Ocelové kotvy jsou klíčovým prvkem pro pevné a spolehlivé upevnění v betonových konstrukcích. Důvodem, proč existuje široká nabídka ocelových kotev do betonu, je, že existují různé betony a různé aplikace kotvení, které vyžadují různé přístupy. Každý případ je tak odlišný díky různým podmínkám, že to není vůbec jednoduché. Pro výběr správné ocelové kotvy je klíčové zohlednit několik faktorů.
Typy ocelových kotev a jejich specifika
V této kategorii naleznete různé typy ocelových kotev, které se liší svými technickými parametry a specifickým využitím. Zde je přehled některých z nich:
- Průvlaková kotva (svorníková kotva): Například svorníková kotva Fischer FAZ II s ETA Option 1, požární odolností F120 a certifikátem na seismicitu. K dispozici je také galvanicky zinkovaná svorníková kotva Fischer FBN II nebo její varianta s velkou podložkou Fischer FBN II GS. Provedení z nerezu nabízí svorníková kotva Fischer FAZ II nerez nebo Fischer FBN II nerez. Základním prvkem kotevní techniky Mungo jsou průvlakové ocelové kotvy do betonu, které jsou vyráběny technologií tváření za studena. Firma Mungo nabízí lepší povrchovou úpravu průchozích kotev M2, která odolává korozi mnohem lépe (testy v solné mlze potvrdily odolnost více než 750 hodin). Tyto ocelové kotvy jsou určeny do netrhlinového betonu a mají vylepšenou konstrukci klipu. V nabídce najdete i kotvy M1 určené do trhlinového betonu, které jsou vhodné i do oblastí, kde hrozí seismická aktivita v síle kategorie C1 a C2.
- Trubková kotva: Základní ocelová trubková kotva se šroubem (např. Fischer FSA-S) nebo plášťová kotva zakončená maticí (např. Fischer FSA-B).
- Ocelová zarážecí kotva: Dostupná s vnitřním závitem M6-M20 (např. Fischer EA II). Je dostupná také speciální varianta pro připevnění diamantové vrtačky.
- Vysokozátěžová kotva: Tyto kotvy jsou určené pro profesionály, kteří upevňují těžké stroje nebo vyžadují vyšší odolnost. Vysokozátěžová kotva Fischer FH II je zakončená maticí. Dále jsou dostupné varianty s šestihranem (FH II-S), zapuštěnou hlavou (FH II SK) nebo kloboučkovou maticí (FH II H) či vnitřním závitem (FH II I).
- Šroubová kotva do betonu: Jedná se o opakovatelně rozebíratelný spoj. Ocelové šrouby do betonu s možností vícenásobného použití jsou vhodné pro stavební firmy. Příkladem je šroub do betonu 8x70 mm s povrchovou úpravou Dacromet.
- Injektážní malta (chemické kotvy): Výkonná injektážní malta jako FISCHER FIS EM Plus (např. 585 S, 390 S, 1500 S) pro vlepování výztuže a kotvení do betonu s trhlinami. Dále FISCHER FIS SB jako univerzální řešení do betonu.
Další typy kotev
- Hmoždinka mosazná: Určená do tenkých dřevotřískových desek nebo často využívána kameníky do tenkých desek z kamene, např. pro přichycení tabulek na náhrobní kameny (Fischer PA 4, Fischer MS).
- Kotva s vnitřním závitem: Pro snadnou montáž do dutinových stropních desek z předpjatého betonu.
- Kotvy do pórobetonu: Pro pórobetonové povrchy jsou ideální kotvy FISCHER FPX s metrickým vnitřním závitem, které umožňují rychlou a efektivní montáž.
Faktory ovlivňující výběr kotvy
Výběr správné ocelové kotvy závisí na několika faktorech:
- Typ betonu: Beton je směs vody, agregátů (tj. malých kamenů), písku a portlandského cementu. Beton, který je mladší než 28 dnů, by neměl být vrtán ani bychom do něj neměli kotvit. Čím starší je beton, tím pevnější je, a je do něj těžší vrtat. Pevnost betonu se označuje písmenem C a číslem (např. C20/25). Čím pevnější beton, tím můžete očekávat větší výtažné síly. V certifikaci ocelové kotvy naleznete vždy výtažné síly pro beton s určitou pevností.
