Испытание анкера на вырыв: нагрузка, несущая способность и реальные испытания

В практике современного строительства анкерные крепления используются повсеместно — от монтажа фасадных систем до установки инженерного оборудования. Однако вопрос «какую нагрузку выдержит анкер?» далеко не такой простой, как кажется на первый взгляд.

Многие производители указывают в каталогах значения «нагрузки на вырыв» (часто в кгс), но профессиональный инженер понимает: эти цифры — лишь ориентир. Реальная несущая способность анкера зависит от десятков факторов, и единственный достоверный способ её определить — это испытание на вырывание анкеров непосредственно на объекте.

В этой статье разберём:

• как определяется нагрузка анкера на вырыв;
• какие нормативные документы применяются в современном строительстве;
• почему результаты испытаний отличаются от данных производителя анкера;
• как на практике выполняется контроль анкерных креплений.

Что такое вырыв анкера и зачем он проверяется. Вырыв анкера — это разрушение соединения «анкер–основание» при приложении растягивающей нагрузки.

Контроль проводится для:

• проверки соответствия проектным решениям;
• подтверждения надежности крепления;
• выявления дефектов монтажа;
• определения несущей способности анкера в реальных условиях.

Важно: даже одинаковые анкеры на различных участках здания могут иметь различную нагрузку на вырыв, поскольку свойства основания (бетона, кирпича, камня) отличаются.

Нормативная база. Основным документом, регламентирующим испытание анкеров, является СТО 44416204-010-2010 «Крепления анкерные. Метод определения несущей способности по результатам натурных испытаний».

Прямая выдержка из СТО 44416204-010-2010: «Несущая способность анкерного крепления должна определяться по результатам натурных испытаний с учетом характера разрушения и коэффициентов надежности.»

Это означает, что никакие другие данные не могут заменить реальные испытания.

Производители часто указывают «нагрузка на вырыв» анкера, например 800 кгс, при условии применения крепления конструктивных элементов к основаниям (стенам, отвесным поверхностям, потолку) из различных строительных материалов: кирпича, бетона, натурального камня и др.

Но в реальности мы имеем множество факторов, которые могут сильно изменить предоставленные производителем данные.

1. Прочность основания различается

• бетон может быть от B3,5 (слабые панели) до B50 (в уникальных отдельных случаях);
• кирпич может быть силикатный, керамический, пустотелый, где прочность также может сильно варьироваться.

2. Влияние монтажа

• глубина анкеровки;
• качество бурения;
• очистка отверстия;
• затяжка.

3. Влияние окружающих факторов

• влажность;
• температура;
• наличие трещин и дефектов.

Рисунок 1 — Пример затяжки фасадного анкера

Методика испытаний анкеров. Испытания проводятся с использованием специализированного оборудования. В нашей аккредитованной Научно-строительной лаборатории для решения задач по определению прочности фасадных анкеров мы используем измеритель прочности крепления (усилия вырыва) анкеров фасадных систем ПСО-ХМГ4А.

Рисунок 2 — Установка прибора ПСО-ХМГ4А перед началом испытаний

1. Монтаж анкера (или выбор установленного);
2. Установка реакционной рамы;
3. Приложение растягивающей нагрузки;
4. Фиксация: усилия (кН), перемещения (мм), характера разрушения.

Согласно СТО 44416204-010-2010 «Испытание проводится ступенчатым или непрерывным нагружением до достижения предельного состояния». От этого зависит какие коэффициенты мы применяем для определения расчётного сопротивления анкерного крепления (допускаемой вытягивающей нагрузки).

Реальный пример испытаний. Для понимания приведём выдержку из реального протокола испытаний.

Объект: здание общественного назначения

Анкер: фасадный FS10, длина 100 мм

Основание: силикатный кирпич

Нагрузка, кН

Перемещение, мм

Тип разрушения