Анкер (рис. 5.1) — кріпильний виріб, який різними способами закріплюють у несучій основі. Здебільшого це комбінований самостійний кріпильний елемент: разом зі здатністю закріплюватися в матеріалі основи він також утримує конструкцію.

Рис. 5.1. Анкерний болт із гайкою:

а — конструкція: 1 — різьбова частина, 2 — шестигранна гайка з напресованою шайбою або гайка в комплекті із шайбою, 3 — розтискна втулка, 4 — конусна частина,

5 — поздовжні прорізи; б — складові частини анкера: 1 — шпилька (болт),

2 — втулка, 3 — шайба

Анкер складається з двох основних частин: нерозпірної, яка не бере участі в закріпленні, і розпірної (робочої), яка змінює свої розміри під час утворення з’єднання. Також анкер може мати манжету — кайму навколо отвору, яка запобігає западанню анкера в отвір основи або закріплюваного матеріалу. Виготовляють анкери з металевих сплавів — латуні, нержавіючої сталі й алюмінію.

Технічні характеристики й несучу здатність анкерного болта з гайкою визначають особливості його конструкції, основним елементом якої є шпилька. На верхню різьбову частину шпильки накручують гайку, а її нижня частина має форму конуса.

Другим за значимістю елементом конструкції анкера є втулка, на бічній поверхні якої виконані поздовжні прорізи, що утворюють своєрідні пелюстки. Така втулка, установлена на шпильку, не закриває тільки ЇЇ верхню частину, на якій розміщена гайка.

Принцип, за яким працює анкерний болт із гайкою, досить простий. Під час закручування гайки, уміщеної в отвір анкерного болта, його шпилька втягується в отвір у втулці, розтуляючи своїм конусним кінцем пелюстки. Високу надійність фіксації такого кріплення в попередньо підготовленому отворі забезпечує і розтискна втулка. Щоб не допустити западання гайки в отвір, на різьбову частину анкерного болта обов’язково встановлюють стопорну шайбу. Основна особливість анкера в тому, що його конусна частина й стрижень становлять єдине ціле.

Розтискне зусилля створюють розклинюванням тіла анкера всередині отвору шляхом механічної дії на його тіло (наприклад, закручуючи стяжну гайку або забиваючи клиноподібне осердя, яке деформує внутрішню частину втулки анкера). Так само розтискне зусилля може бути створене за допомо

гою хімічно тверднучого реагенту, який у рідкому стані міститься в скляній капсулі. І третій варіант установлення анкера — з використанням інжекційної маси й армувальної сітки — сітки, яку заповнюють густою полімеризова-ною масою за допомогою інжектора.

Найбільшого поширення набули різні конструкції розтискних анкерів. Виокремлюють кілька видів анкерів, які можна встановлювати в різні матеріали. Найпростішими з них є класичні анкери з кчиноподібним осердям і розрізним порожнистим стрижнем. У початковому стані осердя анкера висунуте й діаметр порожнистого стрижня збігається з діаметром отвору, який потрібно просвердлити в матеріалі. Після того як отвір буде просвердлений, у нього вводять стрижень анкера, за потреби трохи забиваючи його молотком. Потім затягують гвинт, який може мати гайку або потайну головку (у рамного анкерного болта). Під час затягування гвинта клиноподібне осердя рухається по каналу розрізного стрижня і розсовує врізнобіч ламелі, збільшуючи діаметр порожнистого стрижня, допоки не настане границя деформації матеріалу основи, у яку встановлюють анкер. Тепер будь-яке зусилля, спрямоване на те, щоб витягнути анкер із матеріалу, призведе лише до збільшення опору анкера цій силі.

Недоліком класичних анкерів із клиноподібним осердям є складність зворотного демонтажу, якщо анкер установили неправильно або потрібно замінити старий анкер новим через корозію всередині отвору. Щоб витягти анкер, потрібно послабити його кріплення, зняти прикріплену за його допомогою деталь, потім забити гвинтову частину всередину отвору та спробувати акуратно витягнути щипцями порожнистий стрижень, не витягуючи різьбове осердя.

Досконаліші моделі анкерного кріплення передбачають 2 етапи монтажу. На першому етапі просвердлюють стандартний отвір під обраний діаметр анкера, потім отвір продувають від пилу й уводять у нього анкер, що складається з клиноподібного осердя з гвинтовою частиною та порожнистої гільзи з ламелями, які мають твердосплавне напилення. Другий етап полягає в додатковому свердлінні за допомогою спеціального адаптера конусоподібної порожнини. Її утворюють, обертаючи всередині отвору ламелі з твердосплавним покриттям. Після цього анкер можна затягувати. Подібні анкери створюють набагато більше зусилля витягування, тому що додаткова конусоподібна поверхня всередині отвору дає можливість збільшити діаметр порожнистого циліндра анкера й підвищити допустиме навантаження.

Класичним прикладом анкерного болта є також заставний фундаментний болт, який закладають безпосередньо в рідкий бетон після його укладання. Фундаментний анкерний болт має різьбову частину й заставну частину, виконану як потовщення різної форми. Після застигання бетону заставний анкерний болт можна навантажувати (наприклад, до нього кріплять обв’язку каркасного будинку або перший вінець споруди). Однак більш сучасними є анкери з попереднім заповненням отвору полімерами.

Якщо матеріали мають високу міцність (бетон, камінь, цегла) або настільки міцні, що не можуть бути схильні до деформації під час розширення порожнистого стрижня класичного анкера, використовують хімічні анкери.

У комплекті такого анкера є фігурний заставний стрижень із зовнішньою різьбовою частиною та скляна ампула з полімером у рідкому стані. Щоб установити хімічний анкер, потрібно просвердлити стандартний отвір відповідно до діаметра ампули, потім дуже ретельно видалити з отвору пил і ввести в нього ампулу. Отвір має бути суворо певної довжини, щоб наявного в ампулі полімеру вистачило на заповнення його об’єму.

Це матеріал з підручника "Види з’єднань" Гуменюк, Паржницький 2021