Podmienky pre montáž
Vzdialenosť od hrany a osová rozteč
Pre zabránenie vylamovaniu a vzniku trhlín v základe kotvy a pre zachytenie nutných záťaží na hmoždinách, alebo kotvách je nutné dodržiavať vzdialenosť od hrany a osovú rozteč a špecifikáciu pre potrebnú šírku a hrúbku stavebných materiálov. Pre plastické kotvy sa normálne predpokladá vzdialenosť od hrany rovnajúca sa dvojnásobku hĺbky kotvy. Všeobecne je vhodná osová rozteč, alebo vzdialenosť medzi jadrami rovnajúca sa štvornásobku hĺbky kotvy.
Hĺbka otvoru a hĺbka kotvy
Až na niekoľko výnimiek musí byť hĺbka diery väčšia než hĺbky kotvy. Hĺbka kotvy pre plastové hmoždiny a oceľové kotvy odpovedá vzdialenosti medzi povrchom stavebného materiálu a koncom hmoždiny, alebo kotvy. Väčšia hĺbka otvoru ponecháva dostatočný priestor pre vŕtací prach, alebo pre hrot skrutky vyčnievajúci z hmoždiny. Minimálna dĺžka skrutky sa dá stanoviť pripočítaním priemeru skrutky, hrúbky prípadnej vrstvy omietky a hrúbky montovaného prvku k dĺžke hmoždiny. Množstvo typov hmoždiniek môže správne fungovať len pokiaľ skrutka vyčnieva z konca hmoždiny. Maximálna nosnosť hmoždiny sa dosahuje v kombinácii so skrutkou s maximálnym možným priemerom, ktorý po namontovaní vyčnieva z konca hmoždiny o svoj vlastný priemer.
Čistenie vyvŕtaného otvoru
Behom, alebo po vyvŕtaní je nutné odstrániť vŕtací prach. Vyvŕtané otvory, ktoré nie sú vyčistené, znižujú hodnoty nosnosti. To je zvlášť dôležité pre otvory vyvŕtané diamantovým vrtákom. Tiež je nutné pamätať na to, že nie všetky kotvy sú vhodné pre otvory vyvŕtané týmto spôsobom. Hladká stena vyvŕtaného otvoru znamená, že kotva má veľmi malú adhéziu pre dosiahnutie optimálnej nosnosti. Pri používaní injektážnej pryskyrice je správna príprava vŕtaného otvoru životne dôležitá. Vyvŕtaný otvor je pripravený pre použitie pryskyrice až po vymetení a vyfúkaní. Kotevnú tyč je potom možné zasunúť do otvoru pomaly s rotačným pohybom. Po potrebnom čase vytvrdenia je možné pripojiť ku konštrukcii.
Upínacia hrúbka
Upínacia hrúbka, alebo užitočná dĺžka kotvy odpovedá tej časti výrobku, ktorá je k dispozícii pre montáž konštrukcie zamontovania kotvy. Pre montáž držiaku je upínacia hrúbka definovaná vyčnievajúcou dĺžkou použitej skrutky. Pre priechodziu montáž je maximálna upínacia hrúbka určená hmoždinou, alebo kotvou. Pokiaľ je základ kotvy pokrytý omietkou, alebo inštalačným materiálom, potom skrutka, alebo priechodzia kotva musí byť zvolená s užitočnou dĺžkou, ktorá dokáže minimálne premostiť hrúbku montovaného prvku a hrúbku vrstvy medzi prvkom a základom.
