Jak správně pracovat s kotevními šrouby?
Přímé (průchozí) nebo předem namontované kotevní šrouby jsou mechanické upevňovací řešení vyrobené z kovu, určené pro vysoké až střední zatížení, instalované přímo do základního materiálu: prasklý beton (plocha betonu v tahu) nebo beton bez trhlin pomocí klíče.
Během procesu instalace mohou nastat 2 hlavní problémy:
— kotva je příliš utažena, což vede k narušení funkčních charakteristik kotvy, zničení základního materiálu nebo upevňovacích bodů;
— kotva není dostatečně utažena, to vede k posunutí polohy kotvy vzhledem k vypočítané (návrhové poloze).
V tomto článku rozebereme hlavní chyby při instalaci kotevních šroubů a dáme doporučení, jak jim předcházet.
Co je kotevní šroub?
Kotevní šroub je klínová rozpěrná kotva s řízeným kroutícím momentem používaná pro průchozí otvory, předinstalaci a vzdálenou instalaci. Tento typ kotvy se používá pro upevnění kovových a dřevěných konstrukcí přímo do základního materiálu: beton s trhlinami (natažená plocha betonu) nebo bez trhlin a je určen pro střední a vysoké zatížení. Klínové rozpěrné kotvy splňují nejvyšší požadavky na únosnost (dovolená zatížení) i bezpečnost, lze je tedy použít pro upevnění konstrukcí v interiéru i exteriéru.
Rozsah použití kotevních šroubů je poměrně široký, včetně upevnění dopravních značek, osvětlovacích stožárů, slunečních markýz, podpěr a základových desek, schodišť, plotů, kabelových systémů a kabelových kanálů, ventilačních a klimatizačních systémů, jakož i montáže fasádních spodních konstrukcí a systémy.
Kotevní šrouby určené pro venkovní upevnění jsou vyrobeny z uhlíkové oceli se zesíleným ochranným povlakem, nerezové oceli A4 nebo HCR 1.4529, protože mají další vysoké požadavky na odolnost proti korozi.
Klínové rozpěrné kotvy jsou široce zastoupeny v sortimentu značky SORMAT.
Jedná se o kotvy s elektro- a žárově zinkovaným povlakem (S-KA+, S-KAK+), kotvy z nerezové oceli S-KAH+ a také z oceli s vysokou korozní odolností HCR 1.4529 – S-KAH HCR.
Tento typ kotev lze použít s různými druhy materiálů: stlačenými a napínanými oblastmi betonu, plnými hliněnými cihlami (pro lehké konstrukce a kotvy o průměru 6 až 8 mm), ale i přírodním kamenem.
Celá řada klínových rozpěrných kotev SORMAT je dodávána plně smontovaná, což zjednodušuje proces montáže.
Princip montáže kotevních šroubů při průchozí montáži
Kotevní šroub se instaluje do předvrtaného otvoru v základním materiálu, obvykle betonu s trhlinami nebo bez nich. Správná montážní hloubka je určena značkou na kotvě nebo hloubkou uvedenou v technické dokumentaci. V procesu utahování matice se pouzdro klínuje a současně pevně fixuje (svírá) kotvu v betonu.
V závislosti na dostupnosti schválení ETA jsou všechny klínové rozpěrné kotvy rozděleny do 2 skupin: první skupina (Možnost 1) je určena pro instalaci do betonu s trhlinami, druhá (Možnost 7) pro instalaci do betonu bez trhlin.
Instalace kotvy blízko okraje: Co si zapamatovat
Navzdory vysokému stupni spolehlivosti mají kotevní šrouby určitá omezení při použití. Například instalace takové kotvy blízko okraje povede ke zničení základního materiálu a také upevňovacího bodu v důsledku dodatečné expanzní síly vytvořené v betonu.
3 hlavní chyby při instalaci kotevních šroubů
Instalace kotevního šroubu blízko okraje
Jednou z nejčastějších chyb při instalaci je instalace rozpěrných kotev blízko okraje konstrukce. V důsledku negativního působení dilatační síly může dojít k částečné deformaci nebo úplné destrukci povrchu konstrukce.
Instalace kotevního šroubu pod úhlem.
Jak již bylo řečeno dříve, přísné dodržování parametrů hloubky kotvení je klíčem ke kvalitní a bezpečné instalaci.
Montáž se provádí buď do značky na kotvě, přičemž poloha značky se zcela shoduje s povrchem podkladního materiálu, nebo do hloubky uvedené v Technickém průkazu.
