-680x630.jpg)
Kotvy jsou velmi spolehlivé, proto se často používají při stavbě a opravách. S jejich pomocí je možné spolehlivě fixovat a držet různé konstrukční prvky.
Použití kotev a možné poškození
Příklady použití takového upevnění:
- upevnění výztužné sítě a jiných konstrukcí na betonové základy.
- upevnění různých částí na stěnu, která je sendvičem několika vrstev struktury a hustoty.
- instalace konstrukcí, které budou vystaveny torznímu a trhacímu zatížení.
Při výběru typu a velikosti kotvy je nutné vzít v úvahu vlastnosti podkladu a předpokládané zatížení spojovacího prvku.
První typ ničení je vytahování upevňovacích prvků z části stěny kvůli její slabé struktuře. Proto je nutné instalovat dlouhé kotvy tak, aby pronikly hluboko do základny a byly v ní lépe upevněny.
Například často, když je klínová kotva zaražena z 1/3 do plné stěny, zbývající 2/3 jsou schopny odolat zatížení instalovaného pórobetonu a dřevěné konstrukce. Kotevní šrouby bez volné délky se používají k upevnění plechu do tloušťky 5 mm, který svou velkou hmotností značně zatěžuje spojovací prvek.
V tomto článku je uvedena tabulka pro výpočet klínové kotvy s přihlédnutím k tloušťce namontovaného prvku a požadované instalační hloubce upevňovacího prvku, při které bude schopen odolat určité tažné síle.
Druhý typ destrukce nastává při nepřesném výběru typu a velikosti kotvy – deformace upevňovacích prvků, které zůstávají na místě. To znamená, že část kotvy umístěná vně se ohýbá.
Hodně záleží na síle materiálu, ze kterého je spojovací prvek vyroben. Pokud bude vystavovat značnému zatížení a jde o kritickou konstrukci, je nutné instalovat kotvy z vysokopevnostní oceli.
Dnes se na trhu stavebních materiálů prodávají kotvy čínské a evropské výroby a rozdíl je značný! Samozřejmě, že některé návrhy mohou používat dostupnější spojovací prvky. Pokud stavíte něco „pro sebe“ nebo podepsaná smlouva stanoví přísné požadavky, musíte použít kvalitní kotvy. To vás ochrání před nepříjemnými následky a umožní vám dosáhnout požadovaného výsledku.
Výpočet parametrů kotvy
Jak bylo uvedeno výše, je třeba vzít v úvahu všechna očekávaná zatížení. Oni jsou statický и dynamický. První zahrnuje hmotnost konstrukce namontované na kotvách a druhá zahrnuje impulsní a rázová zatížení, která ovlivní upevňovací prvky během provozu.
Aby byla konstrukce spolehlivá a odolná, zatížení na upevnění by nemělo být větší než 25% vypočtené.
Podívejme se na výpočet na jednoduchém příkladu
Skříňku musíte zavěsit na zeď. Jeho hmotnost s kuchyňským náčiním je 100 kg. V souladu s touto hmotností by kotva měla snadno odolat 4 hmotám této skříně:
Р = m (hmotnost zavěšeného prvku, kg) × 4 (norma popsaného pravidla) × g (gravitační zrychlení = 9,81 m/s²)
P = 100 kg × 4 × 9,81 m/s² = 3 924 kg x m/s²,
a kg × m/s² = N (Newton), což má za následek 3,924 kN
Pokud jsou na stěně přijatelné vady (trhliny apod.), je třeba vypočítané zatížení vynásobit 0,6. Kotva v běžné stěně tedy vydrží 3,924 kN a v poškozené stěně 2,35 kN.
Chcete-li určit zatížení uzlu, musíte použít tento vzorec:
Parametry kotvy
Níže vidíte tabulky pro kotevní šroub a klínovou kotvu, ze kterých můžete vzít vypočtené vytahovací a smykové síly s ohledem na materiál základny a průměr upevnění.
