Jak vypočítat povolené zatížení na kotevní šroub (kotvu)? | Tandem PKF
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.
Šrouby do sádrokartonu jsou samořezné šrouby používané k připevnění sádrokartonu na dřevěné nebo kovové trny. Šrouby do sádrokartonu s ostrým hrotem mají dvojitý samořezný závit a extra ostrý hrot pro rychlou a snadnou instalaci.
Ostré šrouby do sádrokartonu se obvykle používají k upevnění sádrokartonu na dřevěné nebo kovové trny o tloušťce 20-25 mm. Delší šrouby mají pod hlavou šroubu výstupek. Jsou ideální pro izolaci nebo instalaci více vrstev sádrokartonu najednou.
Kotvy do sádrokartonu
Kotvy do sádrokartonu jsou obvykle vyrobeny z plastu nebo kovu nebo z kombinace obou, aby vytvořily závit pro šroub. Jsou ideální pro situace, kdy není ve zdi žádný cvoček přesně tam, kde ho potřebujete. Tyto kotvy umožňují instalaci šroubů do sádrokartonu. Zároveň se materiál kolem něj nedrolí.
Většina kotev prochází předvrtaným otvorem a poté se rozšiřuje směrem ven, aby se zajistila v sádrokartonu. Po instalaci se uzamknou na místě. Nejsou určeny k dalšímu odstraňování. Kotvy mají na vnitřní straně závity, což umožňuje zašroubovat šrouby do kotvy, aby něco přidržely na sádrokartonu.
Sádrokartonové nástroje
Sádrokartonářské nástroje jsou často variacemi běžných nástrojů, jako je kladivo. Například místo zubu (nosu) má kladivo na sádrokartonové zdivo tvar sekery, aby bylo snazší proříznout materiál.
Kotvy do sádrokartonu, šrouby a nástroje se běžně používají v následujících materiálech:
- sádrokarton:
- strom:
- plast:
- dřevotříska:
- suchá omítka:
- omítka.
Jak nainstalovat kotvy do sádrokartonu k zavěšení věcí na zeď:
- Dilatační kotvy se běžně používají k zavěšení předmětů na zeď.
- Chcete-li nainstalovat kotvu do sádrokartonu, musíte nejprve vyvrtat otvor do zdi. Jeho průměr by měl být stejný jako průměr sádrokartonové kotvy.
- Poté pomocí kladiva vložte do otvoru kotvu pro sádrokarton.
- Poté byste měli zašroubovat šroub do kotvy.
- Nyní můžete na tento konkrétní šroub zavěsit cokoliv.
Obecně platí, že postup nezpůsobuje žádné potíže ani lidem bez zkušeností a s malými znalostmi o opravách.
Jaká je nejlepší kotva do sádrokartonu?
Hodně záleží na aplikaci. Každý typ spojovacího materiálu má své výhody a nevýhody. Některé samovrtné kotvy do sádrokartonu nevyžadují pro instalaci předvrtané otvory a lze je z otvorů vyjmout, protože se používají pouze k vytvoření lehkých spojů.
Kloubové kotvy jsou výkonnější a mají vyšší pracovní nosnost, ale jsou mnohem dražší. Nelze je vyjmout z předvrtaných otvorů jako samovrtné kotvy, ale mohou zabírat méně místa za sádrokartonem, aby byla zajištěna bezpečnost závěsného předmětu nebo konstrukce sádrokartonu.
Jaké typy sádrokartonových kotev existují?
Existují tři široce používané typy sádrokartonových kotev:
- Samovrtné kotvy do sádrokartonu pro lehké konstrukce a aplikace včetně: závěsů na obrazy, závěsů a značení. Tyto kotvy nevyžadují pro instalaci předvrtaný otvor. Mají doporučenou nosnost menší než 25 kg (přesné hodnoty jsou uvedeny ve specifikacích produktu).
- Plastové otočné kotvy do dutých stěn pro připevnění lehkých svítidel k dutým stěnám, včetně: záclonových tyčí, spojovacích krabic, vyhřívaných věšáků na ručníky a misky na mýdlo. Kotva se roztáhne do sádrokartonu, když se do ní zašroubuje upevňovací prvek se závitem, a zablokuje se na místě. Jejich pracovní zatížení se liší v závislosti na tloušťce stěny. Podrobnější informace naleznete také v technické specifikaci spojovacího materiálu.
- Univerzální kotvy pasují do většiny sádrokartonových nebo zděných bloků. Tyto kotvy jsou opakovaně použitelné. Funguje stejně jako kloubové šroubové kotvy, jedna z nejpevnějších dostupných stěnových kotev. Maximální a provozní zatížení závisí na tloušťce stěny.
Je zde ještě jeden typ sádrokartonové kotvy, který si zaslouží zmínku: Molly šrouby. Jsou určeny pro těžší aplikace a lze je použít v různých materiálech od sádrokartonu po některé betonové stěny. Jejich konstrukce se poněkud liší od jiných typů samořezných šroubů.
Jakou váhu mohou unést kotvy do sádrokartonu?
To bude záviset na velikosti a typu kotvy a také na tloušťce stěny, do které se kotva instaluje. Většina výrobců specifikuje maximální pracovní zatížení pro bezpečné použití, zatímco jiní mohou specifikovat pevnost ve smyku nebo v tahu.
Skutečné provozní zatížení většiny kotev pro sádrokartonové zdi se může pohybovat od 10 do 25 kilogramů nebo více v závislosti na aplikaci. Obecně platí, že je lepší udržovat zatížení aplikace pod prahem bezpečné instalace. Proto se doporučuje objasnit vlastnosti spojovacího prvku před instalací, aby bylo možné správně posoudit možnost jejich použití. Pokud plánujete zavěsit jakýkoli předmět, vyplatí se jej nejprve zvážit.
Pokud potřebujete koupit samořezný šroub s lisovací podložkou nebo jiný spojovací prvek pro sádrokartonové desky a další materiály, navštivte katalog obchodu First Fastener. K dispozici je zde obrovská škála možností. Zde najdete: samořezné šrouby do dřeva, sádrokartonu, sendvičových panelů, kovu atd.
Velké velkoobchodní objednávky jsou doručovány zdarma po celém Rusku. Platba se provádí pohodlným způsobem.