Калькулятор анкера
Допустимая нагрузка на анкер = расчётное сопротивление ÷ 1,4. Расчётное сопротивление — наименьшее из нескольких: разрыв стали, выкол конуса бетона, выдёргивание анкера или отказ клеевого состава, раскалывание у края.
Пример ниже: распорный анкер M12 (fischer FAZ II) в бетоне B25 без трещин, 150 мм до края. Держит 16,7 кН расчётных, это 1 213 кг рабочей нагрузки на вырыв и 1 544 кг на срез к краю.
Глубина анкеровки распорного анкера задана производителем: 70 мм для M12. Сверлить 12 мм на 90 мм, момент затяжки 60 Н·м.
Бетон ниже B25 (C20/25) в оценках ETA не рассматривается — для B15–B22,5 нужен анкер с ETA на такой бетон. Трещины есть в растянутой зоне плиты и балки (низ пролёта, верх над опорой) — если не уверены, выбирайте «с трещинами».
Минимум по ETA: до края 55 мм, толщина бетона 140 мм. Край перестаёт влиять на вырыв с 105 мм (1,5·h_ef), соседние анкеры — с шага 210 мм.
Рабочая нагрузка — вес того, что висит, без запаса. Калькулятор умножает её на 1,4 (средний коэффициент надёжности по нагрузке) и сравнивает с расчётным сопротивлением.
Расчётная нагрузка 4,12 кН = 300 кг × 9,81 × 1,4. Раскалывание не проверяется: край и толщина бетона больше требований ETA.
Откол края считается для ближнего ряда на расстоянии 150 мм.
Расчёт ориентировочный: данные двух конкретных анкеров по их ETA. У другого анкера той же резьбы сопротивления другие — для проекта считайте в программе производителя (fischer FIXPERIENCE, Hilti PROFIS) или у инженера.
Подбираете крепёж для проектов каждый день? Сделаю внутренний калькулятор под ваш каталог анкеров: подбор по нагрузке, проверка у края, спецификация в PDF.
Методика расчёта
Модель — EN 1992-4 (проектирование креплений для бетона, метод A): каждый вид разрушения проверяется отдельно, крепление держит меньшую из нагрузок. Растяжение — разрыв стали, выкол конуса бетона, выдёргивание (у распорного) или отказ сцепления состава (у химического), раскалывание у края. Срез — срез стали, выкол бетона за анкером, откол края.
Выкол конуса N0 = k · √f_c · h_ef^1,5. Конус расходится на 1,5·h_ef от анкера; край или соседний анкер ближе этого срезают конус, и сопротивление падает пропорционально площади проекции A_c,N / A0_c,N.
Данные анкеров. fischer FAZ II — ETA-05/0069 (2016, таблицы B1–B3, C1, C3), выкол по CEN/TS 1992-4 с кубиковой прочностью, как в оценке. fischer FIS V — ETA-02/0024 (2020, таблицы B3.1, C1.1, C4.1, C5.1), сверление перфоратором, бетон сухой или влажный. Коэффициенты надёжности: бетон γ_Mc = 1,5, сталь — по ETA.
Допущения. Нагрузка центральная, анкеры нагружены поровну, край один. Коэффициент группы химических анкеров ψ_g,Np принят 1, при раскладке 2 × 2 у края весь срез отдаётся ближнему ряду — оба допущения в запас. Сейсмика, огонь и усталость не учитываются. Кирпич и газобетон считаются по другим оценкам — для них нужен анкер с ETA на кладку.
Калькулятор анкера отвечает на вопрос «что выдержит крепление в бетоне». Он считает распорный клиновой и химический анкер M8–M24 по EN 1992-4, а сопротивления самого анкера берёт из европейских технических оценок (ETA) производителя. Учитываются класс бетона, трещины, толщина плиты, расстояние до края и соседние анкеры. Результат — допустимая нагрузка в килограммах на вырыв и на срез, а также загрузка вашего крепления в процентах.
Как пользоваться
- Выберите тип анкера, диаметр и сталь. У химического задайте глубину анкеровки и температуру бетона.