Technické vlastnosti klínové kotvy
| Průměr kotvy, mm | M6 | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beton B20 žádné praskliny | Návrhová síla síla vytažení, kN | 4,20 | 6,00 | 10,70 | 13,30 | 23,30 | 33,30 |
| Návrhová síla smyk, kN | 4,00 | 7,30 | 11,60 | 16,80 | 31,40 | 49,00 | |
| Betonová B20 tažená zóna, s rozevíracím seznamem praskliny | Návrhová síla síla vytažení, kN | 2,20 | 3,30 | 6,00 | 8,00 | 16,70 | 20,00 |
| Návrhová síla smyk, kN | 4,00 | 7,30 | 11,60 | 16,80 | 31,40 | 49,00 | |
Specifikace kotevních šroubů
| Velikost kotvy, mm | M6,5 | M8 | M10 | M12 | M14 | M16 | M20 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beton B20 | Návrhová síla síla vytažení, kN | 0,7 | 1,4 | 2,1 | 2,8 | 3,1 | 4,2 | 5,6 |
| Návrhová síla smyk, kN | 1,1 | 2,5 | 4,5 | 7,3 | 8 | 8,8 | 10,5 | |
| Cihla M150 | Návrhová síla síla vytažení, kN | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | – |
| Návrhová síla smyk, kH | 0,65 | 1 | 1,2 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | – | |
Technické parametry rámové kotvy
| Velikost kotvy rámu | MF 8 | MF 10 | |
|---|---|---|---|
| Průměr vrtáku, mm | 8 | 10 | |
| min montážní hloubka, mm | 45 | 50 | |
| min hloubka otvoru, mm | instalační hloubka + 5 cm | ||
| Utahovací moment, Nm | 4 | 8 | |
| Slot | Pz 2 | Pz 3 | |
| Návrhové zatížení v betonu B20 | výsuv, kH | 1,4 | 1,7 |
| smyk, kH | 0,4 | 0,5 | |
| Návrhové zatížení v plné cihle M150 | výsuv, kH | 0,6 | 0,8 |
| smyk, kH | 0,4 | 0,5 | |
| Návrhové zatížení v duté cihle M150 | výsuv, kH | 0,4 | 0,5 |
| smyk, kH | 0,2 | 0,3 | |
| Návrhové zatížení v pórobetonu B3,5 | výsuv, kH | – | 0,1 |
| smyk, kH | – | 0,1 | |
Třetí destrukce nastane, když je kotva rámu nepřesně vybrána – deformace podél hranice jeho adheze k podkladu. Je vytažen z otvoru v důsledku značného dynamického zatížení. Není dostatečně dlouhý, aby udržel připevněný prvek i při jeho nízké hmotnosti.
Pomocí níže uvedené tabulky můžete určit vhodnou velikost rámové kotvy se znalostí vlastností montované konstrukce a velikosti zatížení, které bude vyvíjet na upevnění během provozu.
Obecně platí, že při výběru kotvy je třeba vzít v úvahu materiál, ze kterého je základna vyrobena, a také typ a velikost očekávaného zatížení na ní. Pomocí výše uvedených vzorců a tabulek může každý nezávisle vybrat spojovací prvky pro jakýkoli konkrétní případ.
Kotva je spojovací prvek, který kombinuje konstrukční vlastnosti šroubu a hmoždinky. Používá se k upevnění do kamene, cihel, betonu a jiných tvrdých a porézních materiálů. Použití kotev umožňuje dosáhnout vysoké pevnosti upevnění, která výrazně převyšuje možnosti hmoždinky nebo šroubu.
