Jaké zatížení vydrží kotevní šrouby?
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. Stávají se 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.
Datum zveřejnění: 10.01.2024
Čtení: 6 min.
Zobrazení: 6734
Třídílná výroba
Při výběru kovových spojovacích prvků pro instalaci dřeva do betonu musíte vědět, jaké zatížení kotevní šrouby vydrží. Jedná se o důležitý ukazatel, který určuje spolehlivost spojení dílů, životnost a provozní bezpečnost objektu. Otázka upevnění do betonu je vždy akutní, protože se jedná o hlavní typ spojování konstrukčních prvků, často vystavených značnému mechanickému namáhání. Zvažme hlavní typy instalace pomocí kovových spojovacích prvků a jejich nosnosti.
Typy kotev
Každý typ kotevního spojovacího prvku má své vlastní zatížení. Některé vydrží značné fyzické nárazy, jiné jsou odolné vůči vibracím a další jsou vhodné pouze pro lehké výrobky. Ve stavebnictví se používají 3 typy kotev podle typu upevnění do betonu:
- klínová kotva;
- spacer nebo expanze;
- řízení.
Klínová kotva
Pro zatížené konstrukce a rychlou montáž doporučují řemeslníci použít klínovou kotvu. Jedná se o jednoduchý typ montážního přípravku skládajícího se ze dvou částí – čepu s hlavou a klínu. Čep má drážku umístěnou šikmo a má zářezy. Když je do něj zaražen klín, klouže podél drážky a přilne k výstupkům a pevně se zafixuje v minerální základně. Takové spojovací prvky jsou vhodné pro tvrdé druhy betonu. Nosnost tohoto typu montážního přípravku závisí na průměru, typu slitiny a hustotě substrátu. Ukazatele byly měřeny v betonu třídy B25.
Spojovací materiál ve standardních velikostech 6×40 a 6×60 vydrží zatížení 3,6 a 5,0 kN. Toto číslo je několikanásobně vyšší než u spojovacích prvků vyrobených z nylonu a polypropylenu. Pokud uvážíme, že 1 kN se rovná přibližně 100 kg, pak maximální únosná hmotnost tohoto spojovacího prvku je o něco více než 500 kg.
Distanční vložka nebo rozšíření
Kotevní šroub expanzního typu je kompozitní výrobek a skládá se z následujících částí:
- pouzdra s okvětními lístky na konci;
- kuželový čep nebo kuželová matice;
- upínací matice s podložkou nebo šroubem, podle provedení.
Z hlediska zatížení, které mohou odolat, mají oba typy kotvení podobné vlastnosti. Hlavní zatížení působí na kuželovou část a rozšiřující se plátky pouzdra. Hlavní třída oceli pro takové kotevní šrouby je 08PS se zinkovým galvanickým povlakem.
Při upevnění do betonu třídy B25 vydrží spoj zatížení 2-5 kN pro průměry 8 a 14 mm. To je způsobeno skutečností, že velikost čepu je mnohem menší než vnější velikost pouzdra. Spojovací materiál 8 mm vydrží až 200 kg. Tento typ kotvy se dodává ve dvou variantách – LTP a LSI. Výrobky prvního typu vydrží o 30-40 kg více. Ve svém provedení obsahují dvě distanční pouzdra. Když jsou upevněny, zapadají jeden do druhého, což vede ke zvětšení plochy fixace.
Zabivnoy
To není úplně a nejen řidičský typ. Správně se tomu říká kladivo-rozpěrka. Chcete-li provést instalaci, musíte nejprve nainstalovat ocelovou průchodku do otvoru. Uvnitř je závit pro šroub a na straně upevněné v betonu jsou ohebné plátky. Poté zašroubujte šroub. Lze použít jakýkoli šroub s vhodnými závity. Když je utažen, okvětní lístky se rozcházejí a jsou pevně upevněny v betonové základně. Takové spojení může odolat velkému zatížení, protože pouzdro má zářezy, které navíc drží upevňovací prvek v materiálu.
Zarážecí kotva je vyrobena z nerezové oceli, pozinkované (A4) a mosazi. Limit zatížení je určen průměrem a typem slitiny, ale přibližně jakýkoli typ spojovacího prvku v betonu B25 vydrží stejné zatížení. Spojovací materiál M10 vydrží 4,8 kN a pevnost ve smyku až 4,5 kN.