Podmínky pro montáž
Vzdálenost od hrany a osová rozteč
Pro zabránění vylamování a vzniku trhlin v základu kotvy a pro zachycení nutných zátěží na hmoždinkách nebo kotvách je nutno dodržovat vzdálenost od hrany a osovou rozteč a specifikace pro potřebnou šířku a tlouštku stavebních materiálů. Pro plastické kotvy se normálně předpokládá vzdálenost od hrany rovná dvojnásobku hloubky kotvy. Obecně je vhodná osová rozteč nebo vzdálenost mezi jádry rovná čtyřnásobku hloubky kotvy.
Hloubka otvoru a hloubka kotvy
Až na několik výjimek musí být hloubka díry větší než hloubka kotvy. Hloubka kotvy pro plastové hmoždinky a ocelové kotvy odpovídá vzdálenosti mezi povrchem stavebního materiálu a koncem hmoždinky nebo kotvy. Větší hloubka otvoru ponechává dostatečný prostor pro vrtací prach nebo pro hrot šroubu, vyčnívající z hmoždinky. Minimální délka šroubu se dá stanovit přičtením průměru šroubu, tlouštky případné vrstvy omítky a tlouštky montovaného prvku k délce hmoždinky. Množství typů hmoždinek může správně fungovat jen pokud šroub vyčnívá z konce hmoždinky. Maximální nosnosti hmoždinky se dosahuje v kombinaci se šroubem s maximálním možným průměrem, který po namontování vyčnívá z konce hmoždinky o svůj vlastní průměr.
Čištění vyvrtaného otvoru
Během nebo po vyvrtání je nutno odstranit vrtací prach. Vyvrtané otvory, které nejsou vyčištěné, snižují hodnoty nosnosti! To je zvláště důležité pro otvory, vyvrtané diamantovým vrtákem. Také je nutno pamatovat na to, že ne všechny kotvy jsou vhodné pro otvory, vyvrtané tímto způsobem. Hladká stěna vyvrtaného otvoru znamená, že kotva má velmi malou adhezi pro dosažení optimální nosnosti. Při používání injektážní pryskyřice je správná příprava vrtaného otvoru životně důležitá. Vyvrtaný otvor je připravený pro použití pryskyřice až po vymetení a vyfoukání. Kotevní tyč je pak možno zasunout do otvoru pomalu s rotačním pohybem. Po potřebném čase vytvrzení je možno připojit konstrukci.
Upínací tlouštka
Upínací tlouštka nebo užitečná délka kotvy odpovídá té části výrobku, která je k dispozici pro montáž konstrukce po zamontování kotvy. Pro montáž držáku je upínací tlouštka definována vyčnívající délkou použitého šroubu. Pro průchozí montáž je maximální upínací tlouštka určena hmoždinkou nebo kotvou. Pokud je základ kotvy pokrytý omítkou nebo instalačním materiálem, pak šroub nebo průchozí kotva musí být zvolena s užitečnou délkou, která dokáže minimálně přemostit tlouštku montovaného prvku a tlouštku vrstvy mezi prvkem a základem.
Koroze
Obvyklá tlouštka ochranné protikorozní vrstvy zinku pro kotvy do betonu a šrouby je 5-8 mm transparentního nebo namodralého pasivačního ošetření. To poskytuje odpovídající ochranu proti korozi v uzavřených, ne-vlhkých prostorách, jako jsou domy, kanceláře, školy, nemocnice, obchody. Zvýšené ochrany proti korozi je také možno dosáhnout použitím žárové galvanizace povrchu. Pokud jsou kotvy a hmoždinky použity venku nebo ve stavbách, do kterých má volný přístup venkovní vzduch, například stěny nebo střechy ventilovaných prostorů a v mokrých prostorách, musí být ocelová část vyrobena z nerez oceli A4 třídy 70, 1.4401 nebo AISI1316. V atmosférách s obsahem chlóru, jako jsou chlorované plavecké bazény, musejí však být kotvy vyrobeny ze speciální nerez oceli typu materiálu 1.4529, vzhledem k riziku napěťové koroze.