- Tloušťka betonu: U všech kotev do betonu je v certifikátu dána minimální tloušťka betonu. Každý typ a velikost kotvy má tuto hodnotu jinou. Jako pravidlo platí, čím menší průměr kotvy, tím tloušťka betonu může být menší. Je důležité, aby se pracovní konec betonové kotvy příliš nedotýkal dna betonu.
- Průměr a hloubka kotvy: Je důležité určit průměr kotvy potřebný z hmotnosti předmětu, který se má upevnit na betonu. Nejlepších výtažných hodnot se dosahuje, když je beton tvrdý a kotva je usazena co nejhlouběji. Hodnoty smyku každé kotvy závisí na jejím průměru a nejsou ovlivněny hloubkou ukotvení. Mnohokrát díra v přípravku určuje, který průměr kotvy musí být použit. Pozor na označení ocelových kotev, kde velikost kotvy nemusí znamenat průměr vrtaného otvoru.
- Zatížení: Objekt umístěný na zeď vytváří kombinované zatížení na tah a smyk. Ukotvení předmětů do betonové podlahy zahrnuje uložení objektu na místě, aby se nehýbal.
- Dynamické zatížení: Dynamické zatížení je zatížení, které je v neustálém pohybu, tj. ventilátor, dopravní pás, robot nebo značka ve větru. Většina ocelových kotev pracuje na principu tření. Pokud jsou dynamicky namáhány, dochází postupně ke zmenšování třecí síly a může dojít k úplnému selhání kotvy.
- Armatura: Při kotvení do betonu s armaturou se většinou snažíme vyhnout armování.
- Vzhled: Konečný vzhled je často velmi důležitý. Některé kotvy jsou zakončeny svorníkem a maticí, jiné zas pouze šestihrannou hlavou šroubu.
Evropské standardy pro návrh kotev
V rámci Evropské unie mohou dnes projektanti - statici provést návrh kotev pomocí platných evropských standardů. Pro mechanické - ocelové kotvy lze realizovat návrh v souladu s evropskou směrnicí ETAG 001 Annex C. Pro chemické - lepené kotvy lze navrhovat v souladu s technickým předpisem EOTA TR 029.
Evropská technická schválení (ETA)
Zdrojem veškerých informací nezbytných pro navrhování kotvení dle evropských standardů jsou Evropská Technická Schválení - ETA. Tyto ETA schválení jsou vydány vždy pro daný typ kotvy a obsahují statické hodnoty, materiálové charakteristiky a další informace, nezbytné pro návrh a posouzení této kotvy. V rámci Evropské Unie zajišťuje ETA schválení pro svůj výrobek výrobce kotvy. Bez tohoto dokumentu nelze kotvu dle stávající evropské legislativy navrhnout.
Čtěte také: Použití ocelových kotev v betonu
Bariéry návrhu kotev dle evropských standardů
Autor návrhu kotvení se dnes může opřít o evropskou legislativu, což je vždy velmi příjemné, především v situacích, kdy jsou tyto kotvy součástí nosného systému stavební konstrukce (např. kotvení vetknutých sloupů ocelové konstrukce haly do železobetonových základových patek). Z toho vyplývá, že by mělo být ve vlastním zájmu každého projektanta - statika postupovat při navrhování kotev dle uvedených legislativních dokumentů.
Na druhé straně vyžaduje schopnost provést tento návrh určitou míru znalosti uvedených evropských standardů včetně znalostí příslušných ETA schválení, což může být v mnoha případech pro autory návrhu kotvení značnou bariérou. Dnešní Evropská unie totiž trpí přetlakem nových vydání evropských norem relevantních k práci statika, a z pochopitelných důvodů středem zájmu projektantů - statiků jsou pak ty „podstatné“ evropské normy, jakými jsou např. Eurokódy. Na studium výše uvedených evropských standardů pro navrhování kotvení už poté mnohdy nezbývá čas.
