Vážený partnere,
Motem naší společnosti je „přinášet ty nejvyšší výhody pro co nejlepší řešení problémů a pomáhat
našim partnerům úspěšně obstát v konkurenčním prostředí.“
A nejde jen o prázdná slova na papíře.
Množství faktů dokazuje, že své závazky při řešení Vašich problémů bereme velmi vážně:
- 1300 vynálezů na poli upevňovací techniky
- více evropských schválení než kterýkoli jiný výrobce
- vlastní výroba v oblasti jak chemických, tak i ocelových a plastových upevňovacích prvků
- snadno použitelná řešení pro každý problém při upevňování
- skutečná přidaná hodnota díky širokému okruhu nabízených služeb (konzultace na staveništi a po telefonu, výpočtový software pro stanovení rozměrů, technický manuál, Akademie fischer)
Tímto způsobem bychom Vám rádi pomáhali ve Vaší práci, ať jste profesionálové nebo domácí kutilové, a přinášeli Vám ty nejvyšší výhody ve smyslu našeho mota.
Stavební materiál a jeho kvalita jsou rozhodující pro výběr upevňovacích prvků: Rozlišujeme beton, zdivo a deskové stavební materiály.
Beton je konstrukční materiál obsahující cement, štěrk, písek, vodu a dělí se na dvě dílčí kategorie:
standardní beton a lehčený beton. Zatímco standardní beton obsahuje štěrk, v lehkém betonu je
možné nalézt takové přísady jako jsou pemza, bentonit nebo styropor, a má nižší pevnost v tlaku.
To má, kromě jiného, za následek nepříznivé podmínky pro upevňovací prvky. Velikost zatížení
upevňovacího prvku pro velká zatížení závisí, kromě jiného, na pevnosti betonu v tlaku. Tu indikují
třídy betonu: např. C20/25 představuje pevnost v tlaku 25 N/mm2 měřenou na krychli betonu (ČSN EN 206-1).
Zděné stavební materiály se skládají z cihel a malty. Pevnost cihel v tlaku je obvykle vyšší než
pevnost malty, zejména u starých budov. Proto by měly být upevňovací prvky kotveny co možná
nejhlouběji do zdiva.
Použité zkratky v tabulkách
Mz
plná cihla
HLz
děrovaná cihla
PB
pórobeton
V2
lehčený beton
PBB
vrták do pórobetonu
KS
vápenopísková cihla
Hbl
dutinová tvárnice
PP
pórobeton
Bn
beton
Obecně lze rozlišovat tyto skupiny zdiva:
1. Plná vápenopísková cihla 2. Plná cihla
Plné cihly s hutnou strukturou představují stavební materiál, který je velmi odolný proti zatížení tlakem, (P10 až 30 MPa). Jsou velmi vhodné pro kotevní upevňovací prvky.
1. Vodorovně děrované cihly a svisle děrované cihly se často nazývají mřížované nebo voštinové cihly 2. Vápenopískové děr. cihly, vápenopískové duté tvárnice
Děrované stavební materiály s kompaktní strukturou (děrované a duté cihly) Většinou jde o cihly vyráběné z materiálů se stejnou pevností v tlaku jako plné cihly, ve kterých jsou dutiny (P15 MPa). Má-li být na tyto stavební materiály aplikováno vyšší zatížení, měly by být použity speciální upevňovací prvky, např. ty, které díry a dutiny přemostí nebo vyplní.
1. Plná cihla z lehčeného betonu, plná cihla z bentonitu, např. „Liapor”, „Gisoton” 2. Pórobeton, např. „Ytong”, „Hebel”
Děrované cihly s porézní strukturou mají obvykle velký počet pórů a nízkou pevnost v tlaku (P8 až15 MPa). Pro optimální upevnění by tedy měly být použity speciální upevňovací prvky, např. upevňovací prvky s dlouhou rozpěrnou zónou nebo upevňovací prvky, které se rozevřou v materiálu.
Duté tvárnice z lehkého betonu, např. z pemzy nebo bentonitu
Děrované cihly s porézní strukturou (lehké děrované cihly) na bázi pórobetonu mají mnoho dutin a pórů, a tím také obvykle nízkou pevnost v tlaku (G2 a 3 MPa). V takovém případě je nutné věnovat výběru a instalaci správného upevňovacího prvku zvláštní pozornost. Vhodné jsou upevňovací prvky s dlouhou rozpěrnou zónou nebo injektážní kotvy, které vytvoří tvarový spoj – zejména u lehkých betonových dutých tvárnic, které lze vyplnit polystyrénem.
Deskové stavební materiály
Deskové stavební materiály jsou tenkostěnné stavební materiály, často pouze s nízkou pevností (do 2MPa) – např. sádrokarton jako „Rigips”, „Knauf”, „LaGyp”, „Norgips”; sádrovláknité desky jako „Fermacell” nebo „Rigicell” nebo dřevotřískové desky, desky z tvrdých vláken, překližka atd. Pro optimální upevnění je nutno zvolit speciální upevňovací prvky. Tyto hmoždinky jsou buď plastové nebo kovové, která působí na opačné straně desky. Hmoždinky vytvoří tvarový spoj na opačné straně desky.
Vrtání
Stavební materiály též rozhodují o tom, jaký způsob vrtání zvolit. K dispozici jsou čtyři metody:
Rotační vrtání: bez příklepu pro děrované cihly a konstrukční materiály o nízké pevnosti, aby se žebra v děrovaných cihlách nerozbila.
Příklepové vrtání mechanické: rotace a velké množství lehkých příklepů, pro plné stavební mat. s hutnou strukturou (cihly).
Pneumatické příklepové vrtání: rotace a malý počet příklepů o velké síle (vysoká rázová energie) pomocí elektropneumatického kladiva, je shodné pro plné stavební materiály s hutnou strukturou, jako je - beton, kámen.
Diamantové nebo jádrové vrtání: vrtání pomocí diamantové korunky, používá se hlavně pro díry o větším průměru nebo do betonu s ocelovou výstuží.
