Kotevní patky se staly v posledních letech oblíbeným řešením pro ukotvování stavebních konstrukcí k podkladu. Kotevní patky jsou unifikované ocelové prvky, které slouží k pevnému ukotvení různých druhů stavebních konstrukcí a dřevostaveb do podkladu. Kotevní patky patří do skupiny tesařského kování, které má své místo v současném stavebnictví především kvůli rychlé aplikaci.
Nejčastěji se s jejich využitím setkáváme při kotvení dřevěných konstrukcí (trámů, kůlů a hranolů) do betonu či země. Umožňují velmi rychle a zároveň pevně a dlouhodobě spojit váš projekt se zemí. Pomocí kotevních patek také docílíte odsazení dřevěných prvků od podkladu a zamezíte tak vlhnutí konstrukce odspodu. Při stavbě pergoly, garážového stání, altánu či terasy se bez nich neobejdete a při dodržení základních pravidel Vám budou sloužit dlouhé roky. Na trhu je k dispozici několik druhů a typů kotevních patek, a proto je důležité výběr pečlivě zvážit již při projektování stavby.
Rozdělení kotevních patek podle způsobu uchycení
Patky můžeme rozdělit podle způsobu uchycení k dřevěné konstrukci a k podkladu. Kotevní patky se rozlišují podle toho, do jakého povrchu bude konstrukce upevněna. Můžete koupit patky do betonu nebo patky, které se zapouští přímo do země (zemní vruty, kotevní hroty).
U patek do betonu se rozhodujeme ještě podle toho, zda budeme patky kotvit současně s procesem tvorby základů, tzn. do čerstvého betonu, nebo do již vytvrzeného betonu.
Patky do betonu
Patky do betonu se do podkladu vkládají již při jeho tvorbě, tzn. nejčastěji při betonování základové desky. Součástí takové patky je nejčastěji ocelový trn (roxor, betonářská tyč), který zalijete betonem. Patka do betonu se skládá ze dvou částí - trnu a třmenu patky. Trn je roxor nebo betonářská tyč, pomocí které je patka spolehlivě a pevně ukotvena do betonu.
Čtěte také: Průvodce kotvením patek
Kotevní patku s trnem je samozřejmě možné použít i do již vytvořeného podkladu.
Kotevní pilíře
Kotevní pilíře na rozdíl od patek do betonu použijete do již připraveného podkladu. Součástí kotevního pilíře je deska, kterou k podkladu přichytíte pomocí kotevního materiálu. Kotevní pilíře mohou mít buď podobu samostatné patky, patky s trubkou navařenou na kotevní desku nebo botičky. Kotevní pilíře s deskou jsou vhodné pro připevnění k již hotovým betonovým podkladům.
Kotvení do země
Stavby nemusíme nutně kotvit pouze do betonu. Často stačí některé konstrukce upevnit pouze do země bez betonování. Toho docílíme pomocí zemních vrutů nebo kotvících hrotů. Kotevní patky do země (zemní vruty, kotvící hroty) jsou ideální pro lehké a dočasné konstrukce bez betonáže - altány, lehké pergoly či sezónní přístřešky.
Konstrukce a typy patek do betonu
Třmen patky je vrchní část, do které se kotví dřevěný hranol či trám. Třmen může mít různé tvary, nejběžnější jsou patky U, L a T.
Patky s třmenem tvaru „U“
Nejběžnějším tvarem vrchní části patky je tvar písmene „U". Taková kotevní patka je univerzální a nevyžaduje žádné specifické uchycení ani spojovací materiál. Patky s U třmenem jsou univerzální a nejběžněji používané kotevní prvky. Kotevní patka tvaru U je nejpoužívanější typ kotevní patky, dostupná pro trámky o průřezem 60, 80, 100, 120, 140, 160 mm. Speciálním případem „U" patky je patka s prolisem. Patky s prolisem jsou vyráběny také v provedení s prolisem, díky kterému se dřevěná část nedotýká kovové patky a je tak zabráněno vlhnutí a hnití konstrukce odspodu. Pokud chcete zajistit dlouhou životnost vaší dřevostavby, patky s prolisem jsou tou správnou volbou. Kotevní patka U s deskou pevná je pevná, bez možnosti výškového nastavení. Kotevní patka U s prolisem šroubovací je výškově nastavitelná patka tvaru U s prolisem poskytuje lepší ochranu dřevěného prvku.
