Как выбрать закладные элементы. Обзор видов. Типы и виды закладных деталей Закладные элементы

Скала уходит в небо. На скале трещина. Хочется залезть и не убиться. Традиционная страховка осуществляется закладными элементами. Классификацию закладных элементов начнём с классификации самих трещин.

Итак, трещины бывают:

вертикальные/ горизонтальные/ наклонные

трещины бывают с выраженными сужениями и с параллельными ровными стенками

ну, и наконец трещины бывают разной ширины и разной глубины.

И ещё в скале бывают каверны. Для каждого вида трещин оптимально подходит какой-либо вид закладных элементов.

Виды закладных элементов.

Их не так и много:

Стоперы

Стоперы представляют собой усечённую четырёхгранную пирамиду обычно с асиметричными и часто изогнутыми гранями со стальным троссиком. За счёт асиметричной формы стоперы могут быть установлены в трещину широкой или узкой стороной. Стоперы предназначены для относительно не широких трещин от 5 до 40 миллиметров, с выраженным сужением. Микростоперы с размером меньше 5-ти мм могут быть использованы только в качестве искусственной точки опоры (ИТО). Для установки стопер надо завести в широкую часть трещины и затем расклинить в сужении. Сужение должно быть со стороны предпологаемой нагрузки. Стоперы идеально подходят для вертикальных и наклонных трещин с выраженным суженем к низу. Также стоперы подходят для трещин расширяющихся внутрь, в том числе и горизонтальных. Стоперы просты в установке и извлечении и очень надёжны при правильной установке. Важное достоинство стоперов - малый вес и обьём. Комплект из десяти стоперов разного размера весит всего 450 грамм и занимает совсем мало места в рюкзаке.

Эксцентрики (гексы)

Эксцентрики, или ещё их называют «гексы», имеют форму асиметричной шестигранной призмы. За счёт своей формы гекса может быть установлена в четырёх различных позициях. Таким образом одна гекса перекрывает довольно большой диапазон ширины трещины. Под нагрузкой гекса стремится повернуться вокруг центральной оси и тем самым прочно заклинивается в трещине. Для установки гексы подходят трещины с менее выраженным сужением, чем для стоперов. Минимальный размер гекс - 11мм, что по сути дела частично перекрывает диапазон стоперов. Однако для узких трещин стоперы удобнее. Наиболее актуальны гексы больших размеров. Максимальный размер 91мм. Гексы выпускают в двух вариантах: с оттяжкой из стропы или со стальным тросом. Вариант с тросом может быть более удобным при установке и размещении на обвязке лидирующего, однако это дело привычки. Также как и стоперы, гексы просты при установке и извлечении, и очень надёжны. По весу и объёму гексы лишь немногим меньше, чем соответствующего размера френды, но гораздо удобнее при транспортировке и размещении на обвязке.

Френды, камалоты

Френд состоит из:

четырёх подвижных подпружиненных кулачков установленных на одной оси;

гибкого стержня - ручки из стального троса, покрытого пластиковой оболочкой (в некоторых моделях - двух стержней), к которому крепится оттяжка;

управляющей планки с тягами, приводящими механизм кулачков в движение.

Камалоты отличаются от френдов тем, что рабочие кулачки устанавливаются на двух отдельных осях по два кулачка на ось. Это увеличивает надёжность конструкции и несколько увеличивает рабочий диапазон по ширине трещины. При установке все четыре кулачка могут двигаться независимо друг от друга, что позволяет устанавливать френды в трещину со сложной формой поверхности стенок. Кроме того фирма Omega Pacific предлагает френды «Link Cam», у которых каждый рабочий кулачок разделён на три части. Это позволяет существенно увеличить рабочий диапазон и перекрыть одним френдом несколько номеров обычных френдов.

