Анкерный болт или шпилька что лучше
Болты и шпильки. Плюсы и минусы средств крепежа в различных ситуациях
Среди огромного выбора промышленных метизов особенно популярны болты и шпильки. Они имеют высокую прочность и широкий спектр применения. По внешнему виду они схожи – имеют внешнюю резьбу, но есть и различия. Чем отличается болт от шпильки, рассмотрим подробнее.
Определение и область применения
Чтобы создать прочное крепежное соединение, необходимо точно знать размеры соединяющихся деталей. Длина, ширина крепежного элемента, а также длина, диаметр резьбы, высота головки, высота под ключ – все эти данные важны.
Болты
Крепеж представляет собой метизное изделие – стержень, с нанесенной на него наружной резьбой. Головка может быть различной формы, но чаще в виде шестигранника, под гаечный ключ. Соединение и закрепление производится путем накручивания гайки соответствующего размера. Для равномерного распределения нагрузки и предохранения материала от продавливания используют шайбы.
Болты применяют для укрепления различных конструкций. Они незаменимы в строительстве, машиностроении, станкостроении, изготовлении мебели. Но бывает, что применение болтового соединения становится нерациональным, особенно если скрепляемые детали периодически требуется разбирать. Тогда выбирают альтернативный крепеж.
Шпильки
Шпилька также выглядит в виде стержня с нанесенной на него резьбой снаружи, но не имеет головки. Она образует соединение при помощи дополнительных элементов и резьбового отверстия. Этот вид крепежа предназначен для соединения различных модулей с резьбовыми или гладкими отверстиями. Наиболее часто применяется в машиностроении, мебельной, дорожной промышленности. Высокий класс прочности делает шпильки незаменимыми, широко востребованными.
Классификация средств крепления
Все крепежные элементы изготавливаются по утвержденным стандартам и технологиям. Болты имеют классификацию по видам:
Шпильки строго стандартизированы по размерам и конструкции. Размеры от минимальных (2 мм) до больших (52 мм), с разной резьбой. Они могут иметь резьбу:
Есть разновидности анкерной шпильки, состоящие из:
Материал изготовления этого крепежа, класс прочности с покрытием, назначение соответствует болтовому. Изготовление производится на станках-автоматах.
Сравнение конкурентов
Чтобы понять – что лучше, какой метиз нужно использовать в конкретной ситуации, необходимо разобраться во всех различиях, преимуществах и недостатках. Размеры деталей, частоту разборки/сборки конструкций тоже рекомендуется учитывать.
Ключевые характеристики
Болт – универсальный крепеж в виде стержня с наружной резьбой, принципиально отличается от конкурента граненой головкой.
Шпилька – это цилиндрический стержень, который с обоих концов или по всей длине имеет наружную резьбу. Ее применяют там, где невозможно использовать болтовое соединение – слишком широкие детали, нет места для головки болта или там, где необходимо получить компактное соединение. Шпильку используют и в том случае, если надо соединить детали так, чтобы между ними оставалось пространство.
Преимущества
У каждого типа крепежа есть преимущества и предпочтительные варианты применения.
Преимущества болтового соединения следующие:
Одно из главных преимуществ болтового соединения – нет необходимости в резьбе на соединяемых деталях.
Плюсы соединений шпильками:
Напряжение при затяжке крепежа распределяется более равномерно по сравнению с болтовым.
Недостатки
Помимо преимуществ, нужно учитывать и недостатки крепежных элементов.
Болты имеют следующие минусы:
В обоих случаях необходимо срочно заменить поврежденные элементы на новые.
Инструмент для работы с болтами и шпильками
Производители предлагают большой выбор инструмента для работы с крепежом:
Правила установки шпилек
Рассмотрим установку шпилек на примере монтажа колес автомобиля:
Если шпилька слишком большая по длине, то ее укорачивают, например, с помощью болгарки.
Инструкция по затягиванию болтов
Чтобы правильно заменить болты или скрепить детали с помощью болтового соединения необходимо:
Для устранения возможной деформации деталей в месте стыковки и крепежа, а также предотвращения раскручивания гайки, между ней и головкой болта ставят шайбу соответствующего размера.
Что все-таки лучше: болт или шпилька
Чтобы выбрать соответствующий крепеж, использовать шпильки вместо болтов или болт вместо шурупа, винта, внимательно читайте рекомендации и посмотрите видео:
Если нужно соединять две детали при имеющемся сквозном отверстии, то стоит выбирать болтовой крепеж. Шпильку же выбирают, когда требуется фиксировать детали без отверстий – ее вкручивают на нужную глубину.
