Что нужно знать про закладные детали?

Соединение железобетонных изделий невозможно без дополнительных элементов. Бетон не приваривается, а цементный монтаж, актуальный для кирпичной кладки, при серьезной весовой и технической нагрузке неактуален. Чтобы скрепить два элемента используют закладные детали. И в этой статье мы поговорим о том, что это такое, какие типы бывают, и как производить монтаж в тех или иных ситуациях. Разберем ситуации, когда более актуально обращение в компанию, предоставляющую услуги изготовления закладных деталей на заказ, а когда проще самому изготовить такой метиз.

Что такое «закладная деталь»

Закладная деталь – это крепеж, позволяющий связать элементы, не соединяющиеся без дополнительных деталей. Наиболее яркий пример – это две плиты ФСК. Они полностью изготовлены из бетона, и для того чтобы соединить две детали, в момент их производства внутрь устанавливаются металлические пластины со штырями, верхняя часть которых выступает над поверхностью. Благодаря закладным мы получаем возможность приварить к плите любой металлический элемент.

Также закладная используется для подъема деталей. Их называют рымы. Конструкция схожа с обычными закладными, но вместо верхней пластины используется крюк или проушина, за которую зацепляется стропа.

По сути, закладная – это любой элемент, размещенный внутри изделия, которое невозможно соединить без нее. Еще один интересный пример – это трубная опорная закладная, вкапываемая в землю. На ее верхней части находится муфта с отверстиями, идентичная той, что используется на подножьях фонарных столбов. Сам столб при таком монтаже не требуется вкапывать в землю. Он фиксируется на болты к закладной и его в любой момент можно демонтировать, не производя земельных работ, и также просто установить обратно.

Типы закладных деталей и особенности монтажа

В отличие от другого крепежа, закладная не является метизом, с установленной формой и конкретной конфигурации. Это любая деталь, выполняющая главную функцию – скрепление монолитных изделий. Ее внешний вид может быть разнообразным, как и форма. Все зависит от типа соединяемых изделий и необходимой нагрузки. Также закладные применяются при заливке фундамента.

Отличается и тип монтажа закладных деталей. Они могут крепиться к каркасу монолитного изделия, в этом случае они привариваются еще до заливки бетона и делают конструкцию максимально крепкой. В ряде случаев закладные погружают в бетонную смесь после заливки, но до момента застывания бетона. Если же необходимо соединить два монолитных блока, в которых закладные не были предусмотрены на этапе производства, можно использовать два метода крепежа:

1. Поверхностный, когда метиз просто погружается в просверленное отверстие.
2. И сквозной.

Второй вариант более прочный и надежный, но не всегда доступен. Отличается и тип закладной. Если крепление сквозное, применяются резьбовые анкеры, с плашкой на одной стороне и резьбой на другой. Метиз погружается в отверстие так, чтобы его второй конец прошел изделие насквозь. После чего надевается еще одна плашка, и уже она крепится гайкой. Такое соединение более надежное, и если такой возможности нет, актуальным будет использование анкерных систем, имеющих разжимной элемент. При затягивании гайки он распирается внутри отверстия и делает извлечение метиза практически невозможным.

Конструкция

Так как закладная деталь не является метизом со строго регламентированной формой, ее конструкция может существенно отличаться в зависимости от назначения и еще ряда факторов. Причем отличия касаются всех элементов конструкции. Изголовье, то есть верхняя плашка бывает квадратной, прямоугольной или круглой. Здесь все зависит от удобства будущих работ.

Отличается и расположение анкерных деталей, то есть элементов, погруженных в тело бетонного изделия. Они могут быть:

• Перпендикулярным по отношению к плашке;
• Наклонными;
• Параллельными;
• И смешанными.

Наклонное расположение является наиболее крепким, и используется при отсутствии крепления к металлическому каркасу бетонного блока. Соответственно перпендикулярное крепление наиболее слабое, особенно при горизонтальном расположении метиза.