Klasifikace kotev podle velikosti
Název kotva je přeložen z němčiny jako „kotva“. Tento upevňovací prvek skutečně poskytuje spolehlivou fixaci. Používá se, když potřebujete na zeď připevnit hrazdu nebo jiné sportovní vybavení. Používá se při montáži klimatizací, k upevnění balkónových prvků na fasádu, k upevnění vodovodních armatur atd. Kotevní šrouby odolají velkému dynamickému zatížení, vibracím a jiným mechanickým nárazům. Tyto spojovací prvky jsou rozděleny do skupin podle velikosti:
- Malé – průměr do 8 mm, délka do 55 mm.
- Střední – průměr do 12 mm s délkou do 120 mm.
- Velké dosahují tloušťky 24 mm a délky až 220 mm.
Ve stavebnictví závisí výběr kotev na požadavcích GOST. Pro určité účely jsou stanoveny jasné parametry spojovacích prvků, které mají být použity.
Klasické kotevní vzory
Konstrukce kotevního šroubu se může lišit způsobem instalace a také připojením různých prvků k nim. Nejoblíbenější typy tohoto spojovacího prvku jsou následující konstrukce:
Rozpěrky
Rozpěrné kotvy jsou nejběžnějším provedením. Jedná se o šroub nebo čep, jehož nos je vyroben ve formě kužele. Na tuto tyč je umístěna objímka s podélným řezem. Protože jeho vnitřní průměr je menší než kužel na výlevce, nemůže se uvolnit z čepu. Speciální matice na vršku kotvy, vyčnívající ze stěny, po našroubování přitáhne k sobě kolík, který neprojde objímkou a uvolní ji. V důsledku toho se tento deformuje, těsně přiléhá ke stěnám otvoru a drží celý kotevní upevňovací prvek jako celek.
Dilatační uzávěry poskytují účinnou fixaci pouze u materiálů, které mají hustou vnitřní strukturu. Jedná se především o beton. Pokud jsou takové kotvy instalovány v dutých materiálech, nelze dosáhnout zvláštní pevnosti.
Expanzní kotva je dodávána s:
- Matice.
- Háčkování.
- Prsten.
- Dvojité rozmístění.
- Šestihranná hlava.
Kotvy s maticí Jsou to čep, který se dotahuje běžnou maticí. Používá dlouhý rukáv, který poskytuje velkou kontaktní plochu uvnitř otvoru. Zvláštností použití takové kotvy je nejen to, že můžete použít matici k přitlačení určité konstrukce ke zdi, ale také umožňuje našroubovat další matici na její čep. Může to být prstencová matice nebo speciální svařovaný hrot libovolného tvaru.
Kotvy s kroužkem nebo hákem jsou designově téměř totožné s těmi s maticí. Používají špendlík se zapínacím kroužkem nebo háčkem na konci. Vlastní deformační pouzdro má hustý vršek s vroubkovaným závitem. Když je čep vyšroubován, objímka se roztáhne, protože má podélné průchozí štěrbiny, které činí středovou část pružnější. Tento upevňovací prvek se používá v případech, kdy je nutné zaháknout šňůru, kabel nebo lano. Můžete jej také použít k připojení řetězu ke zdi. V každodenním životě se obvykle používají k bezpečnému zavěšení lustru ze stropu. K nim jsou připojeny i dětské houpačky v bytech.
Dvojité distanční kotvy mají speciální design. Hlavní rozdíl mezi tímto spojovacím prvkem je v tom, že když je čep odšroubován, jedna distanční objímka zapadne do druhé. Roztažení se provádí blízko konce kotvy, což je zvláště důležité, pokud je nutné ji zajistit v porézním materiálu. Díky tomu, že jsou upevňovací prvky upevněny hluboko ve stěně, je zajištěna maximální možná fixace.
Kotvas šestihrannou hlavou představuje téměř stejný design jako s maticí. Jediný rozdíl je v tom, že místo čepu a matice používá běžný šroub. Po utažení začne kužel na konci táhnout pouzdro směrem k hlavě šroubu a současně drtí jeho stěny. V důsledku toho těsně stlačí objímku a deformuje ji, dokud nejsou rozměry otvoru zcela vyplněny. Tento design může být navržen pro klíč a také pro šroubovák. Takové kotvy se zřídka vyrábějí velké a jejich průměr obvykle nepřesahuje 12 mm.