V obou případech se instalace kotvy provádí přísně kolmo k základnímu materiálu: sebemenší odchylka od tohoto požadavku je porušením stavební technologie, snižuje kvalitu upevnění a stupeň jeho bezpečnosti.
Nesprávná volba umístění upevňovacích bodů
Další častou chybou je nedodržení meziosových a okrajových vzdáleností: umístění upevňovacích bodů v malé vzdálenosti od sebe vede ke vzniku trhlin v betonu v důsledku nárůstu napěťových zón.
Umístění upevňovacích bodů daleko od sebe, ale blízko okraje zároveň vytváří vysoké riziko zřícení betonového základu a také snížení nosnosti upevňovacího zařízení až do jeho úplné ztráty. .
Splnění požadavků na instalaci je klíčem ke spolehlivému a bezpečnému upevnění
Přísné dodržování montážních požadavků je klíčovým faktorem, který přímo ovlivňuje kvalitu a spolehlivost upevnění a zachování nosnosti kotevních šroubů při montáži do betonu.
Samotné otvory pro instalaci kotev musí být navíc vyvrtány přísně kolmo k povrchu.
Na základě praktických zkušeností se při výpočtu vzdálenosti od okraje k bodu uchycení doporučuje použít vzorec – D kotva*6.
Na příkladu to vypadá takto: při použití kotvy M10 by minimální vzdálenost od okraje k bodu uchycení měla být 60 mm nebo použijte informaci o dodržení intervalů okrajových a středových vzdáleností uvedených v technickém průkazu.
Chemické kotvy jsou spolehlivou a bezpečnou alternativou k mechanickým
V případech, kdy není možné dodržet minimální vzdálenosti od okrajů, je jediným řešením použití upevňovacích technik, které nevytvářejí dodatečné dilatační síly a napětí v betonu. Taková upevňovací řešení – chemické kotvy umožňují instalaci v těsné blízkosti okraje bez rizika zborcení nebo zničení základního materiálu.
Sortiment SORMAT zahrnuje chemické kotvy ITH – rychle tvrdnoucí, dvousložkové kompozice na bázi vinylesteru, polyesteru a epoxidové pryskyřice, bez obsahu styrenu, určené pro montáž svorníků, šroubů a tvarovek do vyvrtaných otvorů, včetně oprav v zimním období – řada ITH Wi.
Chemické kotvy ITH se vyznačují vysokou chemickou odolností a tepelnou odolností od -40C do +120C, nízkým obsahem VOC, mají certifikaci NSF, lze je použít v místech konstrukcí ve styku s pitnou vodou.
Nepochybné výhody chemických kotev ITH:
— vysoká nosnost, vydrží vysoké zatížení;
— nepřítomnost napětí v základním materiálu, na rozdíl od mechanických kotev;
— možnost instalace do mokrých otvorů, jakož i do oblastí konstrukcí umístěných pod vodou;
— úplné zachování chemických a fyzikálních vlastností kotvy i při intervalovém používání
Hmoždinky neposkytují spolehlivost při instalaci těžkých a složitých konstrukcí. Pro takové případy se používá kotva – spojovací prvek, jehož principem je zaklínění uvnitř dutiny a vytvoření nejodolnějšího spojení. Před provedením práce byste měli zjistit, jak připevnit kotevní šroub k základně, aby byla zavěšená konstrukce pevná a bezpečná. Takové výrobky se používají pro upevnění zavěšených konstrukcí, schodů, zařízení na povrchy z betonu, cihel se používají speciální úpravy při práci s materiály, které mají porézní strukturu – pórobeton, porézní cihla.
Hlavní typy a vlastnosti kotevních šroubů
Výrobci vyrábějí obrovskou škálu spojovacích prvků z nerezové, pozinkované a speciální oceli. V závislosti na úpravě se používají pro instalaci v místnostech se suchým vzduchem a vysokou vlhkostí, v agresivním prostředí. Abyste si vybrali správnou kotvu pro konkrétní úkol, měli byste zjistit konstrukční vlastnosti a použití hlavních typů spojovacích prvků.
S ořechem
Kotva s maticí je určena pro upevnění masivních předmětů. Tento design je schopen odolat vysokému zatížení, jeho hlavním prvkem je čep, jehož spodní část má tvar kužele a nahoře je našroubována matice. Při utažení matice se čep vtáhne do otvoru objímky, která má litou, vysoce pevnou konstrukci.
Minimální velikost kotvy je 5*6,5*18 mm. Pokud je vyrobena z kvalitního materiálu, lze s ní zabezpečit zařízení o hmotnosti 800 kg. Hlavní výhodou spojovacích prvků je:
- jednoduchý design a technologie instalace;
- Možnost použití pro instalaci těžkých klimatizačních systémů;
- maximální nosnost dvourozpěrných modelů.