Čtěte také: Výhody betonových patek pod dřevostavbu
Patky s třmenem tvaru „L“
Dalším používaným tvarem je tvar písmene „L". Po těchto patkách sáhneme, pokud potřebujeme ukotvit velmi rozměrné trámy či hranoly. Patky s L třmenem slouží pro ukotvení hranolů či trámů velkých rozměrů. Hranu patky můžete umístit zevnitř konstrukce, aby nebyla na první pohled příliš viditelná.
Patky s třmenem tvaru „T“
Na trhu můžete narazit i na kotevní patku s vrchní částí ve tvaru písmene „T". Takovou patku použijeme, pokud máme vysoké nároky na estetiku. Patku „zasekáme" do trámu, takže zvenčí bude téměř neviditelná. Kotevní patky tvaru T se vkládají do naříznuté drážky v dřevěném prvku. Výhodou této patky je, že není viditelná z žádné pohledové strany. Kotevní patka T šroubová je výškově stavitelná pomocí prodloužené šestihranné matice v rozsahu 110-190 mm.
Nastavitelné kotevní patky
Některé kotevní patky mají matici, pomocí které lze nastavit jejich výšku. To je ideální, pokud potřebujeme dorovnat výškové rozdíly mezi jednotlivými patkami, které vznikly například špatným postupem při betonáži nebo rovnání terénu. Nastavitelné kotevní patky se šroubovicí mají matici, pomocí které lze nastavit jejich výšku. Matice může být volná, nebo přivařená na desku. Kotevní patka U stavitelná má možnost šířkového nastavení pro různé průřezy trámků v rozsahu 80-160 mm. Tato stavitelná patka se často používá pro výstavbu ze starých použitých trámů, kdy trámky nemají v celé své délce stejný průřez. Patka je výškově stavitelná pomocí prodloužené šestihranné matice v rozsahu 110-190 mm. Patka pilíře s pevnou deskou je patka pilíře s pevnou horní deskou s přivařenou šestihrannou maticí s možností výškového nastavení pomocí závitové tyče. Patka pilíře s volnou deskou je patka pilíře s volnou horní deskou s možností výškového nastavení pomocí závitové tyče.
Kotevní botky
Speciálním případem jsou kotevní „botky". Jsou určeny ke kotvení prvků konkrétních rozměrů a tvarů. Kotevní botky se používají pro ukotvení sloupků nebo pilířů konkrétních rozměrů a tvarů k betonovým podkladům. Jsou uzavřené z boku, plášť je přivařen k desce, která se připevňuje k podkladu.
| Typ patky | Charakteristika | Použití | Dostupné průřezy pro dřevo (mm) | Výškové nastavení (mm) |
|---|---|---|---|---|
| Kotevní patka U | Univerzální, nejběžnější | Obecné kotvení trámků | 60, 80, 100, 120, 140, 160 | Pevná nebo stavitelná |
| Kotevní patka U s prolisem | Ochrana dřeva proti vlhkosti | Zajištění dlouhé životnosti dřevostavby | Různé | Pevná nebo šroubovací |
| Kotevní patka L | Pro rozměrné trámy, možnost skrytí | Ukotvení hranolů velkých rozměrů, rohové spoje | Různé | Pevná |
| Kotevní patka T | Zasekávaná do trámu, neviditelná | Esteticky náročné projekty, svislé trámky | Různé | Šroubová (110-190) |
| Kotevní botka | Uzavřená z boku | Ukotvení sloupků a pilířů specifických tvarů | 50-160 | Pevná |
| Nastavitelná patka U | Možnost šířkového i výškového nastavení | Pro staré trámy s nestejným průřezem, dorovnání výškových rozdílů | 80-160 | 110-190 |
| Patka pilíře s deskou | S pevnou nebo volnou horní deskou | Ukotvení do hotových betonových podkladů, výškové nastavení | Různé | Pomocí závitové tyče |
| Patka s trnem | Ocelový trn (roxor) pro zabetonování | Kotvení do čerstvého nebo vytvrzeného betonu | Různé | Pevná |
Montáž kotevních patek do betonu
Pokud se chystáte použít ke kotvení patky do betonu s roxorem, máte dvě možnosti montáže.
Čtěte také: Betonová patka: Důležité aspekty
Kotvení do čerstvého betonu
Patky do betonu se nejčastěji používají pro kotvení do nevytvrzeného betonu, tedy v průběhu tvorby betonového podkladu. Tato varianta montáže je jednodušší a nevyžuje žádné speciální nářadí či pomůcky. Trn patky se pouze vtlačí do čerstvého betonu, kterým jsou vyplněny základové díry.
