Метрическая резьба анкерных и монтажных болтов: поля допусков, выход резьбы, дефекты и контроль

Что означает обозначение М24-6g/6H

Обозначение резьбы читают слева направо: размер, поле допуска, при необходимости группа длины свинчивания и направление. М24 — метрическая резьба диаметром 24 мм. Шаг не указан, поэтому он крупный (3 мм); мелкий шаг записывают отдельно, например М20×2.

Поле допуска состоит из цифры и буквы. Цифра — степень точности: чем она меньше, тем уже допуск. Буква — положение поля относительно номинального профиля, строчная для резьбы болта и прописная для резьбы гайки. Значит, 6g — болт, 6H — гайка.

Когда поле записано двумя парами, первым идёт средний диаметр, вторым — диаметр выступов: 7g6g означает 7g на среднем диаметре и 6g на выступах. Если обе пары одинаковы, вторую не повторяют, и 6g — это сокращённая запись 6g6g. Посадку пары пишут дробью, где гайка стоит в числителе, а болт в знаменателе: М24-6H/6g.

Без поля допуска в обозначении стандарт понимает средний класс: 6g для болта и 6H для гайки (с диаметра 1,6 мм). Но поле лучше писать всегда, потому что «М24» без него оставляет закупке право на любой вариант.

Положение поля: сколько зазора уже заложено

Положение поля задаёт основное отклонение: насколько поле допуска сдвинуто от номинального профиля. У гайки H имеет нулевое отклонение, а G сдвигает поле вверх на положительную величину. У болта h тоже ноль, а g, f, e и d сдвигают поле вниз на всё большую величину.

Именно этот сдвиг даёт зазор в резьбе даже тогда, когда размер лежит на границе допуска. Он растёт с шагом, поэтому у М36 зазор больше, чем у М16. В таблице основные отклонения для шагов, которые встречаются у анкерных и монтажных болтов опор.

Отклонения болта (es) от номинального профиля. У гайки положение H — ноль, G — то же число с плюсом. Положения e и f стандарт предназначает для резьб с более толстым покрытием.

Сколько даёт степень точности

Допуск среднего диаметра от степени к степени растёт в 1,25 раза. Для М24 с шагом 3 мм допуск среднего диаметра болта составляет 160 мкм в 5-й степени, 200 мкм в 6-й, 250 мкм в 7-й и 315 мкм в 8-й. У гайки той же 6-й степени он шире в 1,32 раза: 265 мкм.

Какие поля допусков берут для болтов и гаек

Стандарт делит поля на три класса точности и три группы длины свинчивания. Для болтов и гаек общего назначения при нормальной длине свинчивания достаточно среднего класса: 6g для болта и 6H для гайки. Это поля, отобранные стандартом именно для коммерческого крепежа.

Точный класс (4h для болта, 5H для гайки) нужен там, где должен быть малый разброс характера посадки. В металлоконструкциях его не требуют. Грубый класс (8g для болта, 7H для гайки) стандарт советует для случаев, когда могут возникнуть производственные трудности, в частности при нарезании резьбы на горячекатаных стержнях. Это близко к анкерным болтам, которые делают из стержня круглого проката.

В стандарте поля разбиты по очерёдности выбора; 6g и 6H стоят в первой очереди и отобраны для коммерческого крепежа, поля в скобках — третья очередь.

Длина свинчивания: S, N и L

Границы групп зависят от диаметра и шага. Для М24 с шагом 3 мм нормальная длина свинчивания — свыше 12 и до 36 мм, для М36 (шаг 4 мм) — свыше 18 и до 53 мм; меньше это группа S, больше — L. Гайка высотой около 0,8 диаметра попадает в нормальную группу. Если болт ввёрнут в длинную резьбовую втулку, длина может перейти в группу L, и поле берут из соответствующей колонки.

Посадку подбирают так, чтобы оставалась достаточная рабочая высота профиля: гайка и болт должны давать посадки H/g, H/h или G/h. Болт 6g в паре с гайкой 6H — обычная посадка с зазором.

Что нормы требуют от анкеров: резьба и положение в фундаменте

ДБН В.2.6-198:2014 не называет поля допуска резьбы для фундаментных болтов: расчётное сопротивление растяжению анкера берут по таблице Д.6, а резьбу задаёт проект. ДСТУ EN 1090-2:2019 (п. 5.6.7) требует от фундаментного болта только механических свойств по EN ISO 898-1 или стали по EN 10025-2…10025-4; класса точности резьбы там нет.