Jedna rada navíc pro vrtání bez příklepu: Vidiové vrtáky vrtají rychleji, jsou-li ostře nabroušeny, podobně jako vrtáky na ocel. Pro vrtání zdiva existují speciální vrtáky.
Obecně je nutné zvažovat během montáže následující kritéria:
Okrajové a osové vzdálenosti, stejně jako tloušťka a šířka podkladové stavební součásti musí být řádně dodrženy, má-li upevňovací prvek udržet požadovanou zátěž. Jinak se mohou objevit ve stavebním materiálu trhliny. Obecně se pro plastové hmoždinky obvykle požadují vzdálenost od okraje 2 x hv (hv = kotevní hloubka) a osová vzdálenost 4 x hv . Běží-li směr napětí hmoždinky podél hrany stavební součásti, lze vzdálenost od okraje snížit na hodnotu 1 x hv.
Díra musí být – pouze s několika výjimkami – větší než je kotevní hloubka: to proto, že funkční bezpečnost je zajištěna pouze má-li šroub dostatek prostoru vyčnívat za špičku plastové hmoždinky. Příslušné hloubky díry pro veškerý sortiment jsou uvedeny v tabulkách na následujících stránkách.
Vyčištění díry po vyvrtání buď vyfouknutím nebo vysátím je nezbytně nutné. Díra, která není dokonale vyčištěna, snižuje kvalitu kotevního spoje. Prach z vrtání má negativní vliv na správnou přilnavost upevňovacího prvku v díře.
Montážní metody
Rozlišujeme tři různé metody:
Hmoždinka do pórobetonu GB
1. Montáž předsazená: v tomto případě je upevňovací prvek obvykle v jedné rovině s konstrukčním povrchem.
Postup při instalaci:
- Přeneste šablonu děr montovaného objektu na kotevní základ,
- Vyvrtejte, vyčistěte díru, vložte upevňovací prvek a přišroubujte montovaný objekt
Kotva pro těžké zátěže FH
2. Montáž průvlečná je doporučena zejména pro zjednodušení a snížení pracnosti u standardních profesionálních montáží nebo pro objekty, které se montují se dvěma nebo více upevňovacími body:
- Otvory v montovaném objektu lze použít jako vrtací šablonu, protože jejich průměry jsou alespoň tak velké jako průměry díry v kotevním základu.
- Kromě zjednodušení montáže se dosahuje dobrého přizpůsobení upevňovacích otvorů
- Upevňovací prvek se vloží do díry přes montovaný prvek a pak dojde k upevnění.
- U rámových hmoždinek s použitím podložky se hmoždinka vloží přes podložku až po okraj.
Svorníková kotva FBN
3. Montáž distanční se používá pro upevnění konstrukcí, které se montují v určité vzdálenosti od kotevního základu. K tomu se obvykle používají kovové kotvy s vnějšími metrickými závity, které drží šrouby nebo závitové tyče pomocí pojistných matic.
Užitná délka a kotevní hloubka: kromě typu montáže je nutno během ní dodržet užitečnou délku kotvy a kotevní hloubku.
Užitná délka da hmoždinky, kotvy a šroubu by měla odpovídat tloušťce montovaného dílu.
U kotev s vnitřním závitem to lze měnit volbou délky šroubu. U průvlečné montáže a svorníkových kotev
je však maximální užitná délka určena nabídkou upevňovacích prvků. Díky svým dvěma různým
certifikovaným kotevním hloubkám nabízí svorníkové kotvy (např. FBN) širokou paletu užitných délek.
Je-li kotevní základ pokrytý omítkou nebo izolačním materiálem, je nutné vybírat upevňovací
prvky s takovou užitečnou délkou, která odpovídá tloušťce omítky plus tloušťce montovaného dílu.
Kotevní hloubka hv odpovídá u plastových a ocelových upevňovacích prvků vzdálenosti mezi horním
okrajem kotevního základu a dolním okrajem rozpěrné části, u lepených kotev dolnímu okraji svorníku.)
Zatížení
Nejen konstrukční materiál a typ montáže jsou důležité pro výběr upevňovacího prvku, ale také
zatížení, jakému je vystaven: jak velké je zatížení? V jakém směru působí? A kde je aplikována?
Síly jsou tedy určeny: velikostí, směrem a místem působení . Zatížení jsou uváděna
v kN (kilonewton – 1 kN . 100 kg), ohybové momenty v Nm (Newtonmetr).
Tahové zatížení
Střihové zatížení
Kombinované zatížení a ohybový moment
Tlakové zatížení
Kombinované zatížení
Střihové zatížení a ohybový moment
N = tah - tlak, R = výsledná, V = střih, Mb = ohybový moment
Pro výběr správného upevňovacího prvku mají význam zejména následující zatížení:
Mezní zatížení při porušení, tj. zatížení, které vede buď k porušení kotevního základu nebo k přetržení nebo vytržení upevňovacího prvku.
Mezní tahové zatížení při porušení (5% kvantil) Nu a Mezní střihové zatížení při porušení (5% kvantil) Vu označují ta zatížení, která jsou dosahována nebo překračována v 95% všech případů selhání. To znamená, že kotva při tomto zatížení selže pouze v 5% případů.
Výpočtové tahové zatížení NRd a Výpočtové střihové zatížení VRd jsou užitná zatížení, která již obsahují příslušný koeficient bezpečnosti – podle schvalovacích rozhodnutí DIBt [Institut stavební techniky v Berlíně] a ETA (Evropské technické schválení). Ta platí pouze, jsou-li dodrženy podmínky uvedené v certifikaci.
Garantované tahové zatížení Nrec a Garantové střihové zatížení Vrec nebo-li maximální užitná zatížení již zahrnují odpovídající koeficient bezpečnosti.