U první varianty, kdy základ není hotový a budeme jej teprve betonovat, můžeme využít kotevních patek s trnem, kdy trn kotevní patky přímo zabetonujeme do základového pilíře, beton v okolí kotevního trnu by měl být zhutněn na min. C16/20. Tato varianta je nejrychlejší, bez potřeby dalších nástrojů, nářadí a kotevních prvků. Je však potřeba vyšší zručnosti a pečlivosti při betonování patek, aby všechny patky byly přesně zabetonované kolmo k základu, ve správné výšce a ve správné poloze.
V prvním případě je nutné nejprve vykopat do země otvor a vyplnit ho betonem. Do betonu se začerstva vtlačí patka, vyrovná se a nechá zatuhnout. Roxor musí být zalitý betonem do 3/4 délky. Po zatuhnutí můžeme do patek zasadit dřevěné hranoly. Betonování doporučujeme provádět do nezámrzné hloubky (80 cm a více), aby nedošlo k popraskání betonu.
Kotvení do vytvrzeného betonu
U druhé varianty, kdy již máme hotový betonový podklad, lze také použít výše uvedené kotevní patky s trnem, ale musíme nejdříve do betonu vyvrtat kotevní otvor pomocí stavebního vrtáku SDS. Do vyvrtaného otvoru potom trn kotevní patky upevníme ve správné poloze pomocí chemické malty. Druhou možností je kotvení patky do již hotového betonového základu. Do betonu se vyvrtá díra, do které je roxor ukotven pomocí chemické malty.
Kotevní pilíře s deskou jsou vhodné pro připevnění k již hotovým betonovým podkladům. Pilíře se šroubovicí jsou výškově nastavitelné, tudíž je možné dodatečně vyrovnat výškové rozdíly mezi jednotlivými patkami.
Při montáži je nejprve nutné vyvrtat zespoda do středu sloupku otvor pro patku pilíře. Poté se vyvrtají otvory pro vruty a sloupek se začistí. V betonovém podkladu se vyvrtají díry pro hmoždinky, které se natlučou do připravených děr. Kotevní pilíř se přichytí na sloupek pomocí vrutů a vruty se nechají povolené, utáhnou se až po usazení a ukotvení sloupku. Sloupek s kotevním pilířem se usadí na betonový podklad s předvrtanými otvory a ukotví se pomocí vrutů. Všechny vruty se dotáhnou pomocí ráčny.
Nejčastěji doporučovaná varianta kotvení je pomocí ocelových průvlakových kotev. Do betonu vyvrtáme otvory pomocí stavebního vrtáku SDS dle roztečí v ocelové základně patky. Hloubka a průměr otvorů závisí na zvoleném rozměru ocelové kotvy. Z vyvrtaného otvoru je nutné odstranit prach, aby byl otvor čistý, ideální je vyfoukat vzduchem pumpičkou nebo použít kompresor.
Další používanou variantou je přímé přišroubování patky pomocí šroubů do betonu se šestihrannou hlavou. Tuto variantu volíme především v případech, kdy patku kotvíme blízko k okraji betonového základu, protože při kotvení nevzniká v otvoru napětí jako u průvlakových kotev a sníží se tak riziko prasknutí betonu. Pro kotvení patek doporučujeme šrouby o průměru 8 pro otvory 10,5 mm a průměr 10 mm pro otvory 12,5 mm.
Patku můžeme také do betonu upevnit pomocí nylonových hmoždinek a vrutů se šestihrannou hlavou. Pro tuto možnost kotvení doporučujeme hmoždinky Mungo Quattro, které mají vysokou možnost zatížení.
Posledním již zmiňovaným způsobem ukotvení je pomocí chemické malty. Toto kotvení je nejvhodnější pro pevné patky s trnem pro zabetonování. Můžeme jej ale použít i pro kotvení patek s kotvící deskou. K tomuto způsobu kotvení se používají závitové svorníky (nařezané závitové tyče na požadovanou délku), které se pomocí chemické malty upevní do vyvrtaných otvorů.
Materiál a povrchová úprava kotevních patek
Při volbě kotevní patky musíme zvážit i její materiál nebo povrchovou úpravu. Volba záleží na zamýšleném využití. Ve většině případů bude stačit pozinkovaná patka, ale v náročnějším prostředí je lepší použít patku z nerezu. Kotevní patky jsou nejčastěji vyráběny s povrchovou úpravou galvanický nebo žárový zinek, které využijete ve většině případů.
Pozinkované patky
Pozinkované patky dělíme ještě na galvanicky a žárově pozinkované. Nenechte se v obchodě zmást - galvanicky pozinkované patky vypadají sice moc pěkně a "září", ale z dlouhodobého hlediska oceníte žárově zinkované patky. Nejsou sice tak pěkné, ale vydrží Vám mnohem déle! Žárové zinkování je velmi účinná ochrana před korozí, má dlouhou životnost a odolnost proti mechanickým i povětrnostním vlivům. Žárové pozinkování vytváří silnější a pružnější ochrannou vrstvu, která lépe odolává praskání a mechanickému poškození.
