Kotevní šroub s maticí je jedním z relativně nových typů spojovacích prostředků. Při návrhu jeho konstrukce byl zohledněn následující základní požadavek: výrobek musí být schopen spolehlivě fixovat předměty vyznačující se značnou hmotností a velkými rozměry. Při výběru tohoto šroubu jako spojovacího prvku byste měli důkladně prostudovat jeho technické vlastnosti a pravidla instalace, provozu a rozsahu použití.
Konstrukce a princip činnosti
Hlavní součástí kotevního šroubu je závitová tyč. Na horní část je našroubována matice a její spodní část je vyrobena ve tvaru komolého kužele.
Druhým velmi důležitým konstrukčním prvkem je válcové pouzdro s podélnými štěrbinami. Přítomnost posledně jmenovaného za určitých podmínek zajišťuje tvorbu druhu okvětních lístků. Když je tato objímka umístěna na tyči, je odkryta pouze povrchová plocha kuželové stopky a část s maticí. Slouží tedy také jako ochranný „plášť“ pro závit čepu.
Princip činnosti kotevního šroubu s maticí lze stručně popsat takto:
po instalaci do montážní objímky základny se při šroubování matice dřík tyče vtáhne do spodního otvoru objímky;
pod vlivem tlaku vyvíjeného dříkovým kuželem se pouzdro roztáhne;
výsledné okvětní lístky dosedají na vnitřní povrch montážního otvoru v základně a zajišťují spolehlivou fixaci celého kotevního šroubu. Tento jev napomáhá i technologie použitá při výrobě takového spojovacího materiálu – pouzdro je vyrobeno litím. To ukazuje na absenci svarových švů na povrchu, jejichž přítomnost by oslabila jeho strukturu.
Použití ploché podložky má zabránit „potopení“ matice při utahování do otvoru pouzdra.
Технические характеристики
Při řešení určitého problému pomocí kotevních šroubů je třeba vzít v úvahu požadavky příslušného regulačního dokumentu. Ustanovení GOST stanoví, spolu s rozměry a hmotností těchto spojovacích prvků, jejich další technické vlastnosti, včetně povoleného maximálního zatížení. Níže uvedená tabulka ukazuje hodnoty nejvýznamnějších parametrů.
MPF – minimální vytahovací síla (Minimum Pulling Force) pro beton B25. Jednotkou měření jsou kilonewtony;
TotAM – tloušťka připojeného materiálu (Thickness of the Attached Material, – anglicky);
L – délka pevné tyče s maticí;
N – hloubka kotvení;
TLotH – celková délka otvoru: v základním materiálu + v připojeném předmětu (Total Length of the Hole, – anglicky).
Všechny rozměrové charakteristiky jsou uvedeny v milimetrech.
Instalace
Instalace kotevního šroubu a matice se provádí podle standardního schématu.
Nejprve je třeba vyvrtat otvor do základny o stejném průměru jako závitová tyč. Poté je nutné jej očistit od úlomků materiálu z instalační základny. Čím pečlivěji se tento postup provádí, tím spolehlivější bude upevnění. K tomu můžete použít lékařskou gumovou žárovku/stříkačku nebo pumpičku.
Ve druhé fázi se sestavený kotevní šroub zašroubuje do otvoru v montážním úhlu instalovaného předmětu a zarazí se do dříve připravené objímky v základně. Před zašroubováním se však doporučuje zašroubovat matici tak, aby čep vyčníval 1-2 otáčky. Potom bude minimalizována pravděpodobnost stlačení závitu v důsledku nesvislých úderů na matici, protože bude viditelný konec tyče, na který bude třeba udeřit kladivem.
Tipy pro výběr kotevních šroubů
Nejdůležitějšími vlastnostmi těchto spojovacích prvků jsou jejich pracovní rozměry. Při výběru kotevního šroubu na základě těchto indikátorů byste měli nejprve vzít v úvahu hmotnost předmětu, který má být upevněn. V tomto případě je viditelný následující vztah: čím těžší je zavěšovaný předmět, tím tlustší a samozřejmě delší by měl být samotný kotevní šroub.
Tady ale není vše jasné. Je také nutné vzít v úvahu tloušťku montážní základny. Pokud je délka upevňovacích prvků tohoto typu nesprávně zvolena, může během instalace proniknout stěnou, podlahou nebo stropem.
Uveďme stručně další důležité body týkající se výběru kotevních šroubů.
- Existují tuzemská nebo mezinárodní technická osvědčení a schválení potvrzující shodu parametrů vhodných výrobků s požadavky norem.
- Provozní podmínky pro kotevní šrouby. Mohou být vyžadovány spojovací prvky s ochranným antikorozním povlakem.