Поэтому жёсткая точность резьбы на анкере — не требование норм, а выбор проекта. Для комплектов по EN ISO 898-1 это 6g для болта и 6H для гайки; для анкера из горячекатаного прутка, резьбу на котором нарезают в цеху, стандарт резьбы допускает более грубый класс 8g. Поле всегда указывают в чертеже, но не требуют более точного, чем нужно для узла.

Точнее нормировано положение анкеров в фундаменте. По ДСТУ EN 1090-2:2019 отклонение центральной точки группы фундаментных болтов от заданного положения не должно превышать ±6 мм относительно разбивочной сетки координат (п. 11.2.3.2). Отклонение от вертикали выступающей части вертикального анкера по табличным функциональным допускам — не более 1 мм на 20 мм длины (п. 11.3.2).

Отверстия в опорных плитах назначают с запасом, перекрывающим эти отклонения; для этого между гайкой и плитой могут ставить шайбы большого диаметра (п. 11.2.3.3). Если анкеры работают с предварительным натяжением, верхнюю часть болта длиной не менее 100 мм выполняют без сцепления с бетоном, а болты, которые перемещаются, ставят в гильзы диаметром три диаметра болта, но не менее 75 мм (п. 9.5.2).

Монтаж начинают только тогда, когда положение и высотные отметки опор соответствуют критериям приёмки, а результаты геодезической съёмки оформлены документально (п. 9.5.2). Допуски на положение анкеров и способ их контроля записывают в проект и исполнительную схему; об исходных данных фундамента — в статье Исходные данные для проектирования фундамента, о самих болтах — в статье Анкерные болты.

Поля 6g и 6H в цифрах для распространённых диаметров

Отклонения в таблице отсчитаны от номинального профиля в микрометрах. Верхнее отклонение болта одинаково для диаметра выступов и среднего диаметра, нижнее разное. У гайки нижняя граница равна нулю, то есть наименьший размер гайки совпадает с номинальным.

d — диаметр выступов болта, d2 — средний диаметр, D2 — средний диаметр гайки, D1 — диаметр выступов гайки. Абсолютные размеры берут из таблицы основных размеров метрической резьбы и добавляют отклонения.

Как это читается на М24

Средний диаметр болта М24-6g лежит между 48 и 248 мкм ниже номинального, а гайки 6H — между номинальным и +265 мкм. Наименьший зазор на среднем диаметре в сборке — 48 мкм, наибольший — 513 мкм. Именно этот зазор «съедает» покрытие, поэтому его учитывают заранее.

Резьба на оцинкованных болтах и гайках

Допуски в системе резьбы относят к размерам до нанесения покрытия. Для тонких покрытий, как гальваническое, этого достаточно: слой умещается в зазор положения g, f или e, но после покрытия профиль не должен выходить за номинальный, то есть за положение h для болта или H для гайки. Горячее цинкование даёт слой свыше 40 мкм. Он лежит на двух сторонах профиля и увеличивает средний диаметр в несколько раз больше, чем сама толщина, поэтому зазора 6g на него не хватает.

Для горячего цинкования резьбовых изделий есть отдельные стандарты: ISO 965-4 для наружной резьбы и ISO 965-5 для внутренней. В ISO 965-1 для таких резьб предусмотрены положения az, AZ и AX. Пару собирают одним из двух способов, и смешивать их нельзя.

Длинные стержни и анкерные болты

Длинные стержни и конструкции цинкуют погружением без центрифугирования, слой на резьбе там толще, поэтому и припуск под него нужен больше. Гайку с припуском не нарезают повторно, а резьбу оцинкованного болта не измеряют, снимая покрытие: часть стали растворяет сам процесс. Какие гайки подходят к какому болту, согласуют с заводом, который цинкует, до изготовления, а не на площадке.

Закладные мы поставляем без покрытия. Если проект требует цинковать анкерные болты или крепёж для соединений, в чертеже указывают способ цинкования, поле резьбы болта и тип гайки; подробнее о цинковании крепежа — в статьях Классы прочности крепежа, Проектирование конструкций под горячее цинкование и Толщина цинкового покрытия.

