Kotevní šrouby: chemické a mechanické upevnění

Obsah článku

• Zařízení a konstrukční vlastnosti kotevních upevňovacích prvků
• Metodika výpočtu úsilí
• Výběr kotev v závislosti na základním materiálu
• Stanovení pravidel pomocí mechanických kotev
• Použití chemických kotev

Volba metody připojení kritických struktur k základnám není vždy zřejmá, a přesto existují zcela univerzální možnosti, které lze použít v různých podmínkách. V článku budeme hovořit o typech kotevních systémů: chemických a mechanických.

Zařízení a konstrukční vlastnosti kotevních upevňovacích prvků

V širším slova smyslu je kotva dvoudílná tyč, z nichž jedna část se deformuje druhou, aby se dostatečně rozevřela a ukotvila v díře, takže celá konstrukce vydrží zatížení srovnatelné s jejím deformačním prahem..

Jako příklad lze považovat rámové kotvy, které jsou nejoblíbenější. Konstrukce upevňovacího prvku zahrnuje trubku s kovovou tyčí uvnitř, na jejímž jednom konci je závit a na druhém konci – hlava pro šestihranný nebo Phillipsův šroubovák. Trubka má podélné štěrbiny, v nich je nainstalován klínový prvek s vnitřním závitem a vnější štěrbiny, které zabraňují otáčení při utahování. Jak se tyč otáčí, klínová matice se posune axiálně a rozdrtí trubici a rozpíná ji v otvoru.

Kotevní kotvy mají stejný princip činnosti, ale mají odlišnou konstrukci: klínovitá expanze je umístěna na tyči a matice je umístěna na jejím závitovém konci ve viditelné části upevňovacího prvku. Takové kotvy se používají v případech, kdy rozměry vyčnívající části upevnění nejsou kritické, protože kotevní tyč může být vytažena, když je upevněna o 3–6 cm..

Existují také kotvy, ve kterých je matice pevně připevněna v trnu na konci trubky, který má po celé své délce 4 vyražené štěrbiny. Takové kotvy se nazývají šrouby Molly a používají se pro upevnění k plechovým materiálům a dutým stěnám. Když je trubka napnutá kolíkem, složí se do struktury ve tvaru X, a tak držák spolehlivě zalisuje i tenký sloupek.

Další konstrukční znaky se týkají tvaru hlavy, na konci může být náušnice nebo háček. Kotvy mají průměr 6 až 24 mm a délku 72 až 300 mm. Prodloužení nastává hlavně díky neroztažné části upevňovacího prvku: nezáleží na stupni prohloubení, takže k upevnění tlustších částí se používají dlouhé kotvy..

Metodika výpočtu úsilí

Na kotevních upevňovacích prvcích jsou dva typy zatížení – tažné a příčné. Ačkoli kotvy obecně nejsou navrženy tak, aby odolávaly vytažení, někdy se v takových podmínkách používají, čímž se zvyšuje počet bodů k získání distribuovaných spojovacích prostředků.

Pro kotvy různých typů a výrobců se přípustná zatížení velmi liší, ale v každém případě jsou přímo úměrná statické pevnosti v tahu kovového jádra. Při výpočtu tažného zatížení hraje důležitou roli také stupeň drobení základního materiálu, díky kterému je možné rozepnutí kotevního prvku bez jeho zničení nebo uvolnění kotvy a její částečné deformace..

Rovněž by se mělo brát v úvahu roztečení os vícebodového upevnění: vzdálenost mezi kotvami by neměla být menší než 15 průměrů otvoru pro ně. Stejné pravidlo platí pro vzdálenost od okraje pole, ve kterém jsou kotvy upevněny..

Protože ve většině případů jsou kotvy vybrány s velkou rezervou bezpečnosti, budou při výpočtu zaručena následující přípustná zatížení:

Přípustná zatížení jsou uvedena pro kotvy s měkkým ocelovým jádrem ukotveným v betonu B30, kde jsou přípustné drobné konstrukční vady: praskliny nebo přetížení. V ideálním případě jsou kotvy schopny odolat mnohem vyšším zatížením (až 5krát vyšší než ta uvedená), takže jejich spolehlivost přímo závisí na vlastnostech základny.

Výběr kotev v závislosti na základním materiálu

Hlavním požadavkem základny pro ukotvení je absence pružnosti, křehkosti a vysoké tvrdosti materiálu. Zdivo a beton jsou ideální pro ukotvení. Méně spolehlivé, ale stále přípustné je ukotvení v dutých konstrukcích – GWP a tvárnice. Předpokladem je, že délka kotvy musí být dostatečná pro připevnění k druhé přepážce (za dutinou). V ostatních případech by měly být použity šrouby Molly, to platí především pro falešné stěny a příčky sestavené pomocí „suchých“ technologií.

Šroubové kotvení ke stěnám z pórobetonu, skořápky a podobných porézních materiálů je kategoricky nepřijatelné. V takových případech by měly být použity buď rozložené spojovací prostředky s ocelovými šrouby nebo chemické kotvy. Princip jejich činnosti je jednoduchý: otvor se vstřikuje dvousložkovým lepidlem a poté se vloží ocelový kolík. Po ztuhnutí látka zvyšuje objem a ztuhne, poskytuje vysokou odolnost proti vytažení a místně posiluje strukturu materiálu díky impregnaci.

Chemické kotvy pro jakýkoli materiál stěny zvyšují pevnost ocelového jádra o 40%, to znamená, že účinek rozpadajícího se betonu téměř zcela chybí.

Stanovení pravidel pomocí mechanických kotev

Klíčovým momentem při upevnění kotevními šrouby je přísná regulace utahovacího momentu. Nadměrná síla není o nic lepší než nedostatečná, velmi často je v důsledku překročení prahu deformace základního materiálu pozorováno její výrazné drobení. Doporučené hodnoty točivého momentu jsou stanoveny výrobcem, ale pokud není k dispozici oficiální specifikace, lze použít následující pokyny:

Existují také jemnosti instalačního procesu: otvory musí být vyčištěny, nebo lépe – opláchnuty z drobků vrtačky. Pokud pro jeden uzel existuje několik kotevních bodů, měli byste nejprve kotvy upevnit v dírách a teprve poté je dotáhnout. V posledně uvedeném pořadí je důležité: kotvy jsou utaženy ve dvojicích z diametrálně protilehlých upevňovacích bodů.

Použití chemických kotev

Technika upevnění pomocí chemických kotev je obecně jednodušší, přesné složení instalačních operací se však liší od téměř každého výrobce. Správná příprava díry je zde důležitá jako nikde jinde: nejprve se fouká ruční pumpou a poté se čistí ocelovým kartáčem a prach se znovu fouká..

Pro instalaci v domácnosti se používají kotvy, ve kterých jsou komponenty lepidla umístěny v utěsněné kapsli, která se při zašroubování čepu zničí. Toto je nejjednodušší typ instalace, ale není vhodný pro montáž kritických struktur kvůli nedostatečnému hlubokému promíchání komponent.

Pro odolnější upevnění se používají chemické složení kotev, dodávané ve speciálních dvoukomponentních stříkačkách. V připravené díře se kompozice vstřikuje v polovině hloubky, poté se do hmoty v jednom pohybu vloží vlásenka nebo hypoteční tyč. Tato metoda se vyznačuje nejen vysokou pevností, ale také velmi úspornou spotřebou lepidla..