- Укажите класс бетона, есть ли в нём трещины и толщину элемента.
- Задайте раскладку (один анкер, два вдоль края, четыре квадратом), расстояние до края и шаг.
- Введите нагрузку на всё крепление — вес того, что висит, без запаса.
Как разрушается анкерное крепление
Анкер держит, пока не наступит первое из нескольких разрушений. На растяжение:
- разрыв стали — у толстых анкеров в прочном бетоне;
- выкол конуса бетона — из бетона вырывается конус, который расходится от анкера на 1,5 глубины анкеровки. Сопротивление растёт как глубина в степени 1,5: анкер вдвое глубже держит почти втрое больше;
- выдёргивание — распорный анкер проскальзывает в отверстии. Значение даёт производитель по испытаниям;
- отказ сцепления — у химического анкера шпилька выходит вместе с составом. Сопротивление равно τ · π · d · h_ef, где τ — прочность сцепления по ETA;
- раскалывание — у края или в тонкой плите бетон трескается вдоль анкера.
На срез — срез стали, выкол бетона за анкером и откол края. Откол края часто определяет всё: анкер M12 в 60 мм от края выдерживает на срез к краю 481 кг, а в 150 мм — 1 544 кг.
Распорный или химический
Распорный клиновой анкер ставится за минуту и сразу держит нагрузку. Но глубина у него фиксирована: у M12 — 70 мм. В бетоне без трещин M12 держит 1 213 кг на вырыв, его предел — выдёргивание. Химический анкер можно заглубить от 70 до 240 мм для M12: при 120 мм он держит 2 087 кг, и предел уже в стали шпильки 5.8. Состав не распирает бетон, поэтому химический анкер ставят ближе к краю. Минусы — время набора прочности и ползучесть: под постоянной нагрузкой больше 74 % сопротивление сцепления снижается.
Бетон с трещинами
В растянутой зоне — внизу пролёта плиты и балки, вверху над опорой — бетон работает с волосяными трещинами. Трещина проходит через отверстие, и анкер держит хуже: M12 FAZ II — 970 кг вместо 1 213 кг. Химический анкер в трещине теряет больше: прочность сцепления M12 падает с 11 до 6 Н/мм². Если неизвестно, где стоит анкер, считайте «с трещинами».
Край и соседние анкеры
Конус выкола у анкера M12 FAZ II расходится на 105 мм. Если край ближе, конус обрезается. Если ближе стоит соседний анкер, конусы перекрываются, и два анкера держат меньше двух одиночных. Поэтому шаг анкеров берут не меньше 3 глубин анкеровки, а до края — не меньше 1,5 глубины. На плане калькулятор показывает площадь конусов и клин откола края.
Почему меньше, чем на упаковке
На упаковке и в рекламе часто пишут разрушающую нагрузку из испытаний — характеристическое значение. Расчётное сопротивление меньше: бетон делят на коэффициент 1,5, сталь — на 1,25–1,87. Допустимая рабочая нагрузка меньше ещё в 1,4 раза: это запас по нагрузке. Для M8 FAZ II в бетоне без трещин это 9 кН при испытании и 436 кг рабочей нагрузки.
Что не учтено
Расчёт сделан по данным двух конкретных анкеров — fischer FAZ II и fischer FIS V. У другого анкера той же резьбы своя ETA и свои цифры. Не учтены эксцентриситет нагрузки, несколько краёв, сейсмика, огонь и усталость. Кирпич и газобетон считаются по оценкам для кладки. Для проекта используйте программу производителя или расчёт инженера.
Затяжку резьбы считает калькулятор момента затяжки, балку под нагрузку — калькулятор металлической балки и калькулятор прогиба, вес закладных — калькулятор веса металла. Другие расчёты несущих элементов — в разделе «Расчёт конструкций».
Частые вопросы
Какую нагрузку выдерживает анкер M12?
Распорный анкер M12 fischer FAZ II в бетоне B25 без трещин и вдали от края держит 16,7 кН расчётных, это 1 213 кг рабочей нагрузки на вырыв. В бетоне с трещинами — 970 кг. Химический анкер M12 на глубине 120 мм со шпилькой 5.8 — 2 087 кг.