Klín
Klínové kotvy jsou dlouhý kovový čep s deformačním pouzdrem na konci. Při šroubování čepu se malé okvětní lístky rozšiřují. K tomu dochází hluboko ve stěně daleko od přední části, takže je eliminováno praskání materiálu.
řízený
Hnaný kotevní šroub se zásadně liší od ostatních konstrukcí. Pro zajištění jejího otevření je nutné nejprve usadit samotnou objímku a teprve poté zašroubovat čep. Abyste mohli takové spojovací prvky použít, musíte připravit otvor a poté do něj umístit kotevní pouzdro. Poté se do nainstalované objímky umístí kolík, na který se musí udeřit kladivem. To umožňuje deformaci pouzdra a jeho těsné přitlačení ke stěnám otvoru. Poté se čep odstraní a šroub se utáhne, ke kterému se provede fixace.
Chemické kotvy
Chemické nebo adhezivní kotvy jsou velmi spolehlivé spojovací prvky, které poskytují silnou fixaci. Tento spojovací prvek je sada běžného kolíku a lepidla. Pro použití takových spojovacích prvků se vyvrtá otvor, který se zbaví prachu a následně se naplní lepidlem. Poté se do něj vloží špendlík a nechá se, dokud neztvrdne. Nevýhodou takových spojovacích prostředků je, že získání maximální pevnosti trvá dlouho. V případě běžných kotev lze spojovací prvky použít okamžitě.
Chemické spojovací prvky se používají v případech, kdy je nutné upevnit v měkkém nebo porézním materiálu, který nevydrží velké zatížení.
Aby bylo dosaženo maximální možné přídržné síly pro čep, je nutné řádně připravit otvor
Nejprve se vrták prohloubí na požadovanou vzdálenost a poté se krouživými pohyby odebere vzorek z dutiny ve tvaru kužele. Je nutné dbát na to, aby dno otvoru bylo výrazně širší než jeho hrdlo. To vám umožní nalít více lepidla. Po zatvrdnutí nejenže přidrží špendlík přilepením ke stěnám, ale také fyzicky nebude moci z otvoru uniknout, kvůli úzkému výstupu.
Jak správně používat běžnou kotvu
Aby kotva fungovala naplno, musí být správně nainstalována. V první řadě je potřeba si vybrat vrták, který bude odpovídat průměru kotvy. Není nutné, aby byl o zlomek milimetru tlustší, protože při vrtání vrtat, perforátor nebo šroubovák, bude výsledný otvor vždy o něco větší kvůli chrastění nástroje v rukou. Vyplatí se kontrolovat hloubku, abyste ji nepřeháněli, protože to sníží výkon spojovacího prvku. Dále nezapomeňte otvor vyfouknout, abyste z něj odstranili drobky a prach. To se dá udělat kompresor, válec na stlačený vzduch, vakuum nebo jako poslední možnost injekční stříkačka. Teprve poté lze kotvu zasunout a utáhnout.
Pro zvýšení spolehlivosti spojovacích prvků při práci s porézními materiály někteří stavitelé dávají přednost dodatečnému použití lepidel. Používají se zejména tekuté nehty. Do otvoru se vtlačí malé množství hmoty, načež se do něj zatlačí kotevní šroub. Ve skutečnosti je po utažení distanční vložky tuhá fixace zajištěna nejen žebry, ale také lepidlem.
Obvykle je při instalaci kotvy poměrně obtížné ji zarazit do připraveného otvoru. Pokud s tím nejsou žádné problémy, pak je otvor příliš tlustý a nemůžete počítat se spolehlivým spojením. Pokud k tomu dojde, budete muset zvolit silnější kotvu.
