Ankerbolzen: chemische und mechanische Befestigung

Die Wahl einer Methode zum Anbringen kritischer Strukturen an den Basen ist nicht immer offensichtlich, und dennoch gibt es ziemlich universelle Optionen, die unter verschiedenen Bedingungen verwendet werden können. In dem Artikel werden wir über die Arten von Verankerungssystemen sprechen: chemisch und mechanisch.

Geräte- und Konstruktionsmerkmale von Ankerbefestigungen

Im weitesten Sinne ist ein Anker eine zweiteilige Stange, von der ein Teil den anderen verformt, um sich auszudehnen und fest genug im Loch zu verankern, so dass die gesamte Struktur einer Belastung standhält, die mit ihrer Verformungsschwelle vergleichbar ist.

Rahmenanker können als Beispiel betrachtet werden, sie sind die beliebtesten. Das Design des Befestigungselements umfasst ein Rohr mit einer Metallstange im Inneren, an deren einem Ende sich ein Gewinde befindet, und am anderen Ende einen Kopf für einen Sechskant- oder Kreuzschlitzschraubendreher. Das Rohr hat Längsschlitze, in die ein keilförmiges Element mit Innengewinde und Außenschlitzen eingebaut ist, die eine Drehung beim Anziehen verhindern. Wenn sich die Stange dreht, verschiebt sich die Keilmutter axial und drückt das Rohr zusammen, wodurch es sich im Loch ausdehnt.

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Bolzenanker haben das gleiche Funktionsprinzip, jedoch ein anderes Design: Die keilförmige Ausdehnung befindet sich an der Stange, und die Mutter befindet sich an ihrem Gewindeende im sichtbaren Teil des Befestigungselements. Solche Anker werden in Fällen verwendet, in denen die Abmessungen des hervorstehenden Teils der Befestigung nicht kritisch sind, da die Ankerstange bei einer Befestigung von 3 bis 6 cm herausgezogen werden kann. Eine Unterart von Ankerbolzen sind Spannzangen, bei denen der Abstandshalterteil auf beiden Seiten durch zwei Keile zusammengedrückt wird.

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Es gibt auch Anker, bei denen die Mutter fest in einem Dorn am Ende des Rohrs befestigt ist, der über seine gesamte Länge 4 geprägte Schlitze aufweist. Solche Anker werden Molly-Bolzen genannt und zur Befestigung an Blechen und Hohlwänden verwendet. Wenn das Rohr mit einem Stift gespannt wird, faltet es sich zu einer X-förmigen Struktur und somit kräuselt die Halterung zuverlässig sogar eine dünne Säule.

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Andere strukturelle Merkmale beziehen sich auf die Form des Kopfes, er kann am Ende einen Ohrring oder einen Haken haben. Die Anker haben einen Durchmesser von 6 bis 24 mm und eine Länge von 72 bis 300 mm. Die Dehnung erfolgt hauptsächlich aufgrund des nicht dehnbaren Teils des Befestigungselements: Der Grad der Vertiefung spielt keine Rolle, daher werden lange Anker verwendet, um dickere Teile zu befestigen.

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Aufwandsberechnungsmethode

Es gibt zwei Arten von Belastungen für Ankerbefestigungen – Traktion und Quer. Obwohl Anker im Allgemeinen nicht so konstruiert sind, dass sie einem Herausziehen widerstehen, werden sie manchmal unter solchen Bedingungen verwendet, wodurch die Anzahl der Punkte erhöht wird, um verteilte Befestigungselemente zu erhalten.

Bei Ankern verschiedener Typen und Hersteller variieren die zulässigen Belastungen stark, sind jedoch in jedem Fall direkt proportional zur statischen Zugfestigkeit des Metallkerns. Bei der Berechnung der Zuglast spielt auch der Grad des Zerbröckelns des Grundmaterials eine wichtige Rolle, wodurch das Zusammenbrechen von Befestigungselementen ohne Zerstörung oder Lösen des Ankers und dessen teilweise Verformung möglich ist..

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Der Abstand der Achsen der Mehrpunktbefestigung sollte ebenfalls berücksichtigt werden: Der Abstand zwischen den Ankern sollte für sie nicht weniger als 15 Durchmesser des Lochs betragen. Die gleiche Regel gilt für den Abstand vom Rand des Arrays, in dem die Anker befestigt sind..

