	MF 8	MF 10
Диаметр бура, мм	8	10
min глубина установки, мм	45	50
min глубина отверстия, мм	глубина установка + 5 см
Момент затяжки, Нм	4	8
Шлиц	Pz 2	Pz 3
Расчётная нагрузка в бетоне В20	на вырыв, kH	1,4	1,7
на срез, kH	0,4	0,5
Расчётная нагрузка в полнотелом кирпиче М150	на вырыв, kH	0,6	0,8
на срез, kH	0,4	0,5
Расчётная нагрузка в пустотелои кирпиче М150	на вырыв, kH	0,4	0,5
на срез, kH	0,2	0,3
Расчётная нагрузка в ячеистом бетоне В3,5	на вырыв, kH	—	0,1
на срез, kH	—	0,1

Итак, чтобы ответить на вопрос «как правильно подобрать анкерный болт», надо учесть материал и особенности поверхности, к которой прикрепляется метиз, и нагрузки, их характер воздействия на узел. А данные таблиц и формулы в данной статье помогут сделать элементарные расчеты.

Анкерный болт: разновидности и назначение

Как ни странно, но анкерный болт имеет достаточно много разновидностей – обусловлено это нюансами крепления различных изделий. Кроме изделий широкого назначения, существуют и узкоспециализированные виды анкерных болтов, которые разработаны для крепления определенных изделий. Рассмотрим более подробно основные, наиболее часто используемые разновидности данного крепежа.

Анкерный болт с гайкой. Устроен такой крепеж достаточно просто и состоит он из трех частей. Это винт, на конце которого вместо привычной головки под отвертку или шестигранник расположено конусное утолщение, металлическая трубка с прорезями на одном из концов и непосредственно сама гайка, которая в процессе навинчивания на винт втягивает его конусный край внутрь трубки, тем самым разжимая ее и распирая в отверстии. Это универсальный крепеж, предназначенный для установки в бетон, природный камень и полнотелый кирпич. Диаметр такого анкера не может быть меньше чем 6мм, а длина 60мм – если говорить о максимальных размерах таких анкерных болтов, то, как правило, это диаметр 28мм и длина 300мм. В принципе, это стандарт практически для всех изделий данного типа, который относится ко всем видам анкеров – естественно, не без исключений, о которых мы упомянем в дальнейшем.
Анкерный болт с крюком. Это, можно сказать, тот же вариант, что и выше, только винт такого анкера имеет продолжение в виде крюка – гайка в подобных крепежных изделиях играет роль фиксатора, а сам анкер зажимается посредством вращения крюка. Используется такое крепление для навешивания на стену изделий, которые требуется периодически снимать – данные анкеры позволяют делать это очень быстро. Если вы ищете крепление для водонагревательного бака, то ничего лучше придумать невозможно.
Анкерный болт с кольцом. Это все тот же вариант, что и выше, только вместо крюка мы имеем в качестве продолжения винта петлю. Используются такие анкеры в основном для установки в потолок и подвешивания на них чего-либо. Также данный тип анкеров довольно часто применяется для установки растяжек, на которые может быть подвешено практически все что угодно.
Распорный анкерный болт, или, как его еще называют, ударный. Никаких гаек и никаких головок под отвертку или шестигранник этот вид крепежа не использует для установки – его принцип монтажа основан на расклинивании двух частей анкера (трубки и штока) сильным ударом молотка по штоку. Если вы знакомы с таким изделием, как дюбель Бербаха, то наверняка поймете, о чем идет речь – в некотором роде эти изделия можно сравнить друг с другом. Это анкерный болт по бетону и только – после расклинивания его в отверстии с его трубчатой части скручивается гайка, которая и фиксирует необходимый вам предмет на стене. Такое крепление в силу своей несущей трубчатой конструкции не в состоянии выдерживать большие нагрузки – для бытовых целей вариант отличный, но не более.
Клиновой анкерный болт. Это модификация стандартного анкерного болта с гайкой – слабая попытка улучшить изделие, которая ровным счетом практически ничего не добавила. Этот анкер имеет достаточно сложную конструкцию и, соответственно, более высокую стоимость, что в основном и стало препятствием к распространению этого изделия.
Двухраспорный анкерный болт. В некотором роде это тоже модификация анкерного болта с гайкой, только более удачная – его основное отличие заключается в двойном распоре, который обеспечивается двойной трубчатой втулкой. Распор такого анкера в отверстии осуществляется по концу и середине крепежного изделия.

Кроме вышеперечисленных, можно выделить еще два типа анкерных болтов, которые относятся к изделиям широкого применения и используются очень часто. Это анкер с головкой под шестигранник (не путайте его с анкером с гайкой, он имеет кардинально противоположный принцип работы – шестигранник у него располагается именно на болте, а крепление его в стене осуществляется с помощью конусной гайки), а также анкерный болт под крестовую отвертку. Последний вариант изготавливается исключительно в малых диаметрах и более чем на 12 такой анкер не найти. Принцип его работы точно такой же, как и у анкерного болта с головкой под шестигранник.