Výpočet garantovaného zatížení z mezních zatížení při porušení (5% kvantil) se provede tak, že se příslušné zatížení vydělí koeficientem bezpečnosti:
Garantované zatížení = mezní zatížení při porušení (5% kvantil) (F)
koeficient bezpečnosti (y)
Koeficient bezpečnosti pro garantovaná zatížení
Ve srovnání s průměrnou mezní silou při porušení:
– ocelové a chemické kotvy y>= 4
– plastové hmoždinky y>= 7
Výpočtový koeficient bezpečnosti
Pro výpočtová zatížení:
– ocelové a chemické kotvy >= 3
– plastové hmoždinky >= 5
Příklad ocelové kotvy s mezním zatížením při porušení 40 kN (5% kvantil):
F = 40 kN/4 = 10 kN
Tyto koeficienty bezpečnosti představují běžné garance a použijí se pro upevňovací prvky pouze pokud
v tabulkách tohoto katalogu nebude jinak. U certifikovaných upevňovacích prvků lze
koeficient bezpečnosti snížit na y = 2,25 použitím mnoha zkušebních sérií: to znamená,
že použití lze pomocí certifikovaných upevňovacích prvků optimalizovat.
Způsoby kotvení
K bezpečnému přenášení popsaných zatížení do kotevního podkladu lze využívat různé způsoby kotvení.
Třecí spoj, při kterém je rozpěrná část upevňovacího prvku tlačena proti stěně díry a vzniká tak tření.
kotva FH
hmoždinka SX
Tvarový spoj, kdy je geometrie upevňovacího prvku přizpůsobena tvaru kotevního podkladu a nebo vyvrtané díře.
zarážecí kotva Zykon FZA-D
univerzální hmoždinka UX
Spojivý spoj, kdy pojí upevňovací prvek s kotevním podkladem chemická malta.
chemická kotva R
Druhy porušení
Při nadměrném namáhání, nesprávné montáži nebo u kotevního podkladu s nedostatečnou únosností může dojít k následujícím selháním:
Vytržení kotvy nebo hmoždinky
- při příliš velkém tahovém zatížení “N” nebo střihovém zatížení “V”
- nízké pevnosti kotevního podkladu
Prasknutí stavebního dílu
- příliš malým rozměrem kotevního podkladu
- nedodržení specifikovaných okrajových a osových vzdáleností
- příliš velkému rozpěrnému tlaku
Vytržení kotvy nebo hmoždinky
- díky selhání třecího nebo tvarového spojení z důvodů příliš vysokého zatížení nebo nesprávné montáže
Přetržení oceli
- kvůli příliš nízké pevnosti oceli upevňovacího prvku
Trhliny v betonu při zatížení tahem
Trhliny se v betonu mohou objevit kdekoli a kdykoli. Při jeho tahovém namáhání vlastní hmotností,
provozním zatížením nebo zatížením větrem, smršťováním a dotvarováním betonu nebo vnějšími
vlivy jako jsou zemětřesení nebo otřesy, které mají za následek tlaky a deformace a tím se vytváří
trhliny.
Příklad: na mostě tlakové zatížení způsobuje ohýbání, kdy v horní průřezové ploše vzniká tlačená
oblast, zatímco v dolním průřezu tahové zatížení vede k rozpínání a tedy k vytvoření tažené oblasti.
Beton však není schopen reagovat a absorbovat velké tahové zatížení. Na druhé straně ocelové
výztuže toho schopny jsou. Zatímco ve shodě s tím se výztuže natahují bez poškození, beton praská
a vytvářejí se nespočetné trhliny, pouhým okem těžko viditelné (přípustná šířka až 0,4 mm). Toto se
nazývá tažená oblast betonu. Proto hovoříme o tahové oblasti s trhlinami.
Ocelové kotvy pro beton zatížený tahem
Při kotvení v taženém betonu se vždy předpokládá možnost vzniku trhlin, které ovlivňují únosnost kotev
a hmoždinek. Z bezpečnostních důvodů se projektantům a řemeslníkům v zásadě doporučuje
používat upevňovací prvky vhodné pro tuto oblast. Kotvy a hmoždinky s tzv. certifikací CC od DIBt
a nebo se schválením podle ETAG 001 pro tažený beton (viz Část 5) prokázaly svoji funkčnost
v betonu s trhlinkami a mohou být takto používány bez omezení v tažených i tlačených oblastech
betonu. Speciální upevňovací prvky vhodné pro trhliny jsou tyto:
Upevňovací prvky působící tvarovým spojem jako kotvy ZYKON, mají kónickou část, která se optimálně
rozepře a drží i při pokračující tvorbě trhlin nebo při rázovém namáhání.
Upevňovací prvky tvořící třecí spoj jako např. svorníkové (FH, FAZ II) nebo chemické kotvy (FHB II) se
automaticky přizpůsobí vyvrtané díře zvětšené tvorbou trhlin tak, že jejich kužel je tažen hlouběji do
rozpěrné části, čímž se zvětšuje rozpěrný průměr. Tyto upevňovací prvky jsou vhodné též pro rázové
zatížení. Zvláštním případem je první certifikovaná plastová hmoždinka SXS pro tažený beton.
2. Požární odolnost kotev a hmoždinek
Kotvy a hmoždinky - malé stavební prvky s vysokým účinkem
Kotvy a hmoždinky hrají důležitou roli nejen při každodenním provozu budovy, ať už se jedná
o pevnost, uchování hodnoty nebo bezpečnost, ale i v případě požáru. Stabilita stavebních prvků
je v podstatě zodpovědná za to, aby byl možný únik osob, zůstaly zachovány únikové cesty
a po stanovenou dobu byly ve funkci aktivní protipožární prostředky. Na základě
toho spolupracuje firma již několik let s výzkumnými institucemi a ústavy
na zkoušení materiálu v oblasti „Pasivní ochrana proti ohni“.
Intenzivním zabýváním se tímto tématem přispívá k pokrokům
v upevňovací technice v extrémních podmínkách.
Kromě toho vidíme velký přínos v tom, že konstruktéři a osoby, podílející se na výběru
a montáži, využívají naše zkušenosti. Tím, že dnes zvolíte nejlepší řešení pro životně
důležitou preventivní požární ochranu, pomůžete omezit škody
a zachránit lidské životy.