Korózia
Obvyklá hrúbka ochrannej protikoróznej vrstvy zinku pre kotvy do betónu a skrutky je 5 – 8 mm transparentného, alebo namodrastého pasivačného ošetrenia. To poskytuje odpovedajúcu ochranu proti korózii v uzavretých nevlhkých priestoroch, ako sú domy, kancelárie, školy, nemocnice, obchody. Zvýšenú ochranu proti korózii je tiež možné dosiahnuť použitím žiarovej galvanizácie povrchu. Pokiaľ sú kotvy a hmoždiny použité vonku, alebo v stavbách do ktorých má voľný prístup vonkajší vzduch, napríklad steny, alebo strechu ventilovaných priestorov a v mokrých priestoroch musí byť oceľová časť vyrobené z nerez ocele A4 triedy 70, 1.4401, alebo AISI1316. V priestoroch s obsahom chlóru ako sú chlórované plavecké bazény musia však byť kotvy vyrobené zo špeciálnej nerez ocele typu materiálu 1.4529 vzhľadom k riziku napäťovej korózie.
Odolnosť proti ohňu
Pokiaľ sú hmoždiny, alebo kotvy použité pre ukotvenie komponentov budovy, ktoré podliezajú požiadavkom na retardáciu horenia potom musia byť protipožiarne vlastnosti pripojenej konštrukcie normálne kontrolované notifikovanou osobou. Testované výrobky musia byť opatrené certifikátom odolnosti označujúcim čas a zodpovedajúcu povolenú záťaž.
Smernice pre priestor kotiev pre veľkú záťaž
Ekonomická a účinná a stavba je cieľom každého stavebného technika. Po mnoho rokov sa používal veľmi konzervatívny výpočet, ktorý bol kritériom pre všetky mechanizmy zlyhania. Neexistoval žiadny rozdiel medzi rôznymi smermi, ktorými môžu pôsobiť sily v ukotvení, alebo medzi ťahovými silami, tlakovými silami, alebo strižnými silami. Staré zásady výpočtov často viedli ku značne ťažkým konštrukciám, v dôsledku čoho bola použitá v skutočnosti nadmerná kotva s odpovedajúco veľkou vzdialenosťou od hrany. So zavedením národných a medzinárodných smerníc je teraz k dispozícii výpočtová metóda, ktorá berie do úvahy charakteristické hodnoty ukotvenia. Tieto charakteristické hodnoty sú dosahované pomocou špecifických testov, urobených na príslušných výrobkoch.
Smernice
Európske smernice pre schvaľovanie boli navrhnuté v EOTA, Európskej organizácii pre technické schvaľovanie. V Európe je možné rozlíšiť dve skupiny technických špecifikácií: európske produktové normy pre stavebné výrobky a európske technické schválenia. Pokiaľ je výrobok zahrnutý v európskej norme musí výrobca zaistiť označenie CE.
Európske technické schválenia sú na druhej strane určené pre výrobky, pre ktoré nie je k dispozícii žiadna európska norma. Kotvy prevažne podliehajú týmto schváleniam. Výrobok môže byť aj tak označený značkou CE, pokiaľ ho výrobca otestoval v súlade s postupom schváleným v EOTA. Pre stavebné výrobky bolo Európskou komisiou pre normalizáciu (CEN) navrhnutých asi 1500 európskych noriem.
Normy špecifikujú, ktoré charakteristiky a špecifikácie výrobku sú zahrnuté v značke CE a ako sa majú testovať. V prípadoch v ktorých závisí na bezpečnosti a zdraví musí určité testy a kontroly sraviť tretia strany známa ako notifikovaná osoba. Európske schválenia (ETA, European Technical Approval) platí zvlásť pre stavebné výrobky, ktoré nie sú normalizované v rámci CEN. Podieľajúce sa inštitúcie „schvaľovacie úrady“ sú stanovované členskými krajinami. Na základe Európskych smerníc (ETAG, European Technical Appraoval Guideline – Smernica pre európske technické schvaľovania), môžu výrobcovi predkladať svoje výrobky týmto úradom s požiadavkom na schválenie.
Od roku 2014 a na základe špeciálnej dohody s Európskou komisiou EOTA vyvíja smernice ETAG a dokumenty EAD podľa požiadaviek predpisov pre stavebné výrobky EU 305/2011. Ďalšie informácie o smerniciach a vývoji je možné nájsť tu: https://www.eota.eu
ETAG 001 je nahradené EAD* 330232-00-0601. (*EAD = European Assessment Document – Európsky dokument pre posudzovanie).