Какую нагрузку выдерживает анкер M8?
Распорный M8 fischer FAZ II в бетоне B25 без трещин — 436 кг рабочей нагрузки на вырыв: выдёргивание 9 кН по ETA, делённое на 1,5 и на 1,4.
Что выбрать: химический или распорный анкер?
Распорный ставится быстрее и сразу держит, но глубина у него фиксирована, и он распирает бетон — нужно дальше от края. Химический можно заглубить до 20 диаметров, он не распирает бетон и держит больше, но ему нужно время на отверждение, а под постоянной нагрузкой он ползёт.
На каком расстоянии от края ставить анкер?
Минимум по ETA — 40–135 мм в зависимости от диаметра. Чтобы край не снижал сопротивление на вырыв, нужно 1,5 глубины анкеровки: для M12 FAZ II это 105 мм. На срез к краю край влияет сильнее: анкер M12 в 60 мм от края держит 481 кг, в 150 мм — 1 544 кг.
Какой шаг между анкерами?
Чтобы конусы выкола не перекрывались, шаг берут не меньше трёх глубин анкеровки: для M12 FAZ II — 210 мм. Меньший шаг допустим до минимального по ETA (35–150 мм), но два анкера тогда держат меньше двух одиночных.
Что такое бетон с трещинами?
Это растянутая зона элемента: низ пролёта плиты и балки, верх над опорой. Там бетон работает с волосяными трещинами, и анкер держит меньше: прочность сцепления химического анкера M12 падает с 11 до 6 Н/мм². Если зона неизвестна, считают «с трещинами».
Почему калькулятор даёт меньше, чем написано на упаковке?
На упаковке часто указана разрушающая нагрузка из испытаний. Калькулятор делит её на коэффициенты надёжности материала (1,5 для бетона, 1,25–1,87 для стали) и нагрузки (1,4) и показывает допустимую рабочую нагрузку.
Похожие калькуляторы
Калькулятор момента затяжки болта
Онлайн-расчёт резьбового соединения: момент затяжки, усилие затяжки и допустимая нагрузка для метрической резьбы с крупным и мелким шагом и дюймовой UNC/UNF, размеры резьбы.
Калькулятор металлической балки (двутавр)
Онлайн-подбор двутавра по ГОСТ 8239-89: требуемые Wx и Ix, проверка по прочности и прогибу, вес металла.
Калькулятор прогиба балки
Прогиб, эпюры моментов и поперечных сил для шарнирной, консольной и защемлённой балки при любых нагрузках. Двутавр, профильная труба, брус, проверка по СП 20.
Калькулятор фермы из профильной трубы
Расчёт фермы из профильной трубы для навеса: нагрузки по СП 20.13330, подбор сечений поясов и решётки по СП 16.13330, чертёж с длинами стержней, спецификация с углами резов и раскрой хлыстов.
Калькулятор веса металла
Онлайн калькулятор веса металлопроката - расчёт массы листа, прутка, уголка, швеллера, квадрата, шестигранника из стали, алюминия, меди.
Калькулятор метизов
Переводите метизы из кг в штуки и из штук в кг: болты, гайки, шайбы, саморезы, гвозди, анкеры, дюбели. Справочник по ГОСТ 7798-70, DIN 933, DIN 934, ГОСТ 4028.
Калькулятор бетона
Рассчитайте объём бетона, состав смеси по ГОСТ 26633-2015, расход на замес бетономешалки в кг и вёдрах. Марки М100–М500, цемент М400/М500, подвижность П1–П5. Бесплатная смета материалов с PDF-отчётом.
Калькулятор арматуры
Рассчитайте арматуру для ленточного фундамента, плиты, перекрытия или колонны: длина и вес прутка, хомуты с учётом защитного слоя, вязальная проволока.
Считаете это каждый день? Сделаю калькулятор под ваши процессы
Внутренний калькулятор под ваши нормы, прайс и бланки: сотрудники вводят параметры — получают расчёт, спецификацию и документ в PDF или Excel. Без ошибок в формулах и без таблиц, которые знает один человек.