Болт и шпильку используют для разных целей. Заменять болт шпилькой, и наоборот, специалисты не советуют. А если это удастся сделать, то маловероятно, что крепеж прослужит долго.
Основные виды анкеров: от классических болтов до стоматологических штифтов
Надежность анкеров сделали их наиболее популярным крепежным соединением при закреплении конструкций на бетонных и кирпичных основаниях — стенах, перегородках, фундаментах, плитах перекрытия и т. д. Всего насчитывается более десятка видов анкеров, различающихся по способу крепления, конструкции и материалу основания.
Понятие, назначение и применение анкерных крепежей
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 анкеров, отличие от других крепежных соединений
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/см 2 (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.
Классификации
По срокам эксплуатации выделяются анкеры:
По размерам крепежные элементы разделяются на:
По материалу основанию выделяются анкеры:
По способу крепления выделяются:
Крепление осуществляется за счет прямого механического воздействия рабочей части анкера на основание
(расклинивания, трения, упора, сопротивления материала и т. д.).
Дополнительно используют механизм (силу) склеивания, при закреплении применяется клей на основе полиэфирных смол.
Механические анкеры по технике введения в основание разделяются на следующие типы:
Распорные
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.
Разжимные
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.
Клиновые
Клиновые крепежи представляют собой длинный стержень, на конце которого размещена деформационная гильза. После завинчивания стержня в высверленное отверстие происходит расширение лепестков гильзы. Данный вид крепежа способен выдерживать большие нагрузки.
Пружинные
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.
Винтовые
Винтовые анкеры, или болты Молли, используют при работе с пустотелыми конструкциями с низкой несущей способностью — пустотелым кирпичом, гипсокартоном, древесно-стружечными и древесно-волокнистыми плитами и т. д. Болт Молли оборудуется специальной цангой, которая при затягивании болта раскрывается и упирается в материал с обратной стороны.
Втулочные
Анкеры втулочного типа состоят из 3 или более элементов, основным из которых является цанга — пружинная разрезная втулка. Также в конструкцию втулочного анкера входят расклинивающий элемент и стержень с резьбой. При закручивании анкера расклинивающий элемент входит в цангу и распирает ее, тем самым закрепляя крепежный элемент в основании.
Забивные
Основу забивного анкера составляет металлическая деформационная гильза с коническим отверстием, разрезами на корпусе и внутренней резьбой. В нижней части гильзы устанавливается боек. Гильза устанавливается в просверленное отверстие вручную или с помощью пневматического пистолета. При ударе по внешнему окончанию гильзы она деформируется, после чего в гильзу вкручивается болт или шпилька, необходимая для крепления какого-либо объекта.
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 виде болта, имеющий головку 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.
Двухраспорные
Двухраспорные механические анкерные соединения — еще один распорного болта с гайкой. Отличие состоит в том, что в конструкции используется две гильзы (втулки, муфты) — короткая и длинная. Короткая входит внутрь длинной своим конусовидным концом. При завинчивании гайки короткая гильза распирается конусовидным окончанием стержня и, в свою очередь, распирает длинную гильзу. Двухраспорные анкеры также могут иметь окончание в виде кольца или крюка. Анкеры подобной конструкции применяются для повышения надежности крепления.
Гвоздевые
Анкеры гвоздевого типа применяются при работе с кирпичными, бетонными и каменными основаниями и предназначены для крепления легких конструкций. Они имеют форму полого гвоздя, внутри которого размещается расклинивающий элемент. Анкер вбивается в отверстие вручную или с помощью электроинструмента.
Химические
Химические анкеры — разновидность крепежных элементов, которые кроме силы трения и сопротивления материала также используют силу склеивания посредством использования синтетических смол.
Тем самым обеспечивается дополнительная фиксация. Химический крепеж применяется при закреплении особо тяжелых конструкций либо при работе с пористым и мягким материалом.
В землеустройстве
Анкерные изделия, изготовленные из пластика, нашли применение в землеустройстве и используются для укрепления берегов, устройства дорожных насыпей и трубопроводов.
Крепежные элементы обладают повышенной ударопрочностью и морозоустойчивостью, способен противостоять воздействию грунтовых вод, опасных химических веществ и коррозии.
Пластиковые крепежные элементы имеют T-образную форму длиной от 60 до 120 сантиметров. При вбивании в грунт и монтаже АТР-клипа крепежные элементы соединяются полимерным тросом и образуют объемную георешетку.