В идеале устанавливать и извлекать френды легко и удобно. Сжал кулачки и вставил устройство в трещину, отпустил кулачки и устройство надёжно расклинилось в трещине. Для извлечения - сжал кулачки, и вынул френд. Красота! Но есть нюансы…

Во-первых, за счёт подвижности кулачков достигается широкий диапазон использования френда. Однако, френд нельзя использовать в крайних положениях. Если френд установлен в положении близком к крайнему раскрытию - под нагрузкой он с большой вероятностью вылетит. Если френд установлен полностью сжатым - вытащить его будет крайне проблематично или невозможно. Распространённая ситуация на альпинистском маршруте - лидер вставляет френд в узкую глубокую трещину, для надёжности поглубже. В глубине трещина оказывается уже и френд застревает. А потом второй участник тратит полчаса времени, чтобы извлечь из трещины злополучное устройство. А то и после долгих бесплодных попыток, констатирует, что извлечь френд невозможно.

Во-вторых, чтобы извлечь френд, надо, как уже говорилось, сжать кулачки, а чтобы сжать кулачки надо подать френд немного вперёд. Совсем чуть-чуть! Однако, если при установке френд вставлен в трещину до упора и двинуть френд вперёд нет возможности, вынуть френд из трещины будет проблематично.

Ну и в-третьих, френды обладают неприятным свойством шагать по трещинам с параллельными стенками, для которых они собственно и предназначены. Происходит это так. Лидер вставил френд в трещину в правильном положении ручкой вниз и встегнул оттяжку. Если линия дальнейшего движения уходит в сторону, а такое бывает часто, верёвка через оттяжку тянет френд в сторону, и поворачивает ручку в горизонтальное положение. При этом пара кулачков остаётся на месте, а вторая пара, расположенная ближе к верёвке, движется вокруг двух первых кулачков и зашагивает чуть глубже в трещину. Потом в натяжении верёвки образуется слабина, и под действием силы тяжести френд опять поворачивается ручкой вниз, и теперь первая пара кулачков делает шаг чуть глубже. Во время работы лидера натяжение и ослабление верёвки повторяется многократно, и с каждым циклом френд оказывается всё глубже и глубже. Результатов такого шагания может быть несколько. Френд может зашагать так глубоко, что дотянуться до управляющей планки будет невозможно, может застрять в узком месте приняв крайнее положение, может упереться в стену.

Во всех этих случаях извлечь френд будет проблематично или невозможно. На многих популярных маршрутах можно встретить заклиненные навечно френды и камалоты. Оставленные навечно камалоты не только нарушают первозданную красоту гор, но и больно ударяют по кошельку восходителя, так как стоимость среднестатистического камалота составляет около трёх тысяч рублей. А ещё, в результате шагания френд может попасть в более широкое место трещины и попросту выпасть, что совсем уже нехорошо. Поэтому, если есть возможность вместо френда установить стопер или экцентрик, я предпочитаю более простые устройства. Если же такой возможности нет - внимательно изучаю место установки на предмет скрытых ловушек, и встёгиваю длинную оттяжку, чтобы верёвка при прохождении не тянула френд в сторону.

В последние несколько лет практически в любой области строительства наблюдается широкое применение закладных деталей. По внешнему виду подобные изделия выглядят как платины из металла, к которым приварена арматура (специалисты называют ее анкером). В продаже имеется несколько вариантов деталей, предназначенных для определенных целей. Без них невозможно современное строительство.

Подобные компоненты используются для увеличения надежности и прочности соединений железобетонных и металлических конструкций. Благодаря их применению повышается уровень надежности, долговечности дома и других сооружений, упрощается их монтаж.
Как правило, изделия закладываются в процессе изготовления железобетонных конструкций. Правда, в определенных случаях закладку делают и после производства ЖБИ (используется сварка). Закладка элементов осуществляется так, чтобы металлопластина проникла в бетонную смесь, а анкерная арматура осталась с ее наружной части. Именно из-за анкера, расположенного снаружи, обеспечивается прочное соединение с другой плитой или с металлической конструкцией.

Где чаще всего применяется данный металлопрокат?

Закладные детали применяются там, где необходимо надежно объединить ЖБК или металлоконструкции. Чаще всего их используют в следующих целях:
для монтажа конструкций из железобетонных блоков (к таковым относят колодцы, туннели, каналы);

в процессе монтажа колонн;
во время обустройства фундаментов, на которые будут устанавливаться металлические каркасы;
для монтажа ограждений и несущих конструкций, для возведения которых используются ЖБК;
при монтаже фасадов снаружи зданий;
в процессе установки оснований под вышки операторов мобильной связи и других подобных сооружений;
во время строительства гидротехнических объектов.

