Способы крепления конструкций и материалов¶

Крепление — совокупность способов и элементов, обеспечивающих соединение строительных конструкций, деталей, оборудования и предметов между собой или с основанием (стеной, полом, потолком, грунтом). Выбор метода крепления определяется материалом основания, характером нагрузки (статическая, динамическая, вибрация), условиями эксплуатации и требованиями к несущей способности соединения.

¶Классификация способов крепления

По принципу фиксации различают:

• Механическое крепление — за счёт сил трения, деформации или геометрического зацепления (анкеры, дюбели, шурупы, болты, заклёпки).
• Химическое крепление — за счёт адгезии клеящего состава с материалом основания (химические анкеры, эпоксидные составы).
• Комбинированное — сочетание механической и химической фиксации (например, инъекционные анкеры).

По типу основания крепёж делят на: для бетона и камня, для кирпича (в том числе пустотелого), для дерева и древесных плит, для металла, для пустотелых и тонкостенных оснований (гипсокартон, сэндвич-панели).

¶Крепёжные элементы

¶Дюбели

Дюбель — полимерная или металлическая втулка, которая распирается в отверстии и удерживает винт или шуруп. По назначению дюбели делятся на:

Дюбель подбирается по диаметру отверстия (обычно 6–14 мм) и глубине заделки. Отверстие сверлят перфоратором или ударной дрелью с буром соответствующего диаметра, очищают от пыли — загрязнение снижает несущую способность до 50 %.

¶Анкеры

Анкер — крепёжный элемент, воспринимающий нагрузку за счёт распора, химического связывания или механического зацепления в массиве основания. Основные виды:

• Клиновые (молли) — распорная гайка разворачивает лепестки в отверстии; применяются для тяжёлых полок, оборудования, фасадных подсистем.
• Химические — стержень фиксируется в отверстии клеящим составом (полиэфирная или эпоксидная смола); подходят для трещиноватого бетона, пустотелого кирпича, под нагрузкой на отрыв.
• Инъекционные — сетчатая гильза заполняется составом, который связывает анкер со стенками отверстия по всей длине.
• Фундаментные (шпильковые) — для крепления конструкций к бетонному основанию, воспринимают значительные изгибающие моменты.
• Клиновые фасадные — для монтажа подсистем навесных фасадов.

¶Шурупы, саморезы, болты

• Саморезы по дереву — с редким шагом резьбы, острым концом; применяются без предварительного сверления.
• Саморезы по металлу — с частым шагом, сверлящим наконечником; для профлиста, металлочерепицы, тонколистового металла.
• Шурупы с пресс-шайбой — для крепления профнастила и сэндвич-панелей, с уплотнительной шайбой EPDM.
• Болты — для разъёмных соединений; комплектуются гайкой и шайбой, применяются в металлоконструкциях, опорах, фундаментах.
• Анкерные болты — комбинация болта и анкерного элемента для бетона.

¶Химическое крепление

Химические анкеры состоят из клеящего состава и стержня (шпильки, шпильки с резьбой, арматурного стержня). Состав наносится на стенки отверстия или впрыскивается из картриджа, стержень вставляется до упора, после полимеризации (от 20 минут до 24 часов в зависимости от температуры) соединение выдерживает нагрузку на отрыв и вырыв, сопоставимую с механическими анкерами в монолитном бетоне.

Преимущества: отсутствие распорных усилий, возможность крепления вблизи края плиты, работа в трещиноватом бетоне, ремонтопригодность (высверливание и повторное крепление). Недостатки: чувствительность к температуре при монтаже, необходимость очистки отверстия, время набора прочности.

¶Крепление к разным основаниям

¶Бетон и монолит

Распространённый способ — забивной анкер или дюбель-гвоздь. Для ответственных соединений применяют химические и инъекционные анкеры. Отверстие сверлят перфоратором, глубина заделки — не менее 6–10 диаметров анкера.

¶Кирпич

Полнотелый кирпич допускает распорные дюбели и анкеры. Пустотелый кирпич требует специальных дюбелей с широкой зоной распора или химического крепления — обычные распорные элементы не удерживаются в пустотах.

¶Гипсокартон и пустотелые основания

Для лёгких нагрузок (полки до 15–20 кг) используют дюбели-бабочки. Для тяжёлых конструкций применяют сквозные дюбели с длинной резьбой, крепление к несущим элементам каркаса или химические анкеры для пустотелых оснований.

¶Дерево

Саморезы и шурупы по дереву, гвозди, нагели, болты с гайкой. Предварительное сверление снижает риск раскола древесины, особенно у края доски.

¶Технологические правила монтажа

• Отверстие сверлят перпендикулярно поверхности, бур подбирается на 1–2 мм меньше диаметра дюбеля для плотной посадки.
• Глубину отверстия делают на 5–10 мм больше длины дюбеля для удаления пыли.
• Отверстие очищают щёткой и продувают грушей или компрессором.
• Анкер затягивают динамометрическим ключом с усилием, указанным в паспорте изделия.
• Химические составы применяют при температуре основания от −5 °C до +40 °C (в зависимости от марки).

¶Области применения

Крепёжные системы применяются в строительстве (монтаж фасадов, кровель, инженерных сетей), промышленном оборудовании, мебельном производстве, автомобилестроении, судостроении и авиации. В России крепёжная продукция выпускается предприятиями «Ферзь», «Крепёж-Инвест», «ВКУС», «Технокрепёж» и рядом других производителей; значительная часть рынка занимает импортная продукция (Hilti, Fischer, Sormat, Rawlplug).

Источники:

• ГОСТ 27046-86. Соединения крепёжные. Термины и определения
• СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и сооружений по взрывопожарной опасности
• Справочник проектировщика. Крепёжные системы для строительства
• Технические каталоги крепёжных изделий Hilti, Fischer, Rawlplug