Материалы изготовления

Для изготовления закладных деталей используется сталь различных марок, и ее выбор зависит от условий эксплуатации, а также нагрузок. В частном строительстве выбор стали не актуален и имеет значение только при возведении крупных объектов, где надежности крепежа уделяется повышенное внимание. Наиболее серьезные требования предъявляются к стали, из которой изготовлен анкерный элемент. Его делают из арматуры гладкого или периодического сечения. При эксплуатации объекта в температурном диапазоне до минус 30 градусов подойдет любая сталь и нет требований к сечению арматуры.

При температуре ниже -30 исключается использование гладкой горячекатаной арматуры, изготовленной из сталей Ст3кп3 и ВСт3кп2 с диаметром от 8 до 22 миллиметров. Экстремально низкие режимы исключают большинство марок сталей и допускают изготовление анкеров только из стали ВСт3сп2, ВСт3пс4 и ВСт3пс6. В случае с арматурой периодического профиля допускается использование марки 10ГТ.

Для защиты открытых деталей, то есть плашек или наверший используется атмосферно устойчивый грунт или в некоторых случаях оцинкование. Гальваническое покрытие при изготовлении закладных допустимо и имеет место быть, но на практике используется крайне редко ввиду дороговизны и сложности процесса, а также отсутствия необходимости в таких манипуляциях.

Размеры

При капитальном строительстве размер и форма закладных деталей имеют строгий регламент. Они зависят от двух факторов:

1. Напрягаемость или ненапрягаемость используемой арматуры;
2. И габаритные размеры монолитного изделия.

Перечислять все требования не имеет смысла, так как они находятся в свободном доступе и детально описаны в ГОСТ 10922-90. Стандарт учитывает нагрузки на изделие и марку стали, из которой изготовлен метиз. Также регламентируется форма закладной, расположение анкеров и их удаление друг от друга. Если коротко, то чаще всего используется арматура диаметром от 8 до 22 миллиметров. Сечение гладкое или профильное, а марка стали подбираются в зависимости от температурных условий.

Особенности анкерных соединений с закладными деталями

Закладная деталь состоит из двух элементов: плашки и анкеров, но видим мы только плашку, поэтому именно ее чаще всего называют закладной. По сути, любая металлическая пластина, прикрепленная к бетонному основанию, уже является такой деталью, а методов ее крепления может быть много, и выбираются они исходя из нескольких факторов:

• Нагрузка на излом;
• Парусность конструкции;
• Давление на деталь;

Чем выше нагрузки, тем сложнее должно быть крепление. Наиболее прочным вариантом является сварочное крепление к каркасу до момента заливки бетона. Однако не всегда есть возможность осуществить такое крепление. Нередко возникает необходимость соединить плашку с поверхностью уже готовой бетонной конструкции, и здесь необходимо учитывать все виды нагрузки на будущее изделие.

Например, при изготовлении навеса используется только наклонное крепление анкеров, так как любой навес имеет высокую парусность и даже при большом весе может быть сломан порывам ветра.

Важно! Профильная арматура является более прочной в сравнении с гладкой, так как у нее лучшее сцепление со стенками отверстия. Также применяют пруток квадратного сечения, просверливая отверстие на два миллиметра меньше диаметра прутка. Такое крепление является наиболее прочным, но из отверстия необходимо максимально удалить остатки бетона, осыпающиеся при сверлении.

В этом случае необходимо, как минимум, четыре анкера, расположенных по углам плашки. В ней сверлятся отверстия, после чего плашка укладывается на будущее место крепления, и в бетоне просверливаются наклонные дыры. Наклон должен быть в разные стороны, от плашки. Далее в отверстия забиваются анкеры, роль которых играет арматура, и обвариваются по кругу. Остается только срезать лишнее и зачистить закладную.