Aby se spojovací prvek zarazil do připraveného otvoru, lze jej zatlouct kladivo. V tomto případě musíte použít měkkou podšívku. Pokud je upevňovací prvek upevněn háčkem nebo kroužkem na konci, můžete zasáhnout přímo. V případě, kdy jsou vršky kotvy závitové spojení, mohou ji nárazy poškodit. Musíte zarovnat špičku čepu a stranu matice na stejnou úroveň. Poté se aplikuje dřevěný blok a udeří se kladivem. Jakmile upevňovací prvek dosáhne konce, můžete jej utáhnout pomocí klíč.
Jak odstranit kotevní šroub
Spojení získané kotvou je velmi spolehlivé, ale jsou chvíle, kdy jeho potřeba končí. V tomto případě je nutné odstranit upevňovací prvky ze stěny. To je docela obtížné, ale docela proveditelné.
K práci budete potřebovat také klíč dláto, kladivo a kleště.
Nejprve je třeba odšroubovat čep tak, aby již netlačil objímku od sebe. Tento postup se liší v závislosti na kotevním zařízení. V některých případech můžete šroub jednoduše utáhnout, v jiných povolit matici a pomocí kladiva zarazit čep hluboko do otvoru.
Jakmile je pouzdro uvolněno, lze jej vytáhnout. Ve většině případů se vám ho kleštěmi nepodaří uchopit, takže budete muset zničit trochu stěny kolem otvoru, ve kterém je kotva usazena. Za tímto účelem umístěte dláto do blízkosti kotevního pouzdra a vytvořte drážku asi 1 cm hlubokou. Poté budete moci uchopit rukáv kleštěmi a vytáhnout jej.
Konstrukční prvky kotvy s dvojitým roztažením
Dvojitý rozpěrný kotevní šroub se stejně jako standardní skládá z čepu, hlavové matice, podložky a dvou rozpěrných pouzder.
Tyto spojovací prvky jsou vyrobeny z uhlíkové oceli a následně potaženy antikorozní vrstvou (galvanizací).
Na litém svorníku jsou namontována dvě distanční pouzdra s podélnými štěrbinami, která v důsledku montáže dosedají na stěny masivního stavebního materiálu. Právě zvětšením plochy „zapuštění“ upevňovacích prvků do betonu, kamene a jiných podkladů je výsledné upevnění schopno odolat většímu zatížení.
Když je matice zašroubována, kuželová část na konci kotvy se posune nahoru po čepu, což pomáhá rozšířit okraje objímky.
Spodní pouzdro má rovněž kuželovou část a slouží tak jako distanční vložka pro druhé pouzdro. Šestihranná matice při utažení vytáhne litý čep s kuželovou částí na opačné straně matice, který je vyroben podle norem GOST a DIN. K instalaci tedy není potřeba žádné speciální nářadí.
Lisovaná podložka slouží ke zvětšení plochy kontaktu s připevňovaným materiálem a rozděluje napětí, které vzniká při zašroubování kotvy.
Jaká je hlavní výhoda dvojité expanzní kotvy?
Tento upevňovací prvek je určen pro spolehlivý provoz těžkých konstrukcí a prvků, které jsou pod neustálým napětím. Z níže uvedené srovnávací tabulky můžete vidět, že na webu GOSKREP můžete zakoupit dvojité rozpěrné kotvy ve velikostech od M10x100 do M25x350.
Při porovnávání kotevních šroubů stejné velikosti mějte na paměti, že pracovní zatížení při vytažení dvojitého výsuvu 6-8 krát vyšší podobné standardní.
Srovnávací údaje standardních a dvourozpěrných kotevních šroubů:
| Pracovní síla k vytažení (beton B25) / Hmotnost připojené konstrukce | Přebytek technický charakteristiky dvojitá rozpěrka nadstandardní | ||
| standardní a dvojité odpružení: |  |  | |
| Rozměr 10 x 150 | 1,7 kN | 11,5 kN | 6,76 v čase |
| 173 kg | 1 173 kg | ||
| Rozměr 12 x 300 | 2,5 kN | 21,7 kN | 8,68 v čase |
| 255 kg | 2 212 kg | ||
Další výhodou je rychlost montáže a možnost demontáže.