Стоматологические анкерные штифты
Анкерное крепление используется и в стоматологии при эндодонтическом лечении и протезировании зубов. Укрепленные штифты, изготовленные в соответствии с анкерной системой, размещаются внутри корневого канала зуба и укрепляет корень зуба и его видимую часть. Тем самым происходит протезирование зуба, препятствующее доступу бактерий в корневую систему и противостоящее механическому воздействию, которое способно разрушить зуб.
Стоматологический штифт крепятся к зубу по типу якоря и бывают нескольких видов:
Заключение
Анкерный крепеж применяется для закрепления разнообразных конструкций в твердых основаниях, в основном представленных бетоном, кирпичом и камнем, а также в пористых и иных материалах. Однако принципы анкерного крепления, основанного на расширении и закреплении крепежного элемента в отверстии, нашли широкое применение в различных сферах деятельности — от сбора мебели до стоматологии.
Видео-обзор видов анкеров и их применение
Как выбрать анкер для бетона: практические советы
Часто во время строительства или ремонта возникает необходимость закрепить массивные предметы к какому-либо основанию: стене, полу, потолку, фундаменту. Это могут быть как промышленное оборудование и строительные конструкции (например, элементы каркасной постройки), так вполне «бытовые» вещи: полочки для телевизора, кондиционеры и т. п. Для крепления к дереву достаточно гвоздя или шурупа. Но если основание бетонное, ни гвоздь, ни шуруп не обеспечат требуемой надёжности, даже в паре с деревянным «чопиком» или пластиковым дюбелем. Вот тут-то и «придёт» на помощь специально созданный для таких нужд крепёж – анкерный болт.
Эта статья поможет из всего многообразия выбрать анкер для бетона.
Что такое анкер
Изначально так называется вид крепежа, который удерживается в крепёжном отверстии благодаря распиранию (расклиниванию) специального элемента (распорной гильзы или втулки). Возникающие при этом мощные силы трения препятствуют извлечению крепёжной детали из установочного гнезда. Это, так называемый, механический анкер.
Сейчас же существует другой тип анкеров – химический. Крепится он при помощи клеевого состава, изготовленного на основе синтетической смолы. Данным составом заполняют монтажное отверстие, затем в него вкручивается та или иная крепёжная деталь: болт, шпилька или арматура. Очевидно, используя «химию», мы имеем более широкий выбор крепежа.
Особенности анкеров для бетона
Как было сказано выше, механический анкер удерживается в отверстии за счёт мощного расклинивания своих распорных частей. Отсюда напрашивается вывод: бетон для такого крепления должен быть плотным и прочным, без пустот, раковин и полостей. Следовательно, механические анкеры не стоит выбирать для лёгких, пористых бетонов, таких как пенобетон, опилкобетон, газобетон, получивших распространение в строительстве современных энергоэффективных домов.
Надёжные крепления к «слабым» материалам выполняются химическими анкерами.
Виды механических анкерных соединений для бетона
Для крепления к конструкции из обычного плотного бетона чаще всего выбирают анкер механический. Причины для этого следующие:
Сообразуясь с перечисленными достоинствами, остаётся выбрать анкер для бетона среди выпускаемых модификаций, перечисленных ниже.
Забивные анкеры
Состоят из распорной втулки с прорезями и внутренней резьбой и болта. Изготавливаются как из стали, так и из латуни. Бывают с насечками и гладкие. Стальные для предотвращения коррозии имеют цинковое покрытие. Насечки служат для увеличения трения, следовательно, такое крепление надёжней.
При монтаже втулка помещается в отверстие, затем проталкивается вглубь его с помощью специального бойка. При этом втулка разжимается, благодаря чему и закрепляется. Дальше просто вкручиваем резьбовую деталь во втулку.
Однако, выбирая забивные анкеры для бетона, следует помнить следующее: их способность выдерживать вертикальную нагрузку ограничена. Говоря проще, для крепления массивных предметов к потолку нужно либо заранее выяснить, на какой вес рассчитан конкретный анкер, либо выбрать другой вид.
Разжимные (распорные) анкеры
Такие анкеры имеют распорную гильзу с продольными прорезями и коническую втулку с внутренней резьбой. Анкер вставляется в установочное отверстие. Далее гаечным ключом затягивается болт, при этом он вкручивается во втулку, которая, продвигаясь по резьбе болта, распирает гильзу. Чем и достигается надёжная фиксация анкерного болта в отверстии.