- Kotevní šroub musí podle pasportu odolat vnějším vlivům čtyřikrát větším, než je očekávané zatížení. Například potřebujete zavěsit klimatizaci o hmotnosti 50 kg. Spojovací materiál byste měli vybrat po provedení následujících výpočtů:
P – očekávané zatížení;
m – hmotnost klimatizace, kg;
g = 9,81 m/s2 – parametr „gravitační zrychlení“ známý ze středoškolského kurzu fyziky.
Dosazením odpovídajících číselných hodnot do vzorce dostaneme:
P = 4×50×9,81=1962 kg×m/s2.
Podle pasu tedy kotevní šroub vybraný pro upevnění klimatizace o hmotnosti 50 kg musí vydržet zatížení nejméně 1,962 kN. Vše je velmi jednoduché.
Závěr
Na závěr doporučujeme zhlédnout krátké video o kotevním šroubu s maticí. Po zhlédnutí se dozvíte některá tajemství, která vám umožní spolehlivě nainstalovat tento spojovací prvek.Video navíc hovoří o typech kotevních šroubů s maticí. Chcete-li spustit video, najeďte myší na obrázek a postupujte podle zobrazených pokynů.
Kotevní šroub s maticí je relativně nový typ spojovacího prvku, jehož konstrukce je speciálně navržena tak, aby zajistila spolehlivé upevnění předmětů významné velikosti a hmotnosti. Při výběru takového šroubu jako spojovacího prvku byste měli dobře rozumět nejen jeho technickým možnostem, ale také pravidlům instalace, provozu a oblasti použití tohoto produktu.
Kotevní šroub s maticí se používá pro upevnění do betonu, kamene a plných cihel
Návrhové prvky
Specialisté, kteří vyvinuli kotevní šroub a matici, se řídili skutečností, že musí odolat značnému zatížení spojenému s potřebou upevnit předměty s velkou hmotností na různé povrchy. Proto je návrh takového upevňovacího prvku pečlivě promyšlen.
Technické vlastnosti a nosnost kotevního šroubu s maticí jsou určeny vlastnostmi jeho konstrukce, jejímž hlavním prvkem je čep. Na horní závitovou část čepu je našroubována matice a její spodní část má tvar kužele.
Provedení kotevního šroubu s maticí
Druhým nejdůležitějším prvkem konstrukce kotvy je pouzdro, na jehož bočním povrchu jsou podélné štěrbiny, které tvoří zvláštní okvětní lístky. Taková objímka, nasazená na čep, nezakrývá pouze její horní část, na které je umístěna matice výrobku.
Princip fungování kotevního šroubu a matice je poměrně jednoduchý. Skládá se z následujícího: když utáhnete matici umístěnou v otvoru kotevního šroubu, její kolík se vtáhne do otvoru v objímce a otevře okvětní lístky svým kuželovým koncem. Vysoká spolehlivost upevnění takovýchto spojovacích prvků v předem připraveném otvoru je zajištěna i tím, že jeho distanční pouzdro je vyrobeno litím a na povrchu nemá svary, které oslabují jeho strukturu. Aby se zabránilo prohloubení matice do otvoru, musí být na závitovou část kotevního šroubu umístěna pojistná podložka.
Hlavním rysem této kotvy je, že její kuželovitá část a tyč tvoří jeden celek
Kromě vysoké nosnosti se tento typ objímkového uzávěru vyznačuje také širokou univerzálností, která umožňuje jeho úspěšné použití pro montáž předmětů pro různé účely. Zejména se tento typ upevňovacího prvku aktivně používá k upevnění vnější jednotky klimatizace, která má značnou hmotnost, k povrchu stěny.
Parametry a požadavky regulačního dokumentu
Při výběru kotevních spojovacích prvků k řešení konkrétního problému byste se měli zaměřit na příslušnou regulační dokumentaci (GOST), jejíž ustanovení uvádějí všechny parametry takových výrobků. Požadavky GOST nestanovují pouze rozměry a hmotnost kotevního šroubu s maticí, ale další technické vlastnosti (zejména úroveň maximálního zatížení, které je schopen odolat).
Nejmenší upevňovací prvek tohoto typu, podle ustanovení GOST, je kotva, jejíž rozměry jsou 5×6,5×18 mm. Pokud je vyrobena z vysoce kvalitního materiálu, vydrží zatížení až 800 kgf (pro roztržení). Jinými slovy, pomocí takové malé kotvy můžete upevnit předmět, jehož hmotnost je 800 kg. V praxi se obvykle volí kotvy, jejichž maximální dovolené zatížení uvedené v regulační dokumentaci výrazně převyšuje hmotnost upevněného výrobku.
V souladu s hlavními parametry (průměr, délka, přípustná úroveň zatížení) jsou všechny kotevní upevňovací prvky rozděleny do několika tříd, což je také specifikováno v regulačním dokumentu pro tyto výrobky.
