Základním principem kotevní techniky je přenést účinky zatížení uchycených předmětů či konstrukcí na kotevní podklad, přičemž podkladem zde rozumíme nosnou i nenosnou stavební konstrukci. Je klíčové vybrat správnou kotevní techniku vzhledem k materiálu podkladu, umístění (interiér vs. exteriér) a samozřejmě schopnou snášet příslušné zatížení - ať už statické, nebo dynamické. V oblasti kotevní techniky se velmi dobře osvědčuje nerezová ocel díky své velké odolnosti vnějším vlivům a ostatním fyzikálně-mechanickým vlastnostem. Ocelové kotvy se používají v náročnějších exteriérových podmínkách.
Často diskutovanou záležitostí je u kotevní techniky cena - čím nižší, tím lepší. U jakékoli kotevní techniky by však mělo hrát prim špičkové provedení, protože v případě selhání může docházet k velkým škodám na majetku či dokonce na životech. Dobrou ocelovou kotvu lze identifikovat např. okázalými výstupky a zuby na expanzním kroužku či hladkým a celistvým zúženým povrchem kuželíku. Při montáži je třeba dávat pozor na moment utažení překračující povolenou hodnotu, protože to zkrátí životnost kotvy.
Druhy ocelových kotev
Druhy ocelových kotev lze rozdělit např. na:
- Kotevní patky: Jde o ohýbaný, nejčastěji ocelový plech s otvory pro ukotvení. Tento typ kotvící techniky se používá hlavně pro uchycení dřevěné konstrukce k betonovému podloží, například u pergol nebo teras. Kotevní patky mohou mít přišroubovaný nebo přivařený čep, takové se hodí zejména do nezatvrdnutého betonu u nových konstrukcí.
- Hmoždinky: Hmoždinky zajišťují pevnost a stabilitu uchycených předmětů do zdiva. Jsou vyráběny z plastu nebo kovu, záleží na typu hmoždinky a k jakému účelu jsou určeny. Dnes už se většina plastových hmoždinek vyrábí z kvalitního polyamidu PA6 (nylon), který je vysoce odolný, pevný a tvrdý.
Typy hmoždinek a jejich použití
V dnešní době je k dostání velké množství různých hmoždinek od různých výrobců. Jak vidíme, i tak běžná věc, jako je uchycení předmětu do zdi pomocí hmoždinky, má svá specifika a správný výběr hmoždinky i postup montáže jsou klíčové pro bezpečné a trvalé upevnění. Špatná volba hmoždinky může vést k nestabilnímu uchycení, poškození materiálu nebo dokonce k pádu předmětu, což může mít závažné důsledky, zvláště u těžkých konstrukcí.
- Univerzální hmoždinky: Tyto hmoždinky se širokým spektrem použití se používají pro uchycení a kotvení různých materiálů a konstrukcí do zdi. Lze je používat zejména pro kotvení do betonu, plné i duté cihly nebo pórobetonu. Geometrie hmoždinek umožňuje jejich snadné vložení do vyvrtaného otvoru a křidélka zabraňují protáčení hmoždinek. Pro kotvení lehkých předmětů jako jsou například obrázky, světla a elektrické vypínače, které nebudou nijak zatěžovány si vystačíme s obyčejnými univerzálními hmoždinkami, do kterých kotvíme předmět pomocí univerzálních vrutů. Doporučujeme univerzální hmoždinky Mungo MQ, které fungují výborně i v lehčených materiálech.
- Zatloukací hmoždinky: Používají se pro snadné a rychlé kotvení do běžných stavebních materiálů - beton, kámen, plná cihla. Nejsou však vhodné do deskových materiálů, pórobetonu či duté cihly. Součástí těchto hmoždinek je vrut nebo hřebík, který se po umístění hmoždinky do vyvrtaného otvoru zatluče kladivem (nešroubuje se). Hmoždinka se roztáhne a zaklíní v otvoru.