Da in den meisten Fällen Anker mit einem großen Sicherheitsspielraum ausgewählt werden, sind die folgenden zulässigen Belastungen eine garantierte Richtlinie bei der Berechnung:

Nenndurchmesser mm Zulässige Querbelastung, N / kg Zulässige Zuglast, N / kg Empfohlenes Anzugsmoment
6 168 98 12
8 300 173 20
zehn 474 273 40
12 678 391 60
Sechszehn 1206 697 120

Die zulässigen Belastungen gelten für Anker mit einem in B30-Beton verankerten Weichstahlkern, bei dem geringfügige strukturelle Mängel zulässig sind: Risse oder Überbeanspruchungen. Im Idealfall können Anker viel höheren Belastungen standhalten (bis zu fünfmal höher als angegeben), sodass ihre Zuverlässigkeit direkt von den Eigenschaften der Basis abhängt.

Auswahl der Anker je nach Grundmaterial

Die Hauptanforderung an die Basis für die Verankerung ist das Fehlen von Elastizität, Zerbrechlichkeit und hoher Härte des Materials. Mauerwerk und Beton sind ideal zum Verankern. Weniger zuverlässig, aber dennoch akzeptabel ist die Verankerung in Hohlstrukturen – GWP und Schlackenblock. Voraussetzung ist, dass die Länge des Ankers für die Befestigung an der zweiten Trennwand (hinter dem Hohlraum) ausreicht. In anderen Fällen sollten Molly-Schrauben verwendet werden. Dies gilt zunächst für falsche Wände und Trennwände, die mit „trockenen“ Technologien zusammengebaut wurden.

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Eine verschraubte Verankerung an Wänden aus Porenbeton, Schalengestein und ähnlichen porösen Materialien ist grundsätzlich nicht akzeptabel. In solchen Fällen sollten entweder verteilte Befestigungselemente mit Stahlschrauben oder chemische Anker verwendet werden. Das Prinzip ihrer Funktionsweise ist einfach: In das Loch wird Zweikomponentenkleber eingespritzt, und dann wird ein Stahlstift eingeführt. Wenn der Stoff erstarrt ist, nimmt sein Volumen zu und härtet aus, was eine hohe Beständigkeit gegen Herausziehen und lokale Verstärkung der Struktur des Materials aufgrund von Imprägnierung bietet.

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Chemische Anker für jedes Wandmaterial erhöhen die Befestigungsfestigkeit des Stahlkerns um 40%, dh der Effekt des Zerbröckelns von Beton fehlt fast vollständig.

Mechanische Verankerungsregeln

Der entscheidende Moment bei der Befestigung mit Ankerbolzen ist die strikte Regulierung des Anzugsmoments. Übermäßige Kraft ist nicht besser als unzureichende Kraft, sehr oft wird aufgrund des Überschreitens der Verformungsschwelle des Grundmaterials dessen ausgeprägtes Zerbröckeln beobachtet. Die empfohlenen Drehmomentwerte werden vom Hersteller festgelegt. Wenn jedoch die offizielle Spezifikation nicht verfügbar ist, können die folgenden Richtlinien verwendet werden:

Durchmesser Empfohlenes Drehmoment für Rahmen- / Bolzenanker, Nm
6 4/5
8 6/8
zehn 12/16
12 23/28
Sechszehn 48/55

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Es gibt auch Feinheiten des Installationsprozesses: Die Löcher müssen gereinigt oder besser von den Bohrkrümeln gespült werden. Wenn es für einen Knoten mehrere Verankerungspunkte gibt, sollten Sie zuerst die Anker in den Löchern vorfixieren und erst dann festziehen. Bei letzteren ist die Reihenfolge wichtig: Die Anker werden paarweise von diametral gegenüberliegenden Befestigungspunkten angezogen.

Verwendung chemischer Anker

Die Technik der Befestigung mit chemischen Ankern ist im Allgemeinen einfacher, die genaue Zusammensetzung der Installationsvorgänge unterscheidet sich jedoch von fast jedem Hersteller. Die richtige Vorbereitung des Lochs ist hier wie nirgendwo anders wichtig: Es wird zuerst mit einer Handpumpe geblasen und dann mit einer Stahlbürste gereinigt und Staub wird wieder herausgeblasen.

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Für die Haushaltsinstallation werden Anker verwendet, bei denen die Komponenten des Klebers in eine versiegelte Kapsel gegeben werden, die beim Einschrauben des Bolzens zerstört wird. Dies ist die einfachste Art der Installation, eignet sich jedoch aufgrund unzureichender Vermischung der Komponenten nicht für die Montage kritischer Strukturen.

Ankerschrauben. Chemische und mechanische Befestigung

Für eine dauerhaftere Befestigung werden Ankerchemie-Zusammensetzungen verwendet, die in speziellen Zweikomponentenspritzen geliefert werden. In das vorbereitete Loch wird die Zusammensetzung in der halben Tiefe injiziert, wonach eine Haarnadel oder ein Hypothekenstab in einer Bewegung in die Masse eingeführt wird. Diese Methode zeichnet sich nicht nur durch ihre hohe Festigkeit aus, sondern auch durch einen sehr sparsamen Leimverbrauch..

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