Odolnost proti ohni
Pokud jsou hmoždinky nebo kotvy použity pro ukotvení komponent budovy, které podléhají požadavkům na retardaci hoření, pak musejí být protipožární vlastnosti připojené konstrukce normálně kontrolovány notifikovanou osobou. Testované výrobky musejí být opatřené certifikátem odolnosti, označujícím čas a odpovídající povolenou zátěž.
Směrnice pro prostor kotev pro velkou zátěž
Ekonomická a účinná stavba je cílem každého stavebního technika. Po řadu let se používal velmi konzervativní výpočet, který byl kritériem pro všechny mechanismy selhání. Neexistoval žádný rozdíl mezi různými směry, kterými mohou působit síly v ukotvení nebo mezi tahovými silami, tlakovými silami nebo střižnými silami. Staré výpočetní zásady často vedly ke značně těžkým konstrukcím, v důsledku čehož byla použita ve skutečnosti nadměrná kotva s odpovídající velkou vzdáleností od hrany. Se zavedením národních a mezinárodních směrnic je nyní k dispozici výpočetní metoda, která bere v úvahu charakteristické hodnoty odolnosti ukotvení. Tyto charakteristické hodnoty jsou dosahovány pomocí specifických testů, prováděných na příslušných výrobcích.
Směrnice
Evropské směrnice pro schvalování byly navrženy v EOTA, Evropské organizaci pro technické schvalování. V Evropě je možno rozlišit dvě skupiny technických specifikací: evropské produktové normy pro stavební výrobky a evropská technická schválení. Pokud je výrobek zahrnut v evropské normě, musí výrobce zajistit označení CE.
Evropská technická schválení jsou na druhé straně určená pro výrobky, pro které není k dispozici žádná evropská norma. Kotvy převážně podléhají těmto schválením. Výrobek může být přesto označitelný značkou CE, pokud ho výrobce otestoval v souladu s postupem, schváleným v EOTA. Pro stavební výrobky bylo Evropskou komisí pro normalizaci (CEN) navrženo asi 1.500 evropských norem.
Normy specifikují, které charakteristiky a specifikace výrobku jsou zahrnuty ve značce CE a jak se mají testovat. V případech, ve kterých závisí na bezpečnosti a zdraví, musí určité testy a kontroly provést třetí strana, známá jako notifikovaná osoba. Evropské schválení (ETA, European Technical Approval) platí zvláště pro stavební výrobky, které nejsou normalizované v rámci CEN. Podílející se instituce ‚schvalovací úřady‘ jsou stanovovány členskými zeměmi. Na základě Evropských směrnic (ETAG, European Technical Approval Guideline - směrnice pro evropská technická schvalování), mohou výrobci předkládat své výrobky těmto úřadům s požadavkem na schválení.
Od roku 2014 a na základě speciální dohody s Evropskou komisí EOTA vyvíjí směrnice ETAG a dokumenty EAD podle požadavků předpisů pro stavební výrobky EU 305/2011. Další informace o směrnicích a vývoji je možno nalézt zde: https://www.eota.eu
ETAG 001 je nahrazeno EAD* 330232-00-0601. (*EAD = European Assessment Document - Evropský dokument pro posuzování).
Výpočetní metoda ACI 318 příloha D, používaná v Severní Americe odpovídá do značné míry příloze C evropské ETAG. Obě metody jsou založené na výpočetní metodě nosnosti betonu.
Schválení
ACI Code Standard, německé národní stavební schválení a evropské schválení ETA jsou dokumenty, obsahující vlastnosti konkrétního výrobku. Ty poskytují záruku, že příslušný výrobek byl testován v souladu s požadovanou směrnicí. Uvedené vlastnosti zahrnují technickou informaci o oblasti použití, vzdálenosti od hrany a osové rozteči, tlouštce konstrukčního prvku a charakteristické pevnosti pro různé druhy selhání. Dokument tohoto typu je nutný pro návrh konstrukčního ukotvení. Nakonec musí být konstrukce budovy navržena a postavena takovým způsobem, aby síly vznikající během stavby a používání nezpůsobily poškození, nadměrnou deformaci nebo zhroucení. Proto je nutné, aby bylo možno adekvátnost konstrukce demonstrovat pomocí výpočtu. ETAG „kovové kotvy pro použití v betonu“ (ETAG č. 001 vydání 1997) popisuje zkušební postupy, konstrukční a výpočetní metody a metody vyhodnocení pro získání ETA pro kovovou kotvu, umístěnou v trhlinovém a netrhlinovém betonu. Pokud byl ETA vydán pro konkrétní výrobek, pak je možno na výrobku použít značku CE.