- Uzlovací hmoždinky: Tyto hmoždinky jsou vhodné do mnoha různých materiálů. Univerzální princip funkce umožňuje použití v plných, dutých a deskových stavebních materiálech. Proto jsou tyto hmoždinky správnou volbou u neznámých kotevních podkladů. V plném materiálu se rozepřou a v dutém zauzlují. Jsou využívány pro běžné zatížení do materiálů jako je například Ytong. Optimální vedení vrutu zajišťují šikmá žebra uvnitř hmoždinky a díky pojistce ve tvaru pilových zubů se hmoždinka neprotáčí. Pro kotvení těžších předmětů, nebo předmětů, které budou dále zatěžovány a namáhány, například konzoly, skříňky, police, garnýže a ocelové profily pro konstrukci sádrokartonu, doporučujeme použít uzlovací hmoždinku Mungo MU, u které při dotahování dojde k zauzlování v dutině cihly a je bezpečně zajištěna proti vytažení z otvoru.
- Konstrukční hmoždinky: Pro kotvení konstrukčních prvků, jako jsou různé konzoly, fasádní systémy a profily je nutné použít dlouhé konstrukční hmoždinky se speciálním vrutem, které poskytují možnost vyšších hodnot zatížení. Pro plné materiály jako první volbu doporučujeme hmoždinky Mungo MN, kterou lze použít pro kotvení s vruty i metrickými šrouby.
- Hmoždinky s límcem a bez límce: Většina klasických hmoždinek je k dostání v provedení s límcem nebo bez límce. Hmoždinky s límcem se používají zejména u dutinových a děrovaných materiálů. Díky límečku hmoždinka nezapadne do vyvrtaného otvoru. Čím delší límeček zvolíte, tím lepší bude pevnost při následném kotvení. Hmoždinky bez límce se používají pro průvlečnou montáž, kde je potřeba vytvořit rovnou dosedací plochu.
- Hmoždinky do sádrokartonu: Kotvení předmětů do sádrokartonu může být náročnější než do pevných materiálů, protože sádrokarton je relativně měkký a má omezenou nosnost. Pro sádrokarton se používají šroubovací hmoždinky nebo kotvy s tzv. tvarovým stykem. Hmoždinky mají kónický tvar s ostrým závitem a jsou plastové (polyamid) nebo kovové. V dutině za sádrokartonovou stěnou se buď sklopí jako kotva, zauzlují nebo rozevřou jako deštník. Proti vytažení hmoždinky působí odpor v závislosti na tom, jak je stěna tlustá a také v závislosti na velikosti plochy o kterou se hmoždinka opírá. Kromě klasických plastových hmoždinek se ke kotvení do sádrokartonu hodí právě také kovové hmoždinky. Jejich výhodou je možnost vyššího zatížení, které se s pomocí kovové hmoždinky lépe rozloží do sádrokartonové plochy. U těžkých předmětů, jako jsou velké police, televizory nebo těžké kuchyňské skříňky, je potřeba pevnější kotvení.
- Hmoždinky do Ytongu (pórobetonu): Ytong (pórobeton) je v dnešní době velmi oblíbený stavební materiál. Do Ytongu se používají hmoždinky plastové i kovové. Kovové zatloukací hmoždinky lze použít bez předvrtání například pro upevnění potrubí. Plastové hmoždinky pro pórobeton mají speciální konstrukci a jsou vhodné k upevnění střešních a fasádních konstrukcí, zábradlí a podobných prvků. Do vyvrtaného otvoru se natlučou kladivem.
- Hmoždinky do děrovaných cihel (např. Porotherm): Nylonové hmoždinky od výrobce Mungo jsou vhodné pro většinu aplikací v děrovaných cihlách a lehčených materiálech. Cihly Porotherm jsou tvořeny z mnoha malých dutinek, kde vnitřní stěny jsou tenké a venkovní plášť má silnější stěnu. Pro dosažení maximální pevnosti je vhodné zvolit takovou délku hmoždinky, aby se zauzlovala za nejsilnější nosnou stěnu. Konstrukce hmoždinek zajistí to, že se nebudou protáčet ve vyvrtaném otvoru, hmoždinka disponuje křidélky, které zamezí jejímu protáčení ve vyvrtaném otvoru.