Montážní parametry kotevních šroubů s maticí
Důležitými parametry kotevních šroubů jsou jejich rozměry. Při výběru spojovacího prvku podle velikosti byste se měli zaměřit především na hmotnost předmětu, který je s ním upevněn: čím vyšší je tento indikátor, tím delší a tlustší by měl být šroub. Přirozeně je třeba vzít v úvahu i tloušťku konstrukce, do které bude kotva instalována. V opačném případě (pokud je špatně zvolena délka šroubu), můžete s ním prorazit stěnu nebo podlahu.
Minimální délka kotevních šroubů vyráběných moderním průmyslem začíná na 18 mm. Tento parametr může dosáhnout hodnoty 400 mm. Pokud mluvíme o průměru kotevních šroubů s maticí, který se počítá podle průměru distančního pouzdra, pak norma stanovuje minimální hodnotu 6,5 mm. S rostoucí délkou trnu se zvětšuje i průměr kotvy a může dosáhnout 20 mm.
Šrouby s maximálním průměrem distanční vložky mají přirozeně maximální nosnost, ale při výběru takových spojovacích prvků je třeba vzít v úvahu stav a rozměry konstrukce, do které mají být instalovány.
Dvojité distanční kotevní šrouby vybavené maticí
Nejúčinnějším upevňovacím prvkem pro upevnění předmětů značné hmotnosti na různých površích je kotevní šroub s dvojitou rozpěrnou maticí. I z fotografií takových spojovacích prostředků můžeme usoudit, že mají vyšší nosnost oproti klasickým kotevním šroubům.
Konstrukčním znakem tohoto typu šroubu je použití dvou pouzder najednou, namontovaných na závitové tyči. Jedno z těchto pouzder má kuželovitý tvar a když je matice utažena, vstupuje do druhého prvku a tlačí jej od sebe. Uvnitř montážního otvoru jsou tedy dvě uvolněná pouzdra najednou, což výrazně zvyšuje nosnost šroubu.
Dvojitá expanzní kotva je určena pro plné materiály, použití v dutinových konstrukcích se nedoporučuje
Schopnost výrobku dvourozpěrné kotvy odolávat značnému zatížení nejen statického, ale i dynamického charakteru umožňuje jeho úspěšné použití nejen ve stavebnictví a opravách, ale také ve výrobě. Zejména pomocí takových upevňovacích prvků je instalováno těžké průmyslové zařízení, které během provozu vytváří značné vibrační zatížení.
Pravidla instalace
I když jste si vybrali správný kotevní šroub vybavený maticí, se zaměřením na velikost a hmotnost předmětu, který je s ním upevněn, nesprávná instalace sníží veškeré vaše úsilí na nic. Existuje řada jednoduchých pravidel, jejichž dodržování vám umožní poskytnout spojovacímu prvku požadovanou úroveň spolehlivosti a trvanlivosti.
Kroky instalace kotevních šroubů
Instalační algoritmus pro kotevní šroub vybavený maticí je následující.
- Do konstrukce, do které má být takový upevňovací prvek instalován, je nutné vyvrtat otvor. Průměr otvoru by měl být takový, aby do něj distanční pouzdro zapadlo s určitým přesahem. K provedení tohoto postupu budete potřebovat příklepovou vrtačku a vrták příslušného průměru.
- Aby rozpěrný kotevní šroub vybavený maticí tvořil spolehlivé spojení, musí být otvor, do kterého je instalován, důkladně očištěn od stavebního prachu a kousků materiálu rozdrolených během vrtání. Pokud je otvor malý, pak k jeho vyčištění můžete použít běžnou lékařskou žárovku a kartáč vhodného průměru. Pokud má otvor pro instalaci kotevního šroubu značnou délku a velký průměr, lze jej důkladně vyčistit vysavačem.
- Jakmile je otvor připraven, lze zasunout kotevní šroub. Přestože mnoho odborníků doporučuje instalovat kotevní šrouby společně s fixovaným předmětem, existuje jednodušší a efektivnější způsob, jak tento postup provést. Matice se utahuje na kotevní šroub instalovaný v otvoru, dokud se distanční pouzdro neotevře do takového stavu, že je upevňovací prvek bezpečně upevněn. Poté, když je kotva bezpečně upevněna v otvoru, lze z ní odšroubovat matici a nechat její závitový konec volný pro nasazení na připevňovaný předmět. Poté už jen stačí na závitový konec nasadit podložku a našroubovat matici.
Při výběru kotevních šroubů jako spojovacích prvků byste měli mít na paměti, že moderní průmysl vyrábí různé modifikace takových výrobků. Mohou to být šrouby, jejichž horní část je vyrobena ve formě kroužku nebo háku, což umožňuje nejúčinnější použití takových výrobků pro zavěšení různých předmětů na povrch stropu nebo stěn, tažení kabelových tras a další komunikace, i pro řešení řady dalších specifických úkolů.