Výpočetní metoda
ACI 318 příloha D a ETAG, příloha C obsahuje tři výpočetní metody. Od metody C do metody A je ve výpočtu zahrnut narůstající počet proměnných. Obecně je možno konstatovat, že v metodě A jsou různé vlivy, působící na kotvu, stanoveny přesněji, než v metodě B nebo C.
A Výpočetní metoda A je nejrozsáhlejší a nejpodrobnější výpočetní metoda, ve které se uvažují všechny možné formy selhání a všechny směry zatížení. Jsou zde zahrnuty aspekty prasknutí oceli, vytažení kotvy, prasknutí základu kotvy, roztržení a bočních nebo zpětných prasklin. Je nutno prokázat, že výpočetní hodnota pro zátěž ve všech směrech a pro každý mechanismus selhání je menší než výpočetní hodnota kotvy, stanovená z charakteristické hodnoty v extrémní situaci.
B Na rozdíl od metody A, používá zjednodušená metoda B jednu hodnotu pro všechny směry zatížení. Dále se nebere v úvahu typ selhání. Na rozdíl od metody C se nepoužívají jen charakteristické hodnoty pro vzdálenost od hrany a osovou rozteč, ale také minimální hodnoty.
C Metoda C je zjednodušením výpočetní metody B; jedna hodnota se používá pro všechny směry zatížení. Při použití této metody je nutno dodržet charakteristickou vzdálenost od hrany a osovou rozteč.
Vzhledem k tomu, že metoda A zahrnuje nejvíce situací, umožňuje také volbu nejefektivnějšího upevnění. Metoda A je proto doporučenou výpočetní metodou. Samozřejmě, že spolehlivého upevnění je možno dosáhnout i použitím jiných metod. Při metodách B a C se naproti tomu uvažuje podstatně méně aspektů. To je často méně výhodné z konstrukčního hlediska, z důvodů jako je velká vzdálenost od hrany nebo osová rozteč.
Výsledkem výše uvedených výpočetních metod je volba ukotvení, které patří do určité kategorie. Ve schváleních se rozlišuje 12 kategorií, založených na oblasti použití kotvy. Prvních šest kategorií, známých jako možnosti, zahrnuje kotvy pro trhlinový a netrhlinový beton. Možnost se dá považovat za popis testu, ve kterém jsou parametry aplikace, jako je pevnost betonu, stav betonu (trhlinový nebo netrhlinový), směr zátěže, vzdálenost od hrany a osová rozteč nejrozsáhlejší pro možnost 1 a nejméně rozsáhlé pro možnost 12.
Iniciativa pro provedení těchto testů je na výrobci příslušné kotvy. Každá z uvedených výpočetních metod platí pro čtyři kategorie ukotvení. Výpočetní metoda A platí pro kotvy podle možnosti 1, 2, 7 a 8. Výpočetní metoda B platí pro kotvy podle možnosti 3, 4, 9 a 10. Výpočetní metoda C platí pro kotvy podle možnosti 5, 6, 11 a 12. Následující tabulka uvádí vztahy mezi výpočetními metodami, kategoriemi ukotvení a oblastí použití. Pokud pro ukotvení platí konkrétní možnost, je nutno to vyznačit na štítku.
Ccr = minimální vzdálenost od hrany, nutná pro vytvoření charakteristické pevnosti kotvy
Scr = minimální osová rozteč, nutná pro vytvoření charakteristické pevnosti kotvy
Cmin = minimální povolená vzdálenost od hrany
Smin = minimální povolená osová rozteč