- Rámové hmoždinky: Rámové hmoždinky mají odlišnou konstrukci, jsou znatelně delší a díky pojistkám se neprotáčí a zároveň se předčasně nerozpínají. Mají schopnost se přizpůsobit vyvrtanému otvoru, tlakem vrutu dojde k vysunutí lamel, které se pevně zapřou o stěny dutiny a je vytvořen pevný spoj. V plném materiálu a pórobetonu fungují rámové hmoždinky na principu třecího spoje. V děrovaném materiálu se první část rozpěrné zóny zakotví v obvodové stěně cihly a zbytek se buď mírně rozepře nebo vytvoří tvarový zámek v dutině.
- Talířové hmoždinky: Talířové hmoždinky jsou plastové fasádní hmoždinky s trnem, které se používají při montáži izolačních desek ke konstrukci zateplovaného objektu. Běžně se vyrábí celoplastové hmoždinky s plastovým trnem a hmoždinky s kovovým natloukacím nebo šroubovacím trnem. Slouží ke kotvení polystyrenu nebo minerální vaty. Správný typ hmoždinky a počet se volí podle typu izolantu a podkladní konstrukce.
- Lešenářské hmoždinky: Lešenářské hmoždinky se spolu s lešenářskými oky používají pro připevnění stojících i pojízdných lešení, připevnění reklamních bannerů na fasády domu, napínacích lan, řetězů, bezpečnostních clon, pergol a podobně. Jsou určeny pro montáž do betonu, přírodního kamene, plné cihly, omezeně pro děrované cihly, duté tvárnice a plynosilikáty. Maximální únosnosti systému lze dosáhnout, pokud je vyvrtaný otvor vyčištěn a zbaven prachu a rozměry vyvrtaného otvoru odpovídají údajům výrobce. Křidélka po stranách zabraňují protočení hmoždinky a usnadňují montáž.
Beton a kotvení
Důvodem, proč existuje široká nabídka ocelových kotev do betonu je, že existují různé betony a různé aplikace kotvení, které vyžadují různé přístupy ke kotvení. Beton je směs vody, agregátů (tj. malých kamenů), písku a portlandského cementu. Cement a voda tuhnou a agregáty vážou na pevnou hmotu v průběhu času procesem nazývaným hydratace. 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. V některých případech se beton stárnutím také stává více abrazivním.
Čtěte také: Použití ocelové výztuže v betonu
Ve velmi pevných a starých betonech se může stát, že šrouby do betonu nebudou schopny si vytvořit závit. Čím pevnější beton, tím můžete očekávat větší výtažné síly. V certifikaci ocelové kotvy naleznete vždy výtažné síly pro beton s určitou pevností. Pevnost betonu se označuje písmenem C a číslem. 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. Při kotvení do betonu s armaturou se většinou snažíme vyhnout armování. Je důležité určit průměr kotvy potřebný z hmotnosti předmětu, který se má upevnit na betonu. Nejslabším článkem betonové kotvy je beton, do kterého je umístěn. Ve většině případů je to ten, který selže, ne kotva. Nejlepších výtažných hodnot se dosahuje, když je beton tvrdý a kotva je usazena co nejhlouběji. Toto je především důležité z bezpečnosti, kdy selhání kotvy, která připevňuje předmět do stropu, může mít kritické následky.
Objekt umístěný na zeď vytváří kombinované zatížení na tah a smykem. Hodnoty smyku každé kotvy závisí na jejím průměru a nejsou ovlivněny hloubkou ukotvení. Ukotvení předmětů do betonové podlahy zahrnuje uložení objektu na místě, aby se nehýbal. Průměr kotvy je obvykle určen velikostí otvoru v přípravku. 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 k zmenšování třecí síly a může dojít k úplnému selhání kotvy.
Obecně platí, že ocelové kotvy jsou navrženy tak, aby se dostaly do díry v betonu a zpět již ne. Některé kotvy jsou určeny k tomu, aby bylo možné v určitém budoucím čase odstranit upínací prvky, jako například paletový regál nebo oplocený sloupek. Mnohokrát díra v přípravku určuje, který průměr kotvy musí být použit. Někdy je nutné připevňovací otvor převrtat na větší průměr. Pozor na označení ocelových kotev, kde velikost kotvy nemusí znamenat průměr vrtaného otvoru. Konečný vzhled je často velmi důležitý. Některé kotvy jsou zakončeny svorníkem a maticí, jiné zas pouze šestihrannou hlavou šroubu.