Накатывание или нарезание

Резьбу на стержне делают двумя способами. Нарезание снимает металл резцом, плашкой или гребёнкой, накатывание выдавливает профиль роликами в холодном металле без стружки. Оба способа дают резьбу в одном и том же поле допуска, и система допусков от способа не зависит.

Разница в профиле и поверхности. У накатанной резьбы волокна металла огибают профиль, поверхность гладкая и наклёпанная; её характерные дефекты — складки и раскатанные пузыри на вершине или во впадине. У нарезанной волокна перерезаны, а она даёт рванины, задиры и ступеньки от резца.

Для болтов класса прочности 8.8 и выше профиль впадины наружной резьбы должен быть плавной кривой, а радиус ни в одной точке не меньше 0,125 шага: для М24 это 0,375 мм, для М36 — 0,5 мм. Для низших классов, работающих на переменную нагрузку или удар, это тоже желательно. Впадина с острым углом от изношенного или неверно заточенного резца это требование не выполнит.

Диаметр заготовки под накатывание и под нарезание разный, поэтому способ согласуют до того, как стержень разрезан. В чертеже анкерного болта способ не обязательно фиксировать, а поле допуска и длину нарезки фиксируют всегда.

Резьбу на анкерных болтах компания ПОЛИГОНАЛЬ нарезает сама. Поле допуска и длину нарезки задаёт чертёж, поэтому их указывают в КМД или в запросе на анкерные болты.

Длина нарезки и выход резьбы

Полный профиль резьбы заканчивается не резко. За полной резьбой идёт сбег: участок, где высота профиля падает, потому что резец или ролик выходит из металла, а дальше гладкая часть стержня. Сбег не дефект, но гайка на него не садится, поэтому длину нарезки под гайку считают до полного профиля.

Размер сбега зависит от шага и от угла заборной части инструмента: чем меньше угол, тем длиннее сбег. У накатанной резьбы между резьбой и головкой или гладкой частью остаётся недорез. В таблице ориентировочные наибольшие значения для распространённых диаметров; в изделии действует то, что задано чертежом.

Наибольшие значения. Сбег x — для нарезанной резьбы, недорез a — для накатанной.

Сколько нарезки оставить на анкерном болте

Над бетоном нарезка должна перекрыть толщину фланца, шайбу, гайку и выступ стержня над гайкой не менее чем на один шаг. Если фланец стоит на выравнивающих гайках, к этому добавляют ещё одну гайку и зазор под фланцем. Сбег в этот подсчёт не входит.

Отдельно добавляют запас на погрешность высоты закладной: фланец может сесть выше или ниже проектной отметки. О требованиях к резьбе в плоскости среза и о длине болта в пакете — в статье о болтовых соединениях стальных конструкций; о закладных и болтах под опоры — в статье Анкерные болты для опор и мачт.

Дефекты поверхности и резьбы: что допускают

Дефекты болтов разделяют по происхождению. Одни возникают из материала (раскатанные пузыри в прокате), другие при формообразовании (штамповочные трещины, складки), третьи при термообработке (трещины напряжения), четвёртые при нарезании или накатывании резьбы (рванины, заусенцы, забоины). Допуски задают в долях диаметра d, поэтому их удобно считать для конкретного болта.

Значения берут как ориентир для болтов, нарезанных из стержня: стандарт на дефекты поверхности охватывает болты, винты и шпильки с диаметра 5 мм, а требования к анкерным болтам из прутка задаёт проект.

Что делает дефект опасным

Хуже всего трещины напряжения и складки под головкой или на переходе к гладкой части: от них разрушение идёт при перегрузке и переменной нагрузке. Забоина на вершине резьбы для прочности почти безопасна, но гайка из-за неё не навернётся. Поэтому принимают по симптому: гайка не идёт или калибр не идёт — ищут причину.

Контроль: осмотр и калибры

Осмотр делают без увеличительных приборов, в спорных случаях берут лупу 2,5–3×. Резьбу смотрят по всей длине, переход к гладкой части и торец. Трещины, складки и рванины лучше видны при боковом свете.