Do hustého nosného podkladu, kde bude fungovat princip roztahování, by se měl přesně použít dvojrozpěrný kotevní šroub. Pevnost sestavy/upevnění bude přímo záviset na síle základního materiálu.
Náklady na spojovací materiál odpovídají kvalitě a to je třeba vzít v úvahu při výpočtu odhadů.
Rozsah použití dvojité rozpěrné kotvy
Status spolehlivějšího spojovacího prvku rozšiřuje rozsah použití dvojité rozpěrné kotvy do průmyslového měřítka a „odpovědné konstrukce“. Nejvýraznějším příkladem je fixace výrobních strojů a dalších zařízení, která jsou vystavena neustálým vibracím. Dvojitá expanzní kotva může takové mechanické namáhání výrazně snížit.
Vyztužený kotevní šroub bude nepostradatelný, když je nutné instalovat těžké konstrukce/prvky na malou plochu nosné plochy.
Alternativní řešení – použít několik méně spolehlivých hardware, které by dohromady poskytovaly dostatečnou pevnost – se může ukázat jako neúčinné kvůli specifickým provozním podmínkám.
Jak bylo uvedeno výše, tento spojovací prvek se používá pro vysoce zatížené spoje v materiálech, jako je beton a přírodní kámen. Pokud jsou však v betonu pozorovány trhliny, musí se návrhové zatížení snížit o 40 %, aby se zabránilo vytažení.
Instalace dvojitého rozpěrného kotevního šroubu
Instalace spojovacích prvků je jednoduchá, ale praktické požadavky by neměly být opomíjeny. Podívejme se na ně podrobněji v každé fázi instalace.
| 1. Připravte otvor v nosné ploše pomocí příklepové vrtačky | Průměr otvoru by měl být o něco menší než průměr kotvy |
| Vrták by neměl být křivý aby se zabránilo „procházení“ průměru otvoru | |
| Volný prostor nedovolí, aby se upevňovací prvky pevně zaklínily do základního materiálu a spolehlivě udrží náklad. Stačí znovu zpracovat úzký otvor se stejným průměrem vrtáku, ale vyhněte se vrtání. | |
| 2. Vyčistěte otvor od stavebního prachu | Použijte stavební vysavač pump go gumová žárovka |
| 3. Zatlučte kotvu do připraveného připojovací bod | Použijte kladivo |
| 4. Utáhněte kotevní šroub celou cestu pomocí klíče | Při utahování šroubu, rozšíření pouzdra: upevnění upevněné v pracovním materiálu |
| Pokud šroub utáhnete příliš, způsobí prasknutí materiálu. Postupem času malé praskliny se během provozu zvětší a kotevní šroub se vytrhne z otvoru. Pokud není dostatečně utažen, spojovací síla spojovacího prvku k pracovnímu materiálu bude nízká, což také povede k vytržení a zničení spoje. Použijte momentový klíč! | |
| 5. Odšroubujte matici s podložkou a připevněte konstrukci; dotáhněte matici | Čep je již pevně nainstalován v nosném materiálu; utáhněte matici pro dokončení instalace. |
| Nejprve pevně nainstalujte kotevní šroub do nosného prvku, Nekvalitnímu upevnění těžké, předimenzované konstrukce se lze vyhnout. | |
Schéma sekvenční instalace (na příkladu standardního kotevního šroubu):
Použití dvojitého rozpěrného kotevního šroubu je optimálním řešením pro upevnění těžkých předmětů, které jsou vystaveny stálému mechanickému namáhání.
vystavení prvkům v hustých nosných konstrukcích, jako je beton a přírodní kámen.