Нюансы установки закладных деталей

При установке закладных деталей следует учитывать ряд факторов. Они актуальны как при частном строительстве, так и при глобальном. Во втором случае всегда есть нормативные акты и инженерные расчеты, в то время как при строительстве частного дома или небольшого объекта приходится руководствоваться расчетами «на глаз», и тут лучше перестараться, и произвести более прочное крепление.

Наибольшая нагрузка создается в изделиях, работающих на разрыв, когда деталь под весом конструкции вытягивается из места крепления. Также сложности могут возникнуть с растрескиванием бетона. В нормативных актах и ГОСТах, четко указаны рекомендации по отступам от края, и их несоблюдение приводит к откалыванию или растрескиванию конструкции. Если закладная установлена слишком близко к краю, не поможет даже крепление к каркасу, особенно если на бетонное изделие действует нагрузка на излом.

Подъемный рым

Подъемный рым – это деталь, за которую поднимают бетонное изделие. В большинстве случаев он устанавливается еще при заливке, и производители стараются максимально прочно произвести крепление, приваривая рым непосредственно к каркасу изделия.

На рым действует нагрузка, равная весу монолита, который часто достигает нескольких тонн. Устанавливая подъемный рым на изделие, где он не был предусмотрен конструкцией, следует учитывать не только крепление закладной, но и разрывную нагрузку сварочного шва. Часто рым просто приваривается к плашке, и тут важно смотреть сразу на несколько нюансов:

• Диаметр арматуры, из которой изготовлен рым;
• Длина сварного шва по окружности арматуры;
• Качество сварного шва;
• Надежность крепления закладной.

Если рым необходимо именно приварить к плашке, то есть, в изделии вообще нет закладных деталей, сначала необходимо просверлить два отверстия, и в них пропустить арматуру, произведя сварку снизу и сверху плашки. Это существенно упрочняет конструкцию.

            Важно! При большой нагрузке и весе бетонного изделия, необходимо делать рымы из цельной арматуры, то есть, сгибать арку из прутка, а не сваривать ее из нескольких элементов. Разрыв прутка гораздо выше, чем на сварном шве.

От простого забития рымной арки в конструкцию лучше отказаться, так как такое крепление будет самым слабым и при подъеме изделия вероятность выхода арматуры из посадочного места существенно увеличивается. Также следует прочно закрепить саму плашку, и тут используется наклонное крепление анкеров, то есть забитие их под разными углами. И еще один важный фактор – удаление от края изделия. Чем ближе рым устанавливается к краю плиты, тем выше вероятность раскола бетона.

Скрепляющая

Задача скрепляющей закладной детали в соединении двух бетонных монолитов между собой. Как уже говорилось выше, существует два способа крепления:

1. Односторонний;
2. И сквозной.

Если есть возможность произвести сквозное крепление, не стоит от него отказываться, так как оно более прочное и надежное. Вид закладной детали при этом будет разный. При сквозном сверлении используют специальный анкер с двумя плашками. Одна приваренная, а другая с отверстием. После того как анкер забит в отверстие, с другой стороны на него надевается плашка и производится крепление. Его можно осуществить с помощью гайки, если на анкере есть резьба, или сваркой, в этом случае резьба, соответственно, не нужна.

Скрепляющие детали также часто используют для реставрации бетонного монолита, который начал растрескиваться от времени. Сквозная стяжка возвращает конструкции изначальную прочность. Если же необходимо скрепить конструкцию, но сквозное отверстие просверлить не получается, используют стягивающие анкеры. Выглядят они также как обычный крепеж, с помощью которого устанавливают окна или двери, но большего размера и повышенной прочности. Такой анкер забивается в отверстие и путем стягивания гайки, внутри монолита происходит расширение гильзы, тем самым обеспечивается надежность крепления в основании.

Важно! При использовании в качестве анкеров обычной арматуры, часто сверлят отверстие меньшего диаметра, и при забивании штырь более плотно заходит в основание. С разжимными анкерами этого не делают, и отверстие сверлится строго определенного диаметра, а в ряде случаев на 1-2 миллиметра больше. Анкер должен свободно заходить в посадочное место. В крайнем случае, допускаются несильные удары молотком.