Резьбу проверяют парой калибров: проходным и непроходным. Для болта это кольца или скобы, для гайки — пробки. Проходной калибр должен навернуться по всей длине нарезки без усилия свыше 0,06d Н·м: это проверка, что размер не вышел за наибольший металл и профиль не испорчен.

Непроходной не должен навернуться на всю длину: он контролирует средний диаметр. Конструкцию калибров и порядок измерения задаёт стандарт на калибры для метрической резьбы.

Скрытые дефекты выявляет лаборатория: глубокое травление шлифа или магнитопорошковый метод. Класс прочности подтверждают испытание на растяжение и измерение твёрдости. Если партия вызывает сомнение (нет знака изготовителя, резьба резко отличается, калибр не идёт), её отдают на лабораторное испытание, а не исправляют на месте метчиком или плашкой.

Что указать в КМД и в запросе

В спецификации и на чертеже анкерного болта записывают диаметр и шаг (если не крупный), поле допуска для болта и для гайки (например, М24-8g и М24-6H для анкера из горячекатаного прутка; М24-6g и М24-6H для комплекта по EN ISO 898-1), длину нарезки и от какого конца её считать, класс прочности или марку стали и покрытие. Запись «резьба метрическая» без поля допуска ничего не фиксирует.

Если крепёж цинкуют, добавляют способ цинкования и вариант пары: гайка с припуском, нарезанная после цинкования, или болт с уменьшенной резьбой. Пример примечания: «Резьба М24-8g, длина нарезки L1 от свободного конца, сбег в длину не входит; гайки М24-6H по спецификации».

Мы разрабатываем чертежи КМ и КМД и изготавливаем металлоконструкции по чертежам заказчика: проектирование КМ и КМД, изготовление металлоконструкций. Крепёж для соединений поставляем вместе с конструкциями, а монтаж выполняет партнёрская строительная компания. Размеры болтов и гаек — в сортаменте крепежа, пример спецификации — в статье об листе КМД и спецификации, закладные — в статье о фундаментных закладных.

Где чаще всего ошибаются

• не указали поле допуска: в закупке берут то, что есть на складе, и гайки разных партий дают разный зазор;
• оцинковали болт, а гайку взяли обычную 6H: она не навернётся, а повторное нарезание на месте снижает несущую способность резьбы. Для оцинкованных болтов гайку берут по согласованному варианту пары;
• взяли болт по стандарту на оцинкованные наружные резьбы, а гайку по стандарту на гайки к оцинкованным болтам: эту пару не собирают, резьба срывается;
• «нарезка 150 мм» без пометки, откуда её считать и входит ли сбег: гайка села на неполный профиль или не хватило хода под выравнивающую гайку;
• не защитили резьбу на площадке: удар при разгрузке или брызги бетона, и гайка уже не идёт свободно;
• спутали класс прочности с полем допуска: 8.8 говорит о металле болта, а 6g — о размере его резьбы. Одно не заменяет другое.

Нормативы и действительность

Систему допусков метрической резьбы общего назначения излагает ISO 965-1; пятая редакция вышла в апреле 2026 г. и заменила издание 2013 г. Для резьб под горячее цинкование есть ISO 965-4 (наружная резьба) и ISO 965-5 (внутренняя). Основные размеры метрической резьбы задаёт ISO 724:2023, калибры и калибрование — ISO 1502.

Механические свойства болтов, винтов и шпилек изложены в ДСТУ EN ISO 898-1:2022, гаек — в ISO 898-2:2022. Горячее цинкование резьбовых изделий описывает ISO 10684:2004 (действительность подтверждена в 2021 г.), поверхностные дефекты болтов — ISO 6157-1. Выход резьбы и проточки регламентируют ISO 3508 и ISO 4755; таблица сбегов выше приведена для ориентировки.

Положение и допуски фундаментных болтов, требования к гильзам и приёмке опор — в ДСТУ EN 1090-2:2019 (действующий, п. 5.6.7, 9.5.2, 11.2.3.2, 11.2.3.3, 11.3.2).

Какой действующий ДСТУ воспроизводит ISO 965-1, ISO 965-4, ISO 965-5, ISO 724, ISO 1502, ISO 6157-1, ISO 3508 и ISO 4755, сверяют перед ссылкой в проектной документации. Числа в этой статье приведены для ориентировки, а в проекте пользуются действующим текстом стандартов.