Dostupný způsob provedení návrhu: Software PROFIS Anchor
Jako rozumným kompromisem se zde pro projektanta - statika jeví použití softwaru pro navrhování kotev. Software zvládá návrh podle uvedených evropských standardů a současně je vybaven databází vstupních údajů pro návrh jednotlivých kotev obsažených v příslušných ETA schváleních. V rámci produktového portfolia kotev firmy Hilti je možné použít pro tyto účely software PROFIS Anchor.
PROFIS Anchor je odborný software pro návrh kotvení, který je bezplatně k dispozici široké stavební veřejnosti. Tímto softwarem lze kotvy do betonu navrhnout v souladu s platnými evropskými standardy. Software je koncipován tak, aby mohl uživatel provést návrh kotvení i bez detailních znalostí uvedených podkladů pro návrh. S ovládáním samotného softwaru nebo se základními informacemi k teorii návrhu kotev dle současné legislativy vám může pomoci technický poradce firmy Hilti během krátkého školení.
Uživatelské rozhraní softwaru PROFIS Anchor
Středem uživatelského rozhraní softwaru je 3D model zadávaného kotevního případu. Základní parametry úlohy jako je zatížení působící na kotevní desku, rozměry betonové konstrukce, tvar kotevní desky a rozmístění kotev lze interaktivně zadávat přímo do 3D modelu. Pro podrobnější zadání geometrie řešeného případu lze využít také záložek „Základní materiál“, „Kotevní deska“, „Uspořádání kotev“ a „Zatížení“ umístěných na jednotlivých záložkách v menu programu.
Čtěte také: Použití mechanických kotev do betonu
V sekci „Profily“ je uživatel schopen zvolit tvar konstrukce přivařené ke kotevní desce. Na základě vyztužení kotevní desky touto přivařenou konstrukcí software navrhne také tloušťku kotevní desky z pohledu požadavků na její dostatečnou tuhost. Na levé straně uživatelského rozhraní je umístěno pole „Kotvy“ se seznamem aktuálně vhodných kotev vzhledem k některým zadávacím podmínkám stanovených ve zmíněných záložkách. Pokud je například v záložce „Základní materiál“ vybrán beton s trhlinami, jsou zobrazeny pouze kotvy, které jsou podle příslušných ETA schválení pro použití do betonu s trhlinami vhodné. Současně je v tomto poli označen jeden typ kotvy včetně velikosti, pro kterou jsou aktuálně zobrazovány únosnosti kotvení a další informace v poli „Výsledky“ na pravé straně rozhraní.
Pod „Výsledky“ se nachází pole „Zprávy“, kde jsou pro vybranou kotvu v případě nevyhovujících podmínek tyto informace zobrazeny (např. nedostatečná tloušťka betonu, překročená minimální vzdálenost kotvy od okraje atd.). Na hlavní obrazovce lze také seznam kotev filtrovat dle požadavků na typ kotvení, protikorozní úpravu, požární odolnost, typ závitu, atd.
Výstup softwaru PROFIS Anchor
Po úspěšném výpočtu zadaného případu je výstupem tohoto softwaru návrhový protokol ve formátu PDF. K dispozici je zde zjednodušená či detailní verze protokolu. Na jednotlivých stranách je popsáno kompletní zadání úlohy, distribuce zatížení na jednotlivé kotvy, posouzení únosnosti kotvení z hlediska jednotlivých způsobů selhání (které dle evropských standardů přicházejí v úvahu) a další důležité informace a podmínky týkající se řešeného případu. Tento protokol pak může sloužit jako součást statického výpočtu.
Co PROFIS Anchor nabízí navíc
Pro běžnou praxi jsou někdy evropské standardy pro návrh kotev značně omezující a ne vždy lze najít řešení. Například nejhorší kvalita betonu, do kterého lze nadimenzovat kotvení dle těchto standardů, je C20/25, nebo maximální množství kotev na kotevní desce v blízkosti okraje betonové konstrukce je 2 × 2 kotvy. V těchto případech, pokud je to možné, nabídne software návrh kotvení, jehož kostrou je opět evropský standard, ovšem s patřičnými úpravami umožňující provést návrh v zadaných podmínkách.
