Метрична різьба анкерних і монтажних болтів: поля допусків, вихід різьби, дефекти й контроль

Що означає позначення М24-6g/6H

Позначення різьби читають зліва направо: розмір, поле допуску, за потреби група довжини згвинчування й напрямок. М24 — метрична різьба діаметром 24 мм. Крок не вказано, тому він крупний (3 мм); дрібний крок записують окремо, наприклад М20×2.

Поле допуску складається з цифри й літери. Цифра — степінь точності: чим вона менша, тим вужчий допуск. Літера — положення поля відносно номінального профілю, мала для різьби болта й велика для різьби гайки. Тож 6g — болт, 6H — гайка.

Коли поле записано двома парами, першою йде середній діаметр, другою — діаметр виступів: 7g6g означає 7g на середньому діаметрі й 6g на виступах. Якщо обидві пари однакові, другу не повторюють, і 6g — це скорочений запис 6g6g. Посадку пари пишуть дробом, де гайка стоїть у чисельнику, а болт у знаменнику: М24-6H/6g.

Без поля допуску в позначенні стандарт розуміє середній клас: 6g для болта й 6H для гайки (від діаметра 1,6 мм). Проте поле краще писати завжди, бо «М24» без нього залишає закупівлі право на будь-який варіант.

Положення поля: скільки зазору вже закладено

Положення поля задає основне відхилення: на скільки поле допуску зсунуто від номінального профілю. У гайки H має нульове відхилення, а G зсуває поле вгору на додатну величину. У болта h теж нуль, а g, f, e і d зсувають поле вниз на дедалі більшу величину.

Саме цей зсув дає зазор у різьбі навіть тоді, коли розмір лежить на межі допуску. Він росте з кроком, тож у М36 зазор більший, ніж у М16. У таблиці основні відхилення для кроків, які зустрічаються в анкерних і монтажних болтів опор.

Відхилення болта (es) від номінального профілю. У гайки положення H — нуль, G — те саме число з плюсом. Положення e й f стандарт призначає для різьб із товщим покриттям.

Скільки дає степінь точності

Допуск середнього діаметра від степеня до степеня зростає в 1,25 раза. Для М24 з кроком 3 мм допуск середнього діаметра болта становить 160 мкм у 5-му степені, 200 мкм у 6-му, 250 мкм у 7-му й 315 мкм у 8-му. У гайки того самого 6-го степеня він ширший у 1,32 раза: 265 мкм.

Які поля допусків беруть для болтів і гайок

Стандарт ділить поля на три класи точності й три групи довжини згвинчування. Для болтів і гайок загального призначення при нормальній довжині згвинчування достатньо середнього класу: 6g для болта й 6H для гайки. Це поля, відібрані стандартом саме для комерційних метизів.

Точний клас (4h для болта, 5H для гайки) потрібен там, де має бути малий розкид характеру посадки. У металоконструкціях його не вимагають. Грубий клас (8g для болта, 7H для гайки) стандарт радить для випадків, коли можуть виникнути виробничі труднощі, зокрема при нарізанні різьби на гарячекатаних стрижнях. Це близько до анкерних болтів, які роблять зі стрижня круглого прокату.

У стандарті поля розбито за черговістю вибору; 6g і 6H стоять у першій черзі й відібрані для комерційних метизів, поля в дужках — третя черга.

Довжина згвинчування: S, N і L

Межі груп залежать від діаметра й кроку. Для М24 з кроком 3 мм нормальна довжина згвинчування — понад 12 і до 36 мм, для М36 (крок 4 мм) — понад 18 і до 53 мм; менше це група S, більше — L. Гайка висотою близько 0,8 діаметра потрапляє в нормальну групу. Якщо болт угвинчений у довгу різьбову втулку, довжина може перейти в групу L, і поле беруть із відповідної колонки.

Посадку добирають так, щоб лишалася достатня робоча висота профілю: гайка й болт мають давати посадки H/g, H/h або G/h. Болт 6g у парі з гайкою 6H — звичайна посадка із зазором.

Що норми вимагають від анкерів: різьба й положення у фундаменті

ДБН В.2.6-198:2014 не називає поля допуску різьби для фундаментних болтів: розрахунковий опір розтягу анкера беруть за таблицею Д.6, а різьбу задає проєкт. ДСТУ EN 1090-2:2019 (п. 5.6.7) вимагає від фундаментного болта лише механічних властивостей за EN ISO 898-1 або сталі за EN 10025-2…10025-4; класу точності різьби там немає.