Конечно, данный список областей использования закладных деталей не полон, так как в современном строительстве сферы их применения ежегодно растут.

Разновидности закладных деталей

Несмотря на то, что закладные детали имеют весьма простую конструкцию, состоят лишь из металлической пластины и анкера, в продаже имеется несколько разновидностей изделий. Прежде всего, они отличаются типами сплавов, которые используются для создания пластины, а также ее формой и толщиной.
Анкеры различаются по форме, диаметру, наличию или отсутствию резьбы. Арматура с резьбой позволяет осуществлять регулировку соединения железобетонных и металлических конструкций. Также в продаже имеются изделия с одной и двумя платинами, к которым приваривается арматурный анкер.
Производство закладных деталей подразумевает проведение следующих операций:

листы из высококачественного металла нарезаются на несколько пластин определенной формы;
к ним приваривают заранее нарезанную до нужной длины и формы арматуру;
на готовое изделие наносят оцинкованное покрытие, красят и выполняют другие работы, касающиеся дополнительной обработки детали.

Благодаря такой технологии изготовления, получают долговечные, надежные, качественные закладные детали, которым не страшно негативное воздействие окисления металла.

Современное строительство приобретает все большие масштабы. Здания в 25 этажей - это уже не редкость, в больших городах встречаются и более высокие строения. Вот почему так важно соблюдать меры безопасности на всех уровнях, начиная с первых расчетов будущего проекта, заканчивая внешней отделкой. Закладная деталь играет во всем этом процессе немаловажную роль. Она позволяет соединить между собой различные несущие конструкции, увеличивая степень их сопротивляемости нагрузкам.

Материалы крепежных элементов разнообразны, это зависит не только от места их применения, но и от дальнейшего предназначения. Для соединения строительных блоков или высоких фонарей используют металл, дерево или пластик применяют на менее важных объектах.

В строительстве используют закладные детали, изготовленные из качественной стали определенной толщины. Если вы меняли светильники в своей квартире, то обратили внимание на деревяшки, которые установлены в стене. Их крепят заранее, чтобы потом можно было установить прибор. Пластиковые элементы используются при монтаже бассейнов. Это специально подготовленные места, куда в дальнейшем будут подключаться различные шланги.

На изготовление закладных деталей влияет цель, с которой они будут использоваться в дальнейших постройках. Их форма определена требованиями различных стандартов. Основными элементами являются металлические пластины и штыри из арматуры. Они могут быть соединены между собой, но иногда штыри заменяются болтами, таким образом, получается По виду крепежные элементы подразделяют на открытые и закрытые. Различаются они количеством площадок. В первом случае мы имеем металлическую пластину с приваренными стержнями. Во втором варианте на концах штырей находятся дополнительные металлические накладки. Они позволяют более жестко соединять между собой строительные блоки.

По направлению штырей закладные детали подразделяют на несколько групп. Это может быть перпендикулярное расположение стержней или наклонное, под углом к пластине. Штыри могут быть параллельными или направленными в разные стороны. Размер пластины и длина стержней определяются маркой закладных деталей. Сама металлическая основа выполняется в форме прямоугольника либо квадрата. Иногда используют стержень с петлей или кольцом вместо пластины, такая форма больше подходит, если необходимо закрепить различные коммуникации.

Соединяются закладные детали между собой сваркой, клеем или болтами. Это может быть соединение в тавр или внахлест. Каждый вариант по-своему интересен, но исходить следует из конкретного места, где детали применяются. Если используется то необходимо в лабораторных условиях подобрать наиболее подходящий состав, предназначенный для нагрузок, которые планируется выдерживать.

При установке современных столбов для освещения улиц или различных опор также используют закладные детали. Сначала фиксируется нижняя часть в виде трубы с фланцем круглой или квадратной формы. Затем к нему крепится верхняя мачта при помощи шпилек или болтов. Анкерная закладная отличается основанием, оно выполнено из набора шпилек, соединенных кондуктором сверху и снизу. Чтобы все металлические части прослужили дольше, их следует защитить от воздействия погодных условий. Использование грунтовки, краски или цинкового покрытия позволяет увеличить срок их службы.