Požár restaurace Aussenalster v Hamburku
Budova: Převážně dřevěná, jednopatrová, Postavená na dřevěných pilotech
Příčina požáru: Technická závada elektroinstalace, pravděpodobně následkem únavy materiálu
Škody na budově: Zničení až na piloty a trámový rošt
Výše škody: cca. 0,5 mil. EUR
Proč budou požáry stále vznikat
I za nejpřísnějších protipožárních opatřeních nemůžeme vznik požáru zcela vyloučit,
pokud budou ve stejném čase splněny následující podmínky:
- Hořlavá látka
- Kyslík, popř. okysličovadla
- Dostatečně vysoká teplota nebo zápalný zdroj
V každé fázi existence budovy mohou vzniknout požáry. Příklady toho jsou:
- Novostavba; svářecí práce a práce s otevřeným plamenem
- Užívání a manipulace; s hořlavými látkami, zkraty v poškozeném elektrickém
vedení, požár kabelů v přetíženém elektrickém vedení, neodborné zacházení se
stroji a domácími spotřebiči
- Rekonstrukce a demolice; při práci s bruskami a když kvůli hořícím částečkám
nebo odkapávajícímu hořícímu materiálu vzniká ohnisko požáru
Zkouška požáru v tunelu na dálnici Brenner Dne 30.8.1997
ve spolupráci s Autostrada Del Brennero S.P.A.,
institutem pro konstruktivní stavební inženýrství,
Santa Automation Instruments a upevňovací systémy
Prevence stavební a provozní požární ochranou
Prvním cílem požární ochrany je zabránit požárům. A pokud k požáru přesto dojde, je druhým cílem minimalizovat následky. K dosažení obou cílů mohou výrazně přispět i upevňovací prvky, jako např. kotvy a hmoždinky. Opatření k preventivní stavební a provozní požární ochraně vyplývají ze stavebních a požárních předpisů.
K stavební prevenci z hlediska požární ochrany patří:
- Dodržování nařízení a předpisů týkající se požární ochrany (např. poloha a ustavení stavebních zařízení na pozemku, instalace topných a elektrických zařízení a skladování hořlavých nebo výbušných látek)
- Používání předepsaných materiálů a materiálů se sníženou hořlavostí
- Opatření na zachování stability stavebních dílů během požáru, aby byl možný únik a záchrana osob. To může být zajištěn správným výběrem stavebních dílů s odpovídající požární odolností, která je stanovena použitím budovy v souladu se stavebním řádem.
- Vhodné dimenzování stavebních dílů, jako např. stěny, stropy, schodiště, výtahové šachty a provozní instalace
- Rozdělení budovy na požární úseky pomocí požárně dělicích konstrukcí, (F90), stěn a příček
- Instalace zařízení pro odvod kouře a tepla a zařízení na přívod vzduchu
- Zřízení bezpečných požárních únikových cest s odvětráním zakouření
- Navržení a údržba příjezdových cest k požárním plochám tak, aby měly požární automobily kdykoliv přístup na místo zásahu a volný prostor pro záchranářské vybavení
- Ochrana před bleskem
Požárně bezpečnostní zařízení a opatření jsou:
- Elektrická požární signalizace (hlásiče kouře, tepla, plamenu, tlačítkové hlásiče)
- Detektor plynu
- Stabilní hasicí zařízení, jako sprinklerová zařízení, nástěnné hydranty, hadicové systémy, suchovody, hasící přístroje
- Pravidla požární ochrany, nouzový plán
- Značení hasicích přístrojů a únikových cest
- Přizpůsobení interiérového vybavení z hlediska požárního zatížení
- Pravidelná kontrola a údržba požárních uzávěrů (dveře, vrata)
Protipožární opatření ve stavebním zákonu
V rámci stavebního práva vytváří stát předpoklady k zajištění bezpečnosti obyvatel a prevenci rizika proti nebezpečí požáru.
Vzorový stavebně - požární řád
Vzorový stavební řád je podkladem pro všechny stavebně právní předpisy i co se týče požární ochrany.
§ 17 vzorového stavebního řádu říká následující:
"Stavební zařízení je nutno uspořádat a zařídit tak, aby se v zájmu odvrácení nebezpečí života
a zdraví osob a zvířat předešlo vzniku a rozšíření ohně a v případě požáru byla možná účinná
záchrana osob a zvířat.“
Povinné zkoušky jsou stanoveny v normě o požární ochraně DIN 4102. Ta upravuje rozdělení
stavebních hmot, st. dílů a speciálních dílů do jednotlivých požárních tříd.
Základní požadavky
veřejná bezpečnost a pořádek, obzvláště život a zdraví nesmí být ohroženy
prevence proti vzniku a rozšíření ohně, úspěšná záchrana osob a zvířat, účinné hasící práce
Jednotlivé požadavky
poloha na pozemku a sousední zástavbě boj proti ohni
chování stavebních hmot a dílů při požáru
velikost, poloha a ochrana
poloha a organizace únikových cest požár. úseků
Používaná právní ustanovení a směrnice
Stavební řády jsou doplněny právními ustanoveními a směrnicemi, které určují příslušná doplňující opatření pro používání určitých budov:
Shromažďovací místa
Prodejní prostory
Školní budovy
Garáže
Bydlení a ubytování
Vysokopodlažní budovy
Zdravotnická zařízení
Průmyslové stavby
Protipožární opatření v mezinárodním stavebním právu
V celém světě je uznávaná jednotná teplotní časová křivka (ETK, ISO 834). Požární osvědčení a výsledky na něm postavené, mohou být tedy v mnoha případech použity i pro řešení technických problémů při požární ochraně v zemích EU.
Chování stav. hmot a dílců při požáru a jejich označení
DIN 4102, díl 1 a 2, rozlišuje stavební hmoty a konstrukční díly.
Stavební hmoty odpovídají určitému materiálu (beton, dřevo, kov,…) a jsou rozděleny podle vznícení.
Proto budou mít, bez ohledu na vnější tvar, rozdílné chování při požáru (tab. 1).
Stavební díly se mohou skládat z různých stavebních hmot.