Тож жорстка точність різьби на анкері — не вимога норм, а вибір проєкту. Для комплектів за EN ISO 898-1 це 6g для болта й 6H для гайки; для анкера з гарячекатаного прутка, різьбу на якому нарізають у цеху, стандарт різьби допускає грубіший клас 8g. Поле завжди вказують у кресленні, але не вимагають точнішого, ніж потрібно для вузла.

Точніше нормовано положення анкерів у фундаменті. За ДСТУ EN 1090-2:2019 відхилення центральної точки групи фундаментних болтів від заданого положення не повинно перевищувати ±6 мм відносно розбивочної сітки координат (п. 11.2.3.2). Відхилення від вертикалі виступної частини вертикального анкера за табличними функціональними допусками — не більше 1 мм на 20 мм довжини (п. 11.3.2).

Отвори в опорних плитах призначають із запасом, що перекриває ці відхилення; для цього між гайкою й плитою можуть ставити шайби великого діаметра (п. 11.2.3.3). Якщо анкери працюють з попереднім натягом, верхню частину болта довжиною не менше 100 мм виконують без зчеплення з бетоном, а болти, що переміщуються, ставлять у гільзи діаметром три діаметри болта, але не менше 75 мм (п. 9.5.2).

Монтаж починають лише тоді, коли положення й висотні позначки опор відповідають критеріям приймання, а результати геодезичної зйомки оформлено документально (п. 9.5.2). Допуски на положення анкерів і спосіб їх контролю записують у проєкт і виконавчу схему; про вихідні дані фундаменту — у статті Вихідні дані для проєктування фундаменту, про самі болти — у статті Анкерні болти.

Поля 6g і 6H у цифрах для поширених діаметрів

Відхилення в таблиці відраховано від номінального профілю в мікрометрах. Верхнє відхилення болта однакове для діаметра виступів і середнього діаметра, нижнє різне. У гайки нижня межа дорівнює нулю, тобто найменший розмір гайки збігається з номінальним.

d — діаметр виступів болта, d2 — середній діаметр, D2 — середній діаметр гайки, D1 — діаметр виступів гайки. Абсолютні розміри беруть із таблиці основних розмірів метричної різьби й додають відхилення.

Як це читається на М24

Середній діаметр болта М24-6g лежить між 48 і 248 мкм нижче номінального, а гайки 6H — між номінальним і +265 мкм. Найменший зазор на середньому діаметрі в збірці — 48 мкм, найбільший — 513 мкм. Саме цей зазор «з’їдає» покриття, і тому його заздалегідь враховують.

Різьба на оцинкованих болтах і гайках

Допуски в системі різьби відносять до розмірів до нанесення покриття. Для тонких покриттів, як гальванічне, цього досить: шар вміщується в зазор положення g, f чи e, але після покриття профіль не повинен виходити за номінальний, тобто за положення h для болта чи H для гайки. Гаряче цинкування дає шар понад 40 мкм. Він лежить на двох боках профілю й збільшує середній діаметр у кілька разів більше, ніж сама товщина, тож зазору 6g на нього не вистачає.

Для гарячого цинкування різьбових виробів є окремі стандарти: ISO 965-4 для зовнішньої різьби й ISO 965-5 для внутрішньої. У ISO 965-1 для таких різьб передбачено положення az, AZ і AX. Пару збирають одним із двох способів, і змішувати їх не можна.

Довгі стрижні й анкерні болти

Довгі стрижні й конструкції цинкують зануренням без центрифугування, шар на різьбі там товстіший, тому й припуск під нього потрібен більший. Гайку з припуском не нарізають повторно, а різьбу цинкованого болта не вимірюють, знімаючи покриття: частину сталі розчиняє сам процес. Які гайки підходять до якого болта, узгоджують із заводом, що цинкує, до виготовлення, а не на майданчику.

Закладні ми постачаємо без покриття. Якщо проєкт вимагає цинкувати анкерні болти чи метизи для з’єднань, у кресленні вказують спосіб цинкування, поле різьби болта й тип гайки; детальніше про цинкування метизів — у статтях Класи міцності метизів, Проєктування конструкцій під гаряче цинкування і Товщина цинкового покриття.