На этапе заливки ж/б конструкций для большинства из них необходима закладная деталь, утопленная в бетон целиком или частично. Этими элементами стыкуют (сварка, резьбовые соединения) отдельные части сборного фундамента либо присоединяют к нему лестничные марши, стеновые панели, перекрытия, прочие ограждающие конструкции.

Для чего нужны закладные?

Фундаменты изготавливают из бетона, состыковать, присоединить два таких изделия очень сложно. Поэтому в бетон погружается закладная деталь, на поверхности остается резьба, пластина, прочее посадочное место. Достаточно приварить эти элементы друг к другу, чтобы получить сложные пространственные конструкции из железобетона. Закладные используются для строительства:

Для изготовления закладных применяется практически весь сортимент металлопроката (круг, лист, арматура, полоса, швеллер, уголок, пруток).

Классификация закладных элементов

Для повышения прочности бетонные конструкции армируются сетками из проволоки, стержней периодического, постоянного сечения. Эти элементы так же относятся к закладным деталям закрытого типа. Классификация производится по признакам:

Любая закладная деталь должна соответствовать ГОСТ 10922-90, так как на них приходится значительная нагрузка. Для фундамента применяется анкерный стержень либо арматура A-III – A-II класса 25 – 8 мм диаметра. Если температура в регионе эксплуатации опускается ниже 30 градусов, выбирают пластины из сталей ВСт3пс6. В остальных случаях применяют сталь ВСт3кп2.

Антикоррозионная обработка заключается в гальванизации, цинковании, окрашивании. При небольших нагрузках в ж/б изделия обычно закладывают штампованные ЗД. При увеличении сдвигающих, отрывающих усилий используют приваренные к пластинам анкерные стержни.

Технология изготовления закладных

При проектировании металлических элементов внутри фундамента необходимо учесть нюансы:

Закладная деталь штампованного типа изготавливается в соответствии с альбомом РС9903, разработанному ведущими проектировщиками железобетона: НИИЖБ, МНИИТЭП. Приведенные в альбоме эскизы позволяют использовать готовые схемы минимально возможного армирования в районе расположения ЗД.

В проект должны закладываться минимально возможные сечения профильного проката, арматуры. Для этого часть усилий распределяют на упоры из полосовой стали либо коротких прутков.

Сварные соединения

Для повышения адгезии штампованных ЗД внутри бетонных деталей фундамента на концах полос создают 6 см крюки с двумя или более уступами. Стержни соединяются с пластинами, профильным прокатом сваркой в соответствии с требованиями ГОСТ 19292:

тавровый шов – ручная либо автоматическая под флюсом (в некоторых случаях зигзагообразная, рельефная наплавка), валиковые швы, контактно-рельефная, в среде углекислоты полуавтоматом
наклонный шов (стык) – под флюсом прямо или в торец
стык внахлест – протяженный шов, по двум, одному рельефу (ручная дуговая, контактная, соответственно)

Рельефно-точечная сварка запрещена для ЗД, использующихся в бетонных изделиях, испытывающих вибронагрузки в процессе эксплуатации (например, лестничные марши).

Места установки, применение закладных элементов

Основными операциями строительства фундамента, прочих ограждающих конструкций, являются:

Для индивидуальных застройщиков промышленность выпускает ассортимент закладных элементов для монолитного фундамента. Простейшая модификация анкера для крепления деревянной стойки имеет конструкцию:

Закладные для крепления ворот, калиток к столбам заборов изготавливаются самостоятельно:

пластина – используется для навешивания секций, петель калитки
уголок – соединяет пластину с профильной трубой армопояса столба

Самодельные закладные элементы обычно не рассчитываются, изготавливаются из подручных материалов, погружаются в бетон без связки с армопоясом конструкций. Чаще всего индивидуальный застройщик использует закладные в следующих операциях:

Для более серьезных ж/б конструкций, строений необходимо приобретать заводские изделия с закладными деталями. Все они проходят дефектоскопию, лабораторные испытания на допустимые нагрузки, имеют сопроводительную документацию, гарантийные обязательства производителя.