Jsou posuzovány jako celek a klasifikovány podle jejich požární odolnosti.
Třída
Stav
A
nehořlavé
A1
A2
B
hořlavé
B1
těžce zápalné
B2
středně zápalné
B3
lehce zápalné
Tab.1: Třídy stavebních hmot dle DIN 4102 část 1
Požární odolnost
Požární odolnost udává dobu, po kterou je stavební díl nebo konstrukce schopna odolávat požáru.
Příklad:
F30
Vysvětlení:
Stavební díl má při použití normové teplotní křivky požární odolnost 30 minut. Pro F30 se používá pojem ohnivzdorný. Stavební díly od F90 jsou označovány jako odolné proti požáru.
Rozdělení do jednotlivých tříd se provádí podle minimální doby odolnosti na: 30, 60, 90, 120 nebo 180 minut.
Chování při požáru
Označení chování stavebních dílů při požáru získáme přidáním požární odolnosti k třídě stavební
hmoty dle požární odolnosti (tab. 1). Ohnivzdorný stavební díl z nehořlavých stavebních hmot
s třídou F30 je označen jako F 30A. Označení AB znamená kombinaci nehořlavých a hořlavých
materiálů.
Označení a klasifikace hmoždinek a kotev
Pro kotvy a hmoždinky se udává pouze třída požární odolnosti, např. F90.
Použití hmoždinek a kotev je upraveno v atestu. Ten však neobsahuje žádné údaje o požární odolnosti.
Výjimkou jsou atesty pro lehké stropní obklady a podhledy. Mezi ty patří např. hřebíková kotva FNA,
ocelová zarážecí kotva Zykon FZEA, ocelová zarážecí kotva EA (viz tab. 2). Pokud jsou v jiných případech
potřebné kotvy a hmoždinky, které při požáru nebo zvýšené teplotě zachovávají svou funkci, je v požárním
osvědčení objasněno jejich specifické chování při požáru.
Typ
EA M8x40
EA M10
EA M12
Povolená zátěž na hmoždinku
požární odolnost
90 min
0,8
Povolená zátěž na hmoždinku
požární odolnost
120 min
0,7
0,8
Vzdálenost osová
s>=(cm)
40
Vzdálenost okrajová
c>=(cm)
10
20
Min. tloušťka dílu
h>=(cm)
10
Povolená zátěž – jen u tahového zatížení a jen u hmoždinek z galvanicky pozinkované oceli se šrouby, popř. závity s třídou 6 – jakož i příslušné hodnoty hmoždinek a rozměry dílů pro ukotvení lehkých stropních obkladů a podhledů podle DIN 18168 do betonu pevnostní třídy > B25 a < B55 při požárním zatížení na zarážecí kotvy EA.
Speciální stavební díly
Ostatní stavební díly jako kabelová zařízení, vzduchotechnická
potrubí nebo požární uzávěry jsou testovány dle svých tříd
podle vlastních předpisů. Tak jako u hmoždinek a kotev se
skládá označení třídy z písmena pro testovaný předmět a
požární odolnosti v minutách. Tabulka ukazuje opět různé třídy.
Montují-li se hmoždinky do takových stavebních dílů nebo se
používají k upevnění těchto elementů, musí mít alespoň
požadovanou odolnost. Jestliže např. u větracích vedení
je požadována třída L90, je možné použít pouze kotvu v třídě F90.
Třída F
všeobecné použití, nosné nebo nenosné zdi, nosníky
Třída W
požární stěny, nenosné vnější stěny včetně parapetů a zařízení
Třída E
elektrická kabelová zařízení
Třída T
požární uzávěry
Třída G
speciální sklo u požárních uzávěrů
Třída L
větrací vedení
Třída K
zátarasy ve větracích vedeních
Třída S
izolace kabelů
Třída R
opláštěné potrubí
Třída I
instalační šachty a kanály
Třídy dle požární odolnosti
Normy Evropské unie
Mezinárodní poznatky o požární ochraně byly
shrnuty v normě ČSN EN 13501–1.
Tato norma nahrazuje normu o požární
ochraně DIN 4102 – díl 1.
Známé třídy stavebních hmot se mění dle tabulky.
Písmena S a D označují kritéria
smoke (rozšíření kouře)
a droplets (hořící kapky a částice).
Kouř, dráždivý účinek, toxikace, koroze.
Požadavky
Dodat. požadavky
Evr. třída dle DIN EN 13501-1
Třída dle DIN 4102-1
nehořlavé
X
X
A1
A1
nejméně hoř.
X
X
A2 s1 d0
A2
těžce hořlavé
X
X
B,C
-s1 d0
B1
těžce hořlavé
X
A2
-s2 d0
B1
těžce hořlavé
X
A2, B, C
-s3 d0
B1
těžce hořlavé
X
A2, B, C
-s1 d1
B1
těžce hořlavé
X
A2, B, C
-s1 d2
B1
nejméně hoř.
A2, B, C
-s3 d2
B1
středně hořlavé
X
D
-s1 d0
B2
středně hořlavé
X
-s2 d0
B2
středně hořlavé
X
-s3 d0
B2
středně hořlavé
X
E
B2
středně hořlavé
D
-s1 d2
B2
středně hořlavé
-s2 d2
B2
středně hořlavé
-s3 d2
B2
nejméně hoř.
E
-d2
B2
lehce hořlavé
F
B3
Klasifikace chování stavebních materiálů při požáru dle ČSN EN 13501 – díl 1 (bez podlahových obkladů) (5)
Vývoj požáru a teplotní křivka
Podle druhu a použití hmoždinek a kotev vyplývají z atestů nebo požárních zkoušek odpovídající hodnoty pro maximální zatížení a požární odolnost.
Hmoždinky pro závěsné stropy
Hřebíková kotva FNA, zarážecí kotva EA a expresní kotva EXA M8-M12 jsou typické upevňovací prostředky pro zavěšené podhledy a srovnatelné redundantní systémy, např. ventilace nebo potrubí. Při jejich použití je zatížení dle ETA omezeno na 0,8 kN na hmoždinku.