Накатування чи нарізання

Різьбу на стрижні роблять двома способами. Нарізання знімає метал різцем, плашкою чи гребінкою, накатування видавлює профіль роликами в холодному металі без стружки. Обидва способи дають різьбу в тому самому полі допуску, і система допусків від способу не залежить.

Різниця в профілі й поверхні. У накатаної різьби волокна металу огинають профіль, поверхня гладка й наклепана; її характерні дефекти — складки й розкатані пузирі на вершині чи у впадині. У нарізаної волокна перерізано, а вона дає виривання металу, задирки й сходинки від різця.

Для болтів класу міцності 8.8 і вище профіль впадини зовнішньої різьби має бути плавною кривою, а радіус у жодній точці не менший за 0,125 кроку: для М24 це 0,375 мм, для М36 — 0,5 мм. Для нижчих класів, які працюють на змінне навантаження чи удар, це теж бажано. Впадина з гострим кутом від зношеного чи неправильно заточеного різця цю вимогу не виконає.

Діаметр заготовки під накатування й під нарізання різний, тому спосіб узгоджують до того, як стрижень порізано. У кресленні анкерного болта спосіб не обов’язково фіксувати, а поле допуску й довжину нарізки фіксують завжди.

Різьбу на анкерних болтах компанія ПОЛІГОНАЛЬ нарізає сама. Поле допуску й довжину нарізки задає креслення, тому їх указують у КМД або в запиті на анкерні болти.

Довжина нарізки й вихід різьби

Повний профіль різьби закінчується не різко. За повною різьбою йде збіг: ділянка, де висота профілю спадає, бо різець чи ролик виходить із металу, а далі гладка частина стрижня. Збіг не є дефектом, але гайка на нього не сідає, тож довжину нарізки під гайку рахують до повного профілю.

Розмір збігу залежить від кроку й від кута заходу інструмента: чим менший кут, тим довший збіг. У накатаної різьби між різьбою й головкою чи гладкою частиною лишається недоріз. У таблиці орієнтовні найбільші значення для поширених діаметрів; у виробі діє те, що задано кресленням.

Найбільші значення. Збіг x — для нарізаної різьби, недоріз a — для накатаної.

Скільки нарізки лишити на анкерному болті

Над бетоном нарізка має перекрити товщину фланця, шайбу, гайку й виступ стрижня над гайкою щонайменше на один крок. Якщо фланець стоїть на вирівнювальних гайках, до цього додають ще одну гайку й зазор під фланцем. Збіг до цього підрахунку не входить.

Окремо додають запас на похибку висоти закладної: фланець може сісти вище чи нижче проєктної позначки. Про вимоги до різьби в площині зрізу й про довжину болта в пакеті — у статті про болтові з’єднання сталевих конструкцій; про закладні й болти під опори — в Анкерних болтах для опор і щогл.

Дефекти поверхні й різьби: що допускають

Дефекти болтів розділяють за походженням. Одні виникають із матеріалу (розкатані пузирі в прокаті), інші від формування (тріщини від штампування, складки), треті від термообробки (тріщини напруження), четверті від нарізання чи накатування різьби (виривання металу, задирки, забоїни). Допуски задають у частках діаметра d, тому їх зручно рахувати для конкретного болта.

Значення беруть як орієнтир для болтів, нарізаних зі стрижня: стандарт на дефекти поверхні охоплює болти, гвинти й шпильки від діаметра 5 мм, а вимоги до анкерних болтів із прутка задає проєкт.

Що робить дефект небезпечним

Найгірші — тріщини напруження й складки під головкою або на переході до гладкої частини: від них руйнування йде при перевантаженні й змінному навантаженні. Забоїна на вершині різьби для міцності майже безпечна, але гайка через неї не навернеться. Тому приймають за симптомом: гайка не йде чи калібр не йде — шукають причину.

Контроль: огляд і калібри

Огляд роблять без збільшувальних приладів, у спірних випадках беруть лупу 2,5–3×. Різьбу дивляться по всій довжині, перехід до гладкої частини й торець. Тріщини, складки й виривання металу краще видно при боковому світлі.

