Tlaková oblast a tahová oblast
Všechny typy zátěže, které působí na komponenty stavby, jako je vlastní váha, doprava a zatížení větrem, vedou ke vzniku sil a napětí. To může vést k deformacím nebo i trhlinám. Zátěž je důležitým důvodem, ale trhliny mohou být způsobovány i smršťováním betonu v důsledku působících sil a deformací, externími vlivy, jako je zemětřesení.
V příkladu průhyb mostu způsobuje tlakovou sílu v horní části mostu, tlakové oblasti. Ve spodní polovině mostu vznikají tahové síly, toto je tahová oblast. Beton má velmi omezenou schopnost zachycení tahových sil. Pokud je možno očekávat tahové síly, provádí se beton často s ocelovou výztuží, která je lépe schopná zachycovat tyto síly. Vzhledem k tomu, že beton není schopen odolat stejnému tahu, jako ocelová výztuž, vznikají v betonu nakonec malé trhliny na místě, kde ocelová výztuž překročila tahové síly. Oba vlivy vedou k četným trhlinám, které jsou sotva viditelné pouhým okem. To se pak označuje jako trhlinový beton. V důsledku proměnlivých zatížení nebo teplotních rozdílů mohou trhliny vznikat i ve stavbách, existujících po dlouhou dobu.
Všechny kotvy, které jsou vhodné pro použití v betonu, je možno používat v tlakové oblasti. Kotvy, které se mohou nadále roztahovat a kotvy, které jsou kompletně uzavřené ve vyvrtaném otvoru pomocí tvarového zajištění jsou vhodné k použití v tahové oblasti. Příkladem kotev, povolených v tahové oblasti, jsou podříznuté kotvy, kotvy s postexpanzními segmenty, pouzdrové kotvy a některé chemické kotvy. Podříznuté kotvy zaujímají tvar válcového nebo kuželovitého vyvrtaného otvoru. Přesah kuželovité části brání ve vytažení kotvy z otvoru i při vzniku trhliny. Trhliny zvětšují průměr vrtaných otvorů. Postexpanzní segmentové kotvy dokonce eliminují trhliny, neboť kuželovitá část je zatahována hlouběji do expanzního prostoru. Oba tyto typy ukotvení jsou vhodné pro použití v tahové oblasti a pro absorpci rázových zatížení. Avšak ne každá kotva, schválená pro tahovou oblast je vhodná pro přenos zátěží v betonové konstrukci, popraskané v důsledku zemětřesení.
Panely s dutým jádrem
Panely s dutým jádrem jsou speciální skupinou v rámci prefabrikovaných betonových prvků. Vzhledem k tomu, že výztuž neumožňuje vrtat do stěn, jsou konstrukční upevnění ve skutečnosti vždy vytvářena v horním nebo spodním plášti jádra. Tlouštka horního a spodního pláště je obvykle 25 až 40 mm. Pro maximální využití tlouštky pláště se doporučuje používání upevňovacích systémů, využívajících tvarové upnutí.
Mechanismy selhání
Přetížení upevňovacích bodů, nesprávná montáž a nedostatečná nosnost základního materiálu může vést k selhání kotvy. Různé mechanismy selhání je možno rozdělit do čtyř skupin.
Prasknutí základu kotvy
Základ kotvy může prasknout v důsledku nadměrné zátěže, neodpovídající nosnosti základu nebo příliš malé hloubky zapuštění.
Roztržení
Pokud požadovaná vzdálenost od hrany a axiální rozteče nejsou dodrženy, rozměry části budovy jsou příliš malé nebo expanzní tlak kotvy je příliš vysoký, může dojít k roztržení stavebního materiálu.
Vytažení kotvy
Nadměrně vysoká zátěž nebo nesprávná montáž může vést k vytažení kotvy ze stavebního materiálu.
Prasknutí oceli
Pokud průměr kotvy nebo šroubu je příliš malý v poměru k působícím silám, ocel může prasknout. K tomu může také dojít, pokud kvalita použité oceli není dostatečně vysoká. Ocel praskne v místě nejmenšího průměru.
Zátěž kotvy a charakteristika základního materiálu je důležitá pro volbu kotvy. Povolená zátěž, uvedená výrobcem, musí být pečlivě dodržena. Pro správnou interpretaci této informace je také nutno vědět, na čem je tato hodnota založena; prasknutí základu kotvy, roztržení, vytažení kotvy nebo prasknutí oceli. Kromě toho je přirozeně důležité vědět, na jakém stavebním materiálu je povolená zátěž založena. Pro zabránění selhání kotvy jsou také kladeny nároky na montáž kotvy nebo hmoždinky. Hloubka vrtaného otvoru, hloubka montáže, vyčištění vrtaného otvoru a hrany a osová rozteč je velmi důležitá pro vytvoření spolehlivého ukotvení.