Klín
Tento typ se liší od ostatních modifikací v zařízení, které obsahuje distanční prvek, který je během instalace držen na místě třením. Všechny parametry – délka, průměr, typ závitu, jsou uvedeny v označení. Klínové spojovací prvky se používají pro montáž těžkých předmětů na odolné materiály – beton, kámen, cihly, jeho hlavní „výhody“ jsou:
- vysoká nosnost, která závisí na parametrech čepu;
- malý průměr montážního otvoru;
- má několik druhů – s maticí, kroužkem, pro průběžnou instalaci.
Šestihranná hlava
Kotva se šestihrannou hlavou se používá pro instalaci masivních plotů, konzol a kovových konstrukcí na základny vyrobené z hustého a odolného materiálu. K výrobě je použita uhlíková ocel, všechny prvky jsou potaženy zinkem. Výhodné vlastnosti jsou:
- silná fixace masivních předmětů k základnám s hustou strukturou;
- schopnost odolat zvýšené zátěži;
- odolnost proti korozi.
Perkuse
Zarážecí kotva nemá klín, její fixace je zajištěna speciálním objímkovým zařízením. Jeho okraje jsou vyrobeny z měkkého materiálu, který se při mechanickém namáhání deformuje. Chcete-li nainstalovat takové spojovací prvky, musíte přesně určit bod vrtání. Mezi jeho „výhody“ patří:
- vytvoření spolehlivého spojení v betonu nebo kameni;
- Možnost zavěšení těžkých předmětů.
Čtyřsegmentový
Pro provádění kritických instalačních prací se používají roztažitelné spojovací prvky, které se skládají ze čtyř autonomních sekcí. S jeho pomocí můžete bezpečně zajistit předměty nejen v betonu, ale také v komůrkových, starých stavebních materiálech. Mezi jeho pozitivní vlastnosti patří:
- vysoké nosné vlastnosti, které umožňují zavěsit těžké konstrukce;
- univerzálnost použití – lze instalovat do hustých a porézních stavebních materiálů;
- v případě potřeby je možná demontáž.
Šroub
Speciální typ spojovacích prostředků pro zajištění předmětů na podstavcích s velkým počtem prázdných dutin. Nahoře a ve střední části objímky jsou štěrbiny a na konci podložka. Při utažení šroubu se pouzdro deformuje, lamely se rozbíhají a tvoří nosný rám.
Výhodou šroubových kotev je:
- Možnost použití pro průběžnou instalaci;
- odolává zvýšenému zatížení ihned po instalaci;
- nezaklíná, lze zatížit ihned po instalaci.
Obecné pokyny pro instalaci
Pevnost spojení vytvořeného pomocí kotevního šroubu je ovlivněna následujícími faktory:
- vlastnosti materiálu, do kterého je upevňovací prvek namontován;
- typ a parametry kotvy, které musí být vybrány s ohledem na plánované zatížení;
- dodržování technologie přípravných a instalačních prací;
- pevnost upevňovacího prvku.
Instalace různých typů kotevních šroubů má své nuance. Zvažme postup provádění práce na příkladu typu distanční vložky:
- V pracovní základně je vytvořen otvor o průměru, který musí odpovídat parametrům rozpěrného prvku šroubu.
- Dutina se čistí speciálním kartáčem nebo vysavačem pro odstranění prachu a pevných částic materiálu.
- Upevňovací prvek je umístěn v dutině, pouzdro musí těsně zapadnout do otvoru, aby bylo zajištěno spolehlivé spojení.
- Po instalaci pouzder utáhněte závity, v důsledku toho se pouzdro otevře.
Tato technologie se používá k instalaci většiny typů šroubů, kromě řízených modifikací.
Při provádění práce je třeba vzít v úvahu obecná doporučení:
- Šroubové kotvy se nepoužívají k zajištění předmětů do dutých bloků.
- Při zavěšování předmětů na cihlovou zeď by průměr upevnění neměl přesáhnout 8,0 mm, aby se cihla nezbortila.
- Při práci s betonem by vzdálenost od konce základny měla být 2,5krát větší než hloubka, do které se bude vrtat.
- Pokud nelze otvor zcela zbavit prachu a zbytků stavebních materiálů, lze jeho hloubku zvětšit o 20 mm.
- Výrobek by měl být používán s ohledem na maximální zatížení. Tyto informace jsou uvedeny na obalu.