Різьбу перевіряють парою калібрів: прохідним і непрохідним. Для болта це кільця чи скоби, для гайки — пробки. Прохідний калібр має навернутися по всій довжині нарізки без зусилля понад 0,06d Н·м: це перевірка, що розмір не вийшов за найбільший метал і профіль не зіпсовано.

Непрохідний не повинен навернутися на всю довжину: він контролює середній діаметр. Конструкцію калібрів і порядок вимірювання задає стандарт на калібри для метричної різьби.

Приховані дефекти виявляє лабораторія: глибоке травлення шліфа або магнітопорошковий метод. Клас міцності підтверджує випробування на розтяг і вимір твердості. Якщо партія викликає сумнів (немає знака виробника, різьба різко відрізняється, калібр не йде), її віддають на лабораторне випробування, а не виправляють на місці мітчиком чи плашкою.

Що вказати в КМД і в запиті

У специфікації й на кресленні анкерного болта записують діаметр і крок (якщо не крупний), поле допуску для болта й для гайки (наприклад, М24-8g і М24-6H для анкера з гарячекатаного прутка; М24-6g і М24-6H для комплекту за EN ISO 898-1), довжину нарізки й від якого кінця її рахувати, клас міцності чи марку сталі та покриття. Запис «різьба метрична» без поля допуску нічого не фіксує.

Якщо метизи цинкують, додають спосіб цинкування й варіант пари: гайка з припуском, нарізана після цинкування, чи болт зі зменшеною різьбою. Приклад примітки: «Різьба М24-8g, довжина нарізки L1 від вільного кінця, збіг у довжину не входить; гайки М24-6H за специфікацією».

Ми розробляємо креслення КМ і КМД та виготовляємо металоконструкції за кресленнями замовника: проєктування КМ і КМД, виготовлення металоконструкцій. Метизи для з’єднань поставляємо разом із конструкціями, а монтаж виконує партнерська будівельна компанія. Розміри болтів і гайок — у сортаменті метизів, приклад специфікації — у статті про аркуш КМД і специфікацію, закладні — у статті про фундаментні закладні.

Де найчастіше помиляються

• не вказали поле допуску: у закупівлі беруть те, що є на складі, і гайки різних партій дають різний зазор;
• оцинкували болт, а гайку взяли звичайну 6H: вона не навернеться, а повторне нарізання на місці знижує несучу здатність різьби. Для цинкованих болтів гайку беруть за узгодженим варіантом пари;
• взяли болт за стандартом на цинковані зовнішні різьби, а гайку за стандартом на гайки до цинкованих болтів: цю пару не збирають, різьба зривається;
• «нарізка 150 мм» без позначки, звідки її рахувати й чи входить збіг: гайка сіла на неповний профіль або не вистачило ходу під вирівнювальну гайку;
• не захистили різьбу на майданчику: удар при розвантаженні або бризки бетону, і гайка вже не йде вільно;
• сплутали клас міцності з полем допуску: 8.8 говорить про метал болта, а 6g — про розмір його різьби. Одне не замінює друге.

Нормативи й чинність

Систему допусків метричної різьби загального призначення викладено в ISO 965-1; п’ята редакція вийшла в квітні 2026 р. і замінила видання 2013 р. Для різьб під гаряче цинкування є ISO 965-4 (зовнішня різьба) та ISO 965-5 (внутрішня). Основні розміри метричної різьби задає ISO 724:2023, калібри й калібрування — ISO 1502.

Механічні властивості болтів, гвинтів і шпильок викладено в ДСТУ EN ISO 898-1:2022, гайок — в ISO 898-2:2022. Гаряче цинкування різьбових виробів описує ISO 10684:2004 (чинність підтверджено 2021 р.), поверхневі дефекти болтів — ISO 6157-1. Вихід різьби й проточки регламентують ISO 3508 та ISO 4755; таблицю збігів вище наведено для орієнтування.

Положення й допуски фундаментних болтів, вимоги до гільз та приймання опор — у ДСТУ EN 1090-2:2019 (чинний, п. 5.6.7, 9.5.2, 11.2.3.2, 11.2.3.3, 11.3.2).

Який чинний ДСТУ відтворює ISO 965-1, ISO 965-4, ISO 965-5, ISO 724, ISO 1502, ISO 6157-1, ISO 3508 і ISO 4755, звіряють перед посиланням у проєктній документації. Числа в цій статті наведено для орієнтування, а в проєкті користуються чинним текстом стандартів.