Современное строительство невозможно представить без использования закладных деталей . Эти немудреные, на первый взгляд, конструкционные элементы незаменимы при возведении жилых домов, торговых и офисных центров, спортивных сооружений зданий общественного назначения и цехов производственных предприятий.

Секрет популярности закладных деталей в строительстве заключается в том, что они способны обеспечить максимально надежное соединение металлоконструкций между собой или прочно связать железобетонные изделия с элементами постройки, выполненными из металла, технологическим оборудованием, трубопроводами и прочими навесными элементами, требующими жесткого крепления большой прочности в силу предстоящих серьезных весовых или иных нагрузок.

Что представляют собой закладные детали?

Это металлическая пластина и арматура или анкер (анкеры), скрепленные между собой посредством сварного соединения. Пластина может иметь самую различную толщину, так как государственные и отраслевые стандарты, положения которых распространяются на производство металлоконструкций этой группы, позволяют использовать для их изготовления листовой металлопрокат толщиной от 2 до 200 миллиметров.

А
рматура и анкеры могут также иметь самый различный диаметр. К тому же на них иногда нарезается или накатывается резьба, которая превращает обычную закладную деталь в регулируемое комплектующее изделие, существенно упрощающее монтажные работы при возведении зданий и сооружений и сокращающее сроки строительства.

Так почему же закладные детали получили такое название? Дело в том, что металлическая пластина может закладываться в изделие из бетона или железобетона на стадии его производства, а остающаяся на поверхности арматура и позволит надежно закрепить плиту, лестничный пролёт или иную конструкцию посредством сварки.

Таким же способом с помощью закладных деталей устанавливаются различные элементы строений, выполненные из других неметаллических материалов.

Как изготавливаются закладные детали

Процесс производства закладных деталей может быть достаточно сложным, несмотря на кажущуюся простоту самого изделия. Сначала необходимо выбрать качественный листовой металлопрокат нужной толщины, после чего произвести его раскрой .

Пластины закладных деталей могут быть выполнены в форме:

квадрата,
прямоугольника,
трапеции,
ромба.

Необходимую форму получают путем резки металлического листа (для изделий с большой площадью пластины используется технология лазерной резки и высокотехнологичное оборудование). Далее заготовка проходит стадию обработки кромок и сваривается с анкерами. После того как все составляющие изделия связаны в единое целое, закладные детали грунтуют и покрывают слоем защитного материала, то есть, выполняют цинкование или покраску.

Подобная обработка предотвращает поражение коррозией участков изделия, остающихся открытыми после выполнения монтажных работ, что значительно продлевает срок его службы. Последними операциями технологического процесса изготовления данных металлоконструкций являются маркировка изделия согласно его спецификации и упаковка.

Места установки закладных деталей

Данные изделия используются буквально повсюду, где необходимо надежное соединение строительных и технологических конструкций из металла с ЖБИ.

Приведем примерный перечень операций, в которых рекомендуется использовать закладные детали:

установка колонн;
крепление алюминиевых профилей;
крепление фасадов;
крепления теплообменников, емкостей и технологического оборудования;
монтаж прожекторных мачт, вышек сотовой связи;
пожарные лестницы и железобетонные лестничные марши;
гидросооружения и причальные стоянки;
монтаж арматурных каркасов и дорожных ограждений;
установка металлических и жалюзийных решеток;
прокладка туннелей и лифтовых шахт;
установка несущих и ограждающих конструкций;
прокладка подкрановых путей;
монтаж оконных рам и дверных блоков;
устройство площадок для обслуживания резервуаров и прочего оборудования.

Таблица 1. Условия эксплуатации закладных деталей

Виды арматуры	Класс армату туры	Марка стали	Диаметр, мм	Условия эксплуатации конструкций
				Статические нагрузки
				в отапливаемых зданиях	на открытом воздухе и в неотапливаемых зданиях при расчетной температуре
				в отапливаемых зданиях	до минус 30 °С вкл.	ниже минус 30 °С до минус 40 °С вкл.	ниже минус 40 °С до минус 55 °С вкл.	ниже минус 55 °С до минус 70 °С вкл.
Стержневая горячекатаная гладкая








Стержневая горячекатаная периодического профиля

Категории

Выбор редакции