Jak vybrat správnou ocelovou kotvu?
Jak rychle vybrat tu správnou ocelovou kotvu? Každý případ je tak odlišný díky různým podmínkám, že to není vůbec jednoduché. Nejprve je třeba vybrat správný typ kotvy, který bude vhodný pro daný typ aplikace a pro materiál, ze kterého je zeď vyrobena. Kovová hmoždinka do betonu slouží k připevnění různých konstrukcí a předmětů k betonovému podkladu. Kovový materiál zajišťuje dostatečnou pevnost a odolnost proti vysokým zatížením. Hmoždinku lze přišroubovat do betonu pomocí šroubku nebo jiného vrutu. Kotvy se používají ke kotvení různých věcí do betonových nebo zděných povrchů. Tyto kotvy se obvykle vyrábí z odolné oceli.
Důležitým krokem před samotným kotvením je vyvrtání správného průměru a hloubky otvoru v závislosti na použité hmoždince. Obecně platí, že průměr otvoru se rovná vnějšímu průměru hmoždinky, hloubka otvoru musí být delší, než délka hmoždinky, aby šla celá zarazit do otvoru. Otvory vrtáme stavebními vrtáky, do plných materiálů vrtáme s příklepem, do dutých materiálů bez příklepu. Pro správnou funkčnost, pevnost a nosnost ukotvení pomocí hmoždinky je důležitá správná volba rozměru vrutu nebo metrického šroubu. Délku vrutu volíme delší o cca 5 mm, než je délka hmoždinky a dále musíme k délce přičíst tloušťku připevňovaného materiálu. Pro hmoždinku je nutné vybrat i šroub. Jak zvolit délku šroubu? Usnadněte si práci následujícím výpočtem: délka hmoždinky + hloubka předmětu, který chceme připevnit - průměr hlavy šroubu. Pak už stačí jen vyvrtat otvor, vyčistit jej, vložit hmoždinku a zatlouct ji kladivem.
Čtěte také: Typy ocelových kotev pro beton a jejich použití
V místě, kde chceme kotvu do zdi nebo betonu umístit, vyvrtáme otvor o odpovídající velikosti. Kotva se následně vloží do vyvrtaného otvoru a pomocí šroubováku nebo klíče se dotáhne až k povrchu zdiva. Některé typy kotev se používají s lepidlem nebo s tmelením, které se aplikuje do otvoru před instalací kotvy. Vždy je důležité dodržovat pokyny výrobce ohledně správného použití kotev do betonu nebo kotev do zdi.
Příklady ocelových kotev
| Typ kotvy | Popis |
|---|---|
| Svorníková kotva Fischer FAZ II | Průvlaková kotva ETA Option 1 / Požární odolnost F120 / Certifikát na seismicitu |
| Svorníková kotva Fischer FBN II | Galvanicky zinkováno |
| Trubková kotva Fischer FSA-S se šroubem | Základní ocelová trubková kotva se šroubem. |
| Trubková kotva Fischer FSA-B s maticí | Základní plášťová kotva zakončená maticí. |
| Ocelová zarážecí kotva do betonu Fischer EA II | Ocelová zarážecí kotva dostupná s vnitřním závitem M6-M20. Dostupná je také speciální varianta pro připevnění diamantové vrtačky. |
| Ocelová kotva pro velká zatížení Fischer FH II B | Vysokozátěžová kotva zakončená maticí. |
Kovovými hmoždinkami nebo kotvou do betonu to u nás nekončí. Ke kotvení do betonu se dají použít i jiné produkty než kovové hmoždinky. V této kategorii najdete i tzv. natloukací kotvy do betonu.
Čtěte také: Použití ocelových vláken v betonu
tags: #ocelova #hmozdinka #do #betonu #unosnost