Znalosti chování kotev za podmínek mimo rámec evropských standardů jsou založeny na základě dlouholetých zkušeností firmy Hilti v oblasti vývoje a kontinuálního testování kotev ve vlastních laboratořích. Na skutečnost, že se uživatel pohybuje mimo hranice evropských standardů, je upozorněn jak v poli „Výsledky“, tak i dále v návrhovém protokolu, kde je uvedena použitá návrhová metoda. I s těmito úpravami evropských standardů, které je možné v PROFIS Anchor využívat, může uživatele v krátké době seznámit technický poradce firmy Hilti během krátkého školení.
Čtěte také: Kotvy pro beton: Průvodce výběrem
Dostupnost a aktualizace
Nainstalovaný PROFIS Anchor nabízí uživateli možnost software automaticky aktualizovat. PROFIS Anchor je unikátní nástroj sloužící k navrhování kotev do betonu v souladu s evropskými standardy a je odborné veřejnosti k dispozici bezplatně. Lze ho získat stažením z internetových stránek www.hilti.cz v sekci technické poradenství. Na stejném místě lze získat i další software z oblasti statiky, např. PROFIS Rebar pro dimenzování napojení nových konstrukčních prvků železobetonové konstrukce ke stávající konstrukci pomocí dodatečně vlepené výztuže, nebo software pro dimenzování spřažené ocelobetonové desky se spřahovacími prvky X-HVB. Všechny software je možné získat také od technického poradce firmy Hilti.
Příklady kotvení a jejich ceny
| Typ kotvy | Popis | Cena bez DPH (Kč) | Cena s DPH (Kč) |
|---|---|---|---|
| Svorníková kotva Fischer FAZ II | ETA Option 1, Požární odolnost F120, Certifikát na seismicitu | od 26,64 | od 32,23 |
| Svorníková kotva Fischer FBN II | Galvanicky zinkováno | od 16,07 | od 19,44 |
| Svorníková kotva Fischer FBN II GS | S velkou podložkou | od 74,21 | od 89,79 |
| Trubková kotva Fischer FSA-S | Základní ocelová trubková kotva se šroubem | od 21,05 | od 25,47 |
| Trubková kotva Fischer FSA-B | Základní plášťová kotva zakončená maticí | od 17,56 | od 21,25 |
| Ocelová zarážecí kotva do betonu Fischer EA II | Dostupná s vnitřním závitem M6-M20 | od 5,90 | od 7,14 |
| Hmoždinka mosazná Fischer PA 4 | Určená do tenkých dřevotřískových desek | od 20,22 | od 24,47 |
| Hmoždinka mosazná Fischer MS | Pro tenké desky z kamene | od 10,12 | od 12,25 |
| Svorníková kotva Fischer FAZ II GS | S velkou podložkou | od 38,59 | od 46,69 |
| Svorníková kotva nerez Fischer FAZ II | Provedení z nerezu | od 73,64 | od 89,10 |
| Ocelová kotva pro velká zatížení Fischer FH II B | Vysokozátěžová kotva zakončená maticí | od 70,85 | od 85,73 |
| Ocelová kotva pro velká zatížení Fischer FH II-S | Šestihran | od 70,30 | od 85,06 |
| Ocelová kotva pro velká zatížení Fischer FH II SK | Zapuštěná hlava | od 57,39 | od 69,44 |
| Ocelová kotva pro velká zatížení Fischer FH II H | Kloboučková matice | od 68,54 | od 82,93 |
| Ocelová kotva pro velká zatížení Fischer FH II I | Vnitřní závit | od 150,23 | od 181,78 |
| Svorníková kotva Fischer FBN II nerez | Provedení z nerezu | od 32,48 | od 39,30 |
tags: #kotvy #do #betonu #hranice