Výsledky zkoušek u kotev pro vysoké zatížení
Následující kotvy pro vysoké zátížení od firmy byly zkoušeny dle jejich chování při požáru: kotva pro těžké zátěže FH, svorníková kotva FAZ II, svorník FBN, kotva ZYKON FZA, zarážecí kotva Zykon FZEA, vysokozátěžová kotva FHB II, chemická malta FIS V a expresní kotva EXA. V tabulkách je zobrazena nosnost v závislosti na požární odolnosti, průměru hmoždinky a kvalitě oceli.
Obecně platí, že nerez ocel nabízí více bezpečnosti v případě požáru než běžná ocel.
Z toho důvodu je možné bez zkoušek převzít klasifikaci pro kotvy a hmoždinky
z běžné oceli. Výsledky vykazují poměrně velkou rezervu.
Názorně je toto ukázáno ve výsledcích zkoušky v tabulce pro kotvu Zykon FZA M12
pro třídu požární odolnosti F90.
Označení
UMV 125 M 16/...
FZA 18x80 M 12
Ocel (kN)
3,7
2,0
Nerez ocel (kN)
8,0
5,0
Výsledky zkoušek pro rámové hmoždinky z nylonu s galvanicky pozinkovanými šrouby
U rámových hmoždinek je třeba vycházet z toho, že v případě požáru nejprve zkolabuje vnější
fasáda se spodní konstrukcí z hliníku nebo dřeva, před tím, než selže hmoždinka. Požární zkoušky
dle DIN 4102 s atestovanými univerzálními rámovými hmoždinkami FUR 10 byly provedeny
v betonu B25. Kotvy byly zatíženy silou, která se odchylovala 70° od osy hmoždinky. Aby se
zaručilo, že výsledky budou vykazovat určitou rezervu, byla v protikladu s případem v praxi
„fasáda odvětraná“ volná zátěžová konstrukce, tzn. bez zakrytí spodní konstrukcí a přístupem
ohně k fasádě.
Podle zatížení vykázaly univerzální rámové hmoždinky FUR 10 v případě fasády následují požární odolnost:
- Při 1,6 kN 30 minut
- Při 0,8 kN 120 minut
Zároveň bylo sledováno selhání z důvodu odlomení hlavy šroubu. Při použití šroubů z nerez oceli se dá počítat ještě s podstatně lepším chováním.
Příklady použití hmoždinek
Následující příklady by Vám měly pomoci najít vhodný typ hmoždinek pro Vaši potřebu.
Ventilace a větrací klapky
FNA II natloukací kotva
FZEA zarážecí kotva Zykon
FAZ II svorníková kotva
EA zarážecí kotva
FBS šroub do betonu
FHY kotva pro Spirol
FDN stropní hřeb
Lehké závěsné stropy a srovnatelné systémy v mezistropním prostoru
FZEA zarážecí kotva Zykon
EA zarážecí kotva
FNA II natloukací kotva
FHY kotva pro Spirol
FDN stropní hřeb
FBS šroub do betonu
Fasádní prvky s velkým zatížením
FZA kotva Zykon
FAZ II svorníková kotva
FZEA zarážecí kotva Zykon
FH kotva pro velká zatížení
FHY kotva pro Spirol
EA zarážecí kotva
EXA expresní kotva
FAZ II svorníková kotva
FH kotva pro velká zatížení
FZEA zarážecí kotva Zykon
FHB II kotva pro vysoká zatížení
FZA kotva Zykon
FIS injektážní systém
EXA expresní kotva
Nosné ocelové sloupy
FAZ II svorníková kotva
FBN svorníková kotva
FH kotva pro velká zatížení
FHB II kotva pro vysoká zatížení
FZA kotva Zykon
FIS injektážní systém
EXA expresní kotva
Upevňování ve zdivu porotherm
FIS injektážní systém
Přehled certifikovaných hmoždinek a kotev
Požární zkouška dle DIN 4102
Označení
Typ hmoždinky
Materiál
Povolená zátěž v případě požáru[kN]
zpráva iBMB Tech. university Braunschweigu popř.číslo atestu
Certifikát
Použití
poz.
A4
C (1.4529)
F 30
F 60
F 90
F 120
VDS
FM
FHB II kotva pro vysoká zatížení
FHB II 10x60 FHB II 12x80 FHB II 12x100 FHB II 16x125 FHB II 20x170 FHB II 24x220
FZA M8 D FZA M10 D FZA M12 D FZA M16 D FZA M8 D A4/C FZA M10 D A4/C FZA M12 D A4/C FZA M16 D A4/C
X X X X
X X X X
X X X X
1,5 4,5 8,5 13,5 10,0 18,0 22,0 24,0
0,8 2,2 3,5 6,5 4,0 7,0 9,0 12,0
0,5 1,3 2,0 4,0 1,8 3,5 5,0 7,5
0,4 0,9 1,5 3,0 1,0 2,0 3,5 6,0
3277/0531-1 (23.11.2001)
X X X X X X X X
X X X
X X X
tažený a tlačený beton
FBN svorníková kotva
FBN 8 FBN 10 FBN 12 FBN 16 FBN 20
X X X X X
0,5 1,3 1,8 4,0 7,0
0,5 1,3 1,8 4,0 7,0
0,5 1,3 1,8 4,0 7,0
- - - - -
3355/0530-4 (23.06.2000)
tlačený beton
EXA expresní kotva
EXA M8 EXA M10 EXA M12
X X X
0,8 0,8 0,8
0,8 0,8 0,8
0,7 0,8 0,8
0,5 0,8 0,8
3268/1095-3 (21.02.1996)
X X X
tlačený beton
FIS injektážní systém
FIS G M8 FIS G M10 FIS G M12 FIS G M16 FIS G M20 FIS G M24 FIS G M30 FIS G M8 A4/C FIS G M10 A4/C FIS G M12 A4/C FIS G M16 A4/C FIS G M20 A4/C FIS G M24 A4/C FIS G M30 A4/C
Koroze je chemická reakce, při které dochází k narušování kovu. Čím méně ušlechtilý kov je,
tím intenzivnější je poškození materiálu. Během tohoto procesu se buď změní na šupiny rzi,
nebo se místy rozpadne. Mezi najčastější typy koroze u hmoždinek a kotev patří:
Povrchová koroze: v tomto případě kov koroduje poměrně stejnoměrně po celém povrchu nebo
na jeho části. Příkladem je neviditelné rezavění vlivem kondenzace u šroubu v místě přechodu
z kotevního podkladu do díry. Výsledek: spojení, které se zvenčí jeví jako naprosto neporušené
neočekávaně selže.