Galvanické zinkování probíhá jinou technologií než žárové. Galvanické zinkování představuje ochranu proti mechanickému poškození (abraze, otěr), ale ochrana proti korozi a povětrnostním vlivům je minimální, tudíž jde spíše o estetičnost. Povrch upravený galvanickým pozinkováním má menší odolnost vůči povětrnostním vlivům než po žárovém zinkování.
Nerezové patky
Nerezové prvky, jak již název napovídá, jsou vyrobeny z nerezavějící oceli. Nerezovou ocel dělíme do několika tříd, podle několika norem. Na trhu běžně narazíte na nerezovou ocel A1 až A4, ale nejčastěji se setkáte s prvky typu A2 nebo A4. Nejpoužívanější nerez A2 (AISI 304) lze použít bez jakýchkoli obav z koroze i ve venkovním prostředí. Nejodolnější nerez A4 (AISI 316) odolává korozi i kyselinám a je možné ji použít i tam, kde je v kontaktu se slanou nebo chlorovanou vodou. V náročnějším prostředí je vhodné použít patky z nerezové oceli. Nerezové patky jsou zpravidla velmi drahé, a proto se moc nepoužívají. Pro běžné použití rozhodně doporučujeme žárově zinkované kotevní patky.
Spojovací materiál pro ukotvení dřeva
Tak jako existuje několik způsobů uchycení patek k podkladu, existují i různá uchycení kotveného dřeva. Spojovací materiál, který zvolíte na upevnění dřeva do kotevní patky, by měl odpovídat celému projektu. Pokud například volíme nerezové patky, kombinujeme je nejlépe s nerezovými vruty.
Variantou číslo jedna, kterou my doporučujeme, je použití vrutů RAPI-TEC, určených přímo do tesařského kování, patek a zemních vrutů. Jedná se o vruty vyrobené z jakostní oceli s vysokou pevností, které mají válcové osazení pod hlavou a zapadnou přesně do otvorů v kotevní patce. Druhou nejčastější variantou je použití standardních konstrukčních vrutů s talířovou hlavou nebo stavebních vrutů RAPITEC SK-PLUS. Oba výše uvedené typy vrutů mají kvalitní povrchovou úpravu s kluzným povlakem na závitu a šroubují se také přímo bez předvrtání do plného materiálu.
Závitové tyče, kterými lze dřevo do patky též ukotvit, musíme v místě řezu ošetřit před korozí například zinkovým sprejem. U patek tvaru T, které se zasouvají do vyříznuté drážky v trámku je pro montáž nutné použít závitové svorníky, šestihranné nebo vratové šrouby v průměru závitu M10 a délce podle průřezu trámku. V tomto případě se musí v trámku vyvrtat otvory o průměru 10,5 -11 mm v přesné pozici jako jsou otvory v patce. Pod hlavy šroubů a pod matice doporučujeme použít velkoplošné podložky.
Ochrana dřeva a dlouhodobá životnost
Vedle ukotvení k podkladu mají patky ještě jednu neméně důležitou funkci. Při správném provedení chrání dřevěnou konstrukci proti zemní vlhkosti a výrazně tím prodlužují její životnost. Při uchycení dřeva je dobré, aby dřevo nebylo v přímém kontaktu s vodorovnou částí kotevní patky. Docílíte tak výborné ochrany před půdní vlhkostí. Zároveň je vhodné použít patky s prolisem, kde nedochází ke kontaktu dřeva s vodorovnou plochou kotevní patky.
Pro vyšší odolnost vůči vlhkosti (a hnilobě dřeva), doporučujeme dřevo ošetřit vhodným nátěrem nebo impregnací. Pro vyšší odolnost i lepší vzhled je možné spodní části dřevěných trámů opálit plamenem.
Důležité aspekty a doporučení
Přestože jsou kotevní patky snadno dostupné, při stavbě větších a těžších konstrukcí doporučujeme jejich použití (hlavně s ohledem na nosnost) konzultovat s odborníkem. Kvalitu a pevnost patek udává mimo jiné tloušťka plechu. V ideálním případě by tloušťka materiálu měla být alespoň 4 mm.
Při betonování základů pro patky, lze pro usnadnění použít buď betonové ztracené bednění, nebo odpadní KGEM (KG) trubku.
Vlastnosti betonu 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. 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 např. C16/20.
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
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.
tags: #patky #do #betonu #delka #průvodce