При таком методе крепления важно точно рассчитать глубину отверстия и длину анкера. Если в случае с арматурными штырями это не имеет значения, так как излишки потом можно будет отрезать, с анкерами это не получится, и они должны полностью входить в монолит.

Опорная

Конструкция закладных деталей опорного типа зависит от нагрузки на будущее изделие. Существуют специальные метизы, предназначенные для установки столбов освещения или просто опор. Это фланцевые конструкции, нижняя часть которых изготавливается из трубы, а сверху приваривается фланец с болтами или отверстиями под них. Система надежная и прочная, но главное ее преимущество в удобстве. Если опору необходимо удалить или заменить, не придется выдалбливать бетон. Достаточно просто открутить фланец и все.

Если же мы говорим о цельной конструкции, которая не будет убираться, например навес, то тут следует учитывать не только давление на закладную, оно тут очень низкое, но и парусность конструкции. Именно парусность будет создавать наибольшую нагрузку на изделие, поэтому плашку следует крепить к плите или монолиту исключительно с угловым наклоном анкеров. Каждый анкер наклоняется в свою сторону, таким образом вырвать их из основания очень сложно, и прочность всей конструкции увеличивается.

Опорные закладные детали часто используются при строительстве металлических заборов. При заливке фундамента можно сразу установить столбы, но придется тщательно выставлять их углы и вымерять расстояния, что создает дополнительные сложности. Проще приварить к каркасу фундамента или погрузить в не застывший бетон закладную, оставив снаружи только плашку. После застывания бетона к этим плашкам можно варить столбы опоры забора.

Еще один вариант установки закладной в фундамент - помещение в раствор деревянных клиньев круглого сечения. После застывания они легко удаляются, оставляя отверстия нужного диаметра. Отпадает необходимость сверлить фундамент, и это особенно актуально в частном строительстве, когда толщина заливаемого блока небольшая, и при сверлении часто возникают сколы и растрескивания.

Соединительная

Соединительные закладные детали используются для крепления к бетонному монолиту металлических элементов, но в горизонтальной плоскости. Они часто используются при строительстве каменных опор забора, когда между столбами планирует вставлять стальные детали. Сверление в такой ситуации не лучший вариант, особенно если используется отделка декоративным кирпичом или камнем, которые плохо переносят удары перфоратора.

Учитывая тот факт, что крепление секций забора производится с двух сторон, то есть элемент встает в распор, производить сложное крепление закладной не имеет смысла. Достаточно просто установить в бетон самую простую закладную с прямыми анкерами, и она отлично справится со своими задачами.

В глобальном строительстве к таким метизам предъявляются повышенные требования, так как при горизонтальном расположении закладной на нее действует нагрузка сразу в нескольких направлениях. Использование прямых анкеров допустимо только при двухстороннем креплении металлической детали. В остальных случаях применяется только наколенное расположение анкеров в разных направлениях.

Такие же требования предъявляются к закладным, используемым на въездных воротах. На такие детали действует максимальная нагрузка по всем направлениям, в том числе парусность. Также следует учитывать, что ворота постоянно двигаются, что создает дополнительную нагрузку. В этом случае закладные желательно устанавливать с привязкой к каркасу. При строительстве заборов, внутрь монолитной опоры устанавливается труба, именно к ней и необходимо приварить метиз, и после этого производить заливку бетона или укладку декоративного камня.

Заключение

Закладные детали – важные элементы любой строительной конструкции, особенно если речь идет о глобальном строительстве. Требования к конструкции, типу и внешнему вида метиза строго регламентированы и прописаны в государственном стандарте, но они актуальны только на крупных объектах. В частном строительстве произвести расчеты сложнее, так как в них много переменных и учесть все нюансы крайне сложно. В данном случае действует простое правило, что кашу маслом не испортишь, и лучше перестараться с креплением и установкой закладных, чем потом переделывать все изделие.