Kontaktní koroze: jestliže jsou různě ušlechtilé kovy spolu v kontaktu ve vodivém prostředí, ten
méně ušlechtilý kov vždy koroduje (anoda). Proto nerezavějící ocel obvykle není ohrožena.
Rozhodující je poměr ploch obou typů kovu: čím větší je plocha povrchu ušlechtilejšího kovu
ve srovnání s tím méně ušlechtilým, tím větší je koroze. Například jsou-li velké plechy z nerez
oceli přišroubovány galvanicky pokovenými šrouby, šrouby budou velice brzy značně
napadeny. A naopak, použití nerezových šroubů do galvanicky pokovených plechů není
kritické.
Koroze napětím: dojde-li k vnitřnímu nebo vnějšímu namáhání tahem, může dojít k rozpínání
a korozi kovu. Během procesu se vytvoří trhliny v důsledku mechanického namáhání, které se
při zvyšujícím namáhání rozšiřují a tak umožní postup korozi. Stává se to například
u oceli A4 v prostředí obsahujícím chlór.
V roce 1985 povolil zavěšený betonový
strop kryté plovárny v Usteru, ve Švýcarsku.
Stropní spojovací prvky z nerezavějící oceli
nevykazovaly žádné vnější známky poškození,
ale uvnitř byly v některých případech zcela
zničené v důsledku popraskání způsobeného
korozí napětím.
Příklad trhliny způsobené transkrystalickou
korozí napětím v plechu 1.4401, který byl
vystaven značně velkým účinkům chlóru.
Ochrana proti korozi
Existují různé metody ochrany upevnění proti korozi.
Mezi nejvýznamnější patří:
Galvanické pokovení pozinkováním je nejčastěji používanou metodou ochrany proti korozi pro kovové
upevňovací prvky vyrobené z oceli s malým obsahem zinku. Jde o kovový povlak zinku
s tloušťkou vrstvy mezi 5 µm a 10 µm. Galvanizace se provádí buď modrou pasivací, která
kotvě poskytuje stříbrný vzhled, nebo žlutým chromátováním. Protože galvanizace se časem
opotřebovává, nabízí dostatečnou ochranu proti korozi pouze v suchých interiérech.
Upevňovací prvky z nerez oceli A4 (materiál č. 1.4401 nebo 1.4571) jsou vhodné pro upevňování
na vlhkých místech, pod širým nebem, v průmyslové atmosféře nebo v blízkosti moře (ale ne
přímo v mořské vodě). Tyto oceli jsou slitiny s alespoň 12 % obsahem chromu, který tvoří na
povrchu oceli pasivní vrstvu chránící proti korozi.
Upevňovací prvky ze speciálních ocelí (např. ocel, materiál č. 1.4529) se používají ve zvláště
agresivním prostředí jako je prostředí obsahující chlór, v silničních tunelech nebo v přímém
kontaktu s mořskou vodou. V tomto případě obsah chromu běžných nerezových ocelí klesá
pod 12%. Ochranná pasivní vrstva mizí a kotva se stává náchylnou ke korozi. Na druhé
straně speciální slitiny jsou značně odolné proti korozi v těchto velmi agresivních
prostředích díky svému realtivně vysokému obsahu molybdenu. S 50% obsahem
slitiny zcela jasně převyšují obvyklé neslitinové, nízko slitinové a vysoce slitinové oceli
s maximálním obsahem slitiny 30%. To znamená, že ocel 1.4529 slévaná s chromem,
molybdenem a niklem má obsah slitiny 58%. Zbytek představuje železo a uhlík. Díky
tomuto vysokému obsahu nákladných slitinových příměsí je výroba těchto typů oceli
odpovídajícím způsobem drahá.
4. Dynamika
Evropské technické schválení (ETA) je zpravidla určeno výhradně pro kotvení převážně
statických zátěží. Nicméně v kontrastu s těmito současnými schváleními v praxi působí řada
dynamických vlivů, např. zvyšující se a měnící se namáhání u výkyvných jeřábů, jeřábových
kolejnic, vodících kolejnic v konstrukci výtahů, strojů, průmyslových robotů a výtlačných
ventilátorů v tunelových konstrukcích. Patří sem také kotvení pro komponenty náchylné
k vibracím jako jsou antény a stožáry.
Obecně platí, že ukotvení komponentů s více než 10 000 zátěžovými cykly musí být
provedeno takovými upevňovacími prvky, které jsou k tomuto účelu určené a schválené.
Běžné dodatečné ukotvení těchto dynamicky namáhaných montovaných prvků způsobovalo
ještě donedávna projektantům velké starosti. Certifikace pro upevňovací prvky platí zpravidla
pouze pro ukotvení převážně statického zatížení. Cesta lemovaná expertízami a „schváleními
pro jednotlivé případy” byla obtížná a zdlouhavá. Kromě toho byly často vydány náklady vyšší
než nutné vzhledem k obecné nejistotě při plánování, protože kotvy byly často předimenzovány.
Nyní je to snazší.
Chemické kotvy jako je vysokozátěžová kotva FHB dyn a UMV multicone dyn jsou certifikovány
pro dynamická zatížení. Certifikát platí pro ukotvení dynamických zatížení s neomezeným
počtem zátěžových cyklů, pro tahové a střihové zatížení. Kromě toho je FHB dyn vyráběna ve
velikosti M16 z vysoce korozivzdorné oceli, mateiál č. 1.4529. Zkouška prokázala, že tento
materiál je na rozdíl od obvyklých typů nerez oceli v odvětví upevňování (materiály č. 1.4401
a 1.4571) vhodný pro použití nejen ve vlhkých interiérech, ale také pro dynamické zátěže.