Существует модификация распорных анкеров: двухраспорные – с двумя зонами расклинивания распорной гильзы или же с двумя распорными гильзами. Такая конструкция обеспечивает более надёжное крепление.
Клиновые анкеры
По сути – это шпилька, один конец которой выполнен в форме конуса, а на втором нарезана резьба для накручивания гайки. На шпильку надета распорная гильза с продольными прорезями. При затягивании гайки шпилька как бы вытягивается из отверстия, при этом конусовидная часть шпильки входит в гильзу, распирает её, тем самым обеспечивая фиксацию в отверстии.
Клиновые анкеры чаще всего применяются для высоконагруженных соединений.
Выпускается также модификация клинового анкера– потолочный. Само название говорит о его назначении: крепить массивные предметы к потолку. Конструктивно такой крепёж отличается от рассмотренного выше. У него нет резьбы, а состоит он из стального клина и стержня с распором и стопорной шляпкой. При монтаже ударами молотка клин загоняют в отверстие, в котором он и удерживается за счёт распора. Такой крепёж устанавливают исключительно в конструкциях из плотного бетона. В противном случает несущая способность его будет невелика, а крепление ненадёжно.
Ещё одна модификация клиновых анкеров – стержневой. Главное его отличие – увеличенная длина шпильки. Назначение его – крепление конструкций большой толщины.
Предварительный вывод о том, как выбрать анкер для бетона среди механических разновидностей: наиболее надёжными, а значит, универсальными анкерами для бетона являются разжимной и клиновой. Для крепления к потолочным перекрытиям из монолитного бетона лучше выбрать специальный анкер-клин. Забивные же – для бетона применять в горизонтальных креплениях, либо к полу или фундаменту.
Размеры анкеров для бетона
Часто на витрине можно увидеть маркировку данного крепежа только по диаметру резьбы и длине стержня (шпильки). Например: М20×220. Этих данных недостаточно: «тайной» остаются диаметр сверла, глубина отверстия и ряд других нужных при монтаже сведений.
Можно также встретить такую маркировку: М10 12х100. Здесь добавляется диаметр отверстия, т. е. сверла (12 мм). Но и это не полная информация.
Полная же маркировка анкеров выглядит, например, так: М6 8/40×90, где М6 – диаметр резьбы, 8 – сверла, 90 – минимальная глубина отверстия, 40 – максимальная толщина присоединяемого материала. По такой маркировке уже можно выбрать анкер для бетона.
Для бытовых целей, как правило, выбирают размеры анкерного крепежа с резьбой от 6 до 12 мм и длиной от 55 до 250 мм. Обусловлен такой выбор чаще всего возможностями наиболее распространённого (непрофессионального) электроинструмента, с помощью которого выполняется монтаж.
Химические анкеры для бетона
Химический анкер представляет собой двухкомпонентный клеевой состав (собственно клей и отвердитель) на основе синтетической смолы. Эти составы были разработаны для крепления к основаниям из непрочных, «слабых» материалов, имеющих рыхлую структуру или пустоты.
Данный состав заливается в монтажное отверстие, затем туда же вкручивается крепёжная деталь. После чего «клею» дают время затвердеть. Прочное соединение обеспечивается не за счёт распорных элементов, как у механических, а за счёт адгезии (сцепления) «химии» с материалами основания и метиза. В пористом материале клеевой состав заполняет присутствующие в нём поры.
Химические анкеры выпускают в двух видах исполнения:
1) в виде картриджей (туб), из которых «клей» извлекается с помощью специального монтажного пистолета;
2) в виде ампул, которые просто целиком помещают в монтажное гнездо.
Оба вида химических анкеров подходят для бетона. Выбор между ними обусловлен лишь количеством соединений, которое нужно выполнить. Картриджи покупают для большого числа соединений, т. к. объём вещества в них сравнительно большой. Ампулы выбирают для небольшого количества креплений.
Плюсы химического анкера в сравнении с механическим следующие:
Вывод: существует достаточно условий, при которых лучше и правильней выбрать химический анкер для бетона.
Итак, при выборе анкера для бетона нужно ориентироваться на следующее:
Надеемся, теперь вы сможете правильно выбрать анкер для бетона при любых видах монтажных работ. Приобрести качественные анкеры от производителя можно в нашей компании. Чтобы сделать заказ, позвоните нам или оставьте заявку в форме на сайте.