Rázové zatížení je speciálním případem dynamického zatížení. Hmoždinky s certifikací
pro rázové zatížení jsou speciálně označeny.
5. Certifikace
ETA - Evropské technické schválení (European Technical Approval)
Modrá značka se zlatými hvězdami Evropského společenství na výrobcích znamená, že kotvy
schválené dle ETA se bez problémů montují ve všech zemích Evropy!
Pro konstruktéra, investora, stavební dozor, montážní firmu a uživatele to znamená záruku
bezpečnosti výrobku.
Evropská legislativa představuje pro používanou kotevní techniku na stavbách přísné metody zkoušek,
které hodnotí bezpečnost užívaného výrobku. Vzhledem k tomu, že nesprávná kotevní technika při
svém použití může ohrozit život a zdraví lidí, každá země ve svých stavebních předpisech na tuto
skutečnost pamatuje svými zákonnými předpisy. V České republice platí zákon č. 22/1997 Sb.,
NV č. 163/2002 Sb., NV č. 190/2002 Sb. a NV č. 312/2005 Sb. ve znění pozdějších předpisů. Tyto
předpisy ukládají povinnost prokazovat shodu všech výrobků zabudovaných do stavby.
Naše státní zkušebnictví a státní dozor postupně přebírá evropskou metodiku a legislativu. Proto je
v zájmu technické veřejnosti znát úroveň bezpečnosti při daném použití výrobku na stavbě. Pro použití
kotevní techniky je dána následující tabulka. Při dodržení deklarovaných způsobů zatížení se plně
prokáže bezpečnost výrobků firmy.
volba
beton s trhlinkami
beton bez trhlinek
pouze beton C20/25
beton od C20/25 do C50/60
F rk zatížení: jeden směr
F rk zatížení: více směrů
C ck vzdálenost okrajová
S ck vzdálenost osová
C min minimální okrajová vzdálenost
C mm minimální osová vzdálenost
výpočtová metoda
1
o
o
o
o
o
o
o
A
2
o
o
o
o
o
o
o
A
3
o
o
o
o
o
o
o
B
4
o
o
o
o
o
o
o
B
5
o
o
o
o
o
C
6
o
o
o
o
o
C
7
o
o
o
o
o
o
o
A
8
o
o
o
o
o
o
o
A
9
o
o
o
o
o
o
o
B
10
o
o
o
o
o
o
o
B
11
o
o
o
o
o
C
12
o
o
o
o
o
C
Při bližším seznámení s touto tabulkou a shora uvedenou značkou, máme jednoduchou
orientaci. Číslice ve značce ETA znamená zatřídění dle možného použití výrobku (1 až 12).
Volby 1 až 6 jsou kotvy do betonů s trhlinami kvality C20/25 až C50/60 (ČSN EN 206-1)
doporučovaná pro těžká kotvení. Volba 1 a 2 jsou kotvy pro dynamická rázová namáhání v prasklinách,
volba 3 až 6 jsou kotvy pro statické zátěžové síly. Kotvy řazené do volby 7 až 12 se nedoporučují do
stropů, tažných zón a pro kotvení tam, kde by mohlo dojít k přímému ohrožení lidí (např. zábradlí,
konstrukce fasád, výtahy, jeřáby, železnice, metro, závěsy nad hlavou atd.).
Certifikace a jejich význam
Evropské technické schválení
vydává evropský schvalovací úřad
(např. DIBt) na základě řídících pokynů
pro Evropská technická schválení
(ETAG). Evropské technické schválení
opravňuje k používání značky shody
CE. Výrobky se značkou CE mohou
být volně obchodovány v EU.
Značka shody výrobku platná v České republice.
Certifikát VdS
Uznaný pro skrápěcí hasicí systémy
(dříve: Svaz pojistitelů majetku, dnes:
Prevence škod VdS)
Obecný certifikát stavebního úřadu
platná na území Německa, který
vydává DIBt Berlín. Důkaz shody
stavebního výrobku s obecným
certifikátem stavebního úřadu,
potvrzený materiálovou zkušebnou.
Certifikát FM
Uznaný pro skrápěcí hasicí systémy
(Factory Mutual Research Corporation
for Property Conservation, Americká
pojišťovna)
Rázová zkouška/rázové certifikace
platná na území Německa. Pro rázuvzdorná
upevnění pro potřeby civilní
obrany (Federální ministerstvo
civilní obrany, Bonn, Německo)
Rázová zkouška/certifikace BZS
Pro rázuvzdorná upevnění pro potřeby
civilní obrany (Federální úřad pro civilní
obranu, Švýcarsko)
Požárně testovaná kotva s třídou F
Kotva byla podrobena požárnímu
testu. K dispozici je “Kontrolní
zpráva týkající se požáru
Kotvy vhodné pro tažený beton
Kotva je vhodná a certifikovaná pro
kotvení do taženého betonu s trhlinkami
a tlačeného betonu bez trhlinek.
Odkaz na dimenzování kotvy
Kotvu lze dimenzovat pomocí
výpočtového softwaru Compufix
na základě metody CC
Kotva, kterou lze dynamicky namáhat
Kotva je vhodná a certifikovaná pro
kotvení dynamického zatížení.
Výrobek je k dispozici ve verzi
nerez ocel, materiál č. 1.4529
Obecná certifikace stavebního úřadu
platná na území Německa, které vydává
DIBt Berlín pro kotvy do betonu,
které mají být dimenzované podle
metody A (metoda CC). Důkaz shody
stavebního výrobku s obecným certifikátem
stavebního úřadu, potvrzený
materiálovou zkušebnou.
Kotva vysoké kvality, nylon
(polyamid) odolný proti stárnutí
Obecná certifikace stavebního úřadu
platná na území Německa, které vydává
DIBt Berlín. Důkaz shody stavebního
výrobku s obecnou certifikací
stavebního úřadu, potvrzený
materiálovou zkušebnou