Výpočtová metóda ACI 318 príloha D, používané v Severnej Amerike odpovedá do značnej miery prílohe C európskej ETAG. Obe metódy sú založené na výpočtovej metóde nosnosti betónu.
Schválenie
ACI Code Standard, nemecké národné stavebné schválenia a európske schválenia ETA sú dokumenty obsahujúce vlastnosti konkrétneho výrobku. Tie poskytujú záruku, že príslušný výrobok bol testovaný v súlade s požadovanou smernicou. Uvedené vlastnosti zahŕňajú technickú informáciu o oblasti použitia, vzdialenosti od hrany a osovej rozteči, hrúbke konštrukčného prvku a charakteristickej pevnosti pre rôzne druhy zlyhania. Dokument tohto typu je nutný pre návrh konštrukčného ukotvenia. Nakoniec musí byť konštrukcia budovy navrhnutá a postavená takým spôsobom, aby sily vznikajúce behom stavby a používania nespôsobili poškodenia, nadmernú deformáciu, alebo zrútenie. Preto je nutné, aby bolo možné adekvátnosť konštrukcie demonštrovať pomocou výpočtu ETAG „kovové kotvy pre použitie v betóne“ (ETAG č. 001 vydanie 1997) popisuje skúšobné postupy, konštrukčné a výpočtové metódy a metódy vyhodnotenia pre získanie ETA pre kovovú kotvu, umiestnením v trhlinovom a netrhlinovom betóne. Pokiaľ bola ETA vydaná pre konkrétny výrobok, potom je možné na výrobku použiť značku CE.
Výpočtová metóda
ACI 318 príloha D a ETAG, príloha C obsahuje tri výpočtové metódy. Od metódy C do metódy A je vo výpočte zahrnutý narastajúci počet premenných. Všeobecne je možné konštatovať, že v metóde A sú rôzne vplyvy pôsobiace na kotvu stanovené presnejšie než v metóde B, alebo C.
A Výpočtová metóda A je najrozsiahlejšia a najpodrobnejšia výpočtová metóda v ktorej sa uvažuje o všetkých možných formách zlyhania a všetkých smeroch zaťaženia. Sú tu zahrnuté aspekty prasknutia ocele, vyťaženie kotvy, prasknutie základu kotvy, roztrhnutie a bočné, alebo spätné praskliny. Je nutné dokázať, že výpočtová hodnota pre záťaž vo všetkých smeroch a pre každý mechanizmus zlyhania je menšia než výpočtová hodnota kotvy stanovená z charakteristickej hodnoty v extrémnej situácii.
B Na rozdiel od metódy A používa zjednodušená metóda B jednu hodnotu pre všetky smery zaťaženia. Ďalej sa neberie do úvahy typ zlyhania. Na rozdiel od metódy C sa nepoužívajú len charakteristické hodnoty pre vzdialenosť od hrany a osovú rozteč, ale tiež minimálne hodnoty.
C Metóda C je zjednodušením výpočtovej metódy B; jedna hodnota sa používa pre všetky smery zaťaženia. Pri použití tejto metódy je nutné dodržať charakteristickú vzdialenosť od hrany a osovú rozteč.
Vzhľadom k tomu, že metóda A zahŕňa najviac situácií umožňuje tiež voľbu najefektívnejšieho upevnenia. Metóda A je preto doporučenou výpočtovou metódou. Samozrejme, že spoľahlivé upevnenie je možné dosiahnuť i použitím iných metód. Pri metódach B a C sa naproti tomu uvažuje o podstatne menšom počte aspektov. To je často menej výhodné z konštrukčného hľadiska, z dôvodov ako je veľké vzdialenosť od hrany, alebo osová rozteč.
Výsledkom vyššie uvedených výpočtových metód je voľba ukotvenia, ktoré patrí do určitej kategórie. V schváleniach sa rozlišuje 12 kategórií založených na oblasti použitia kotvy. Prvých šesť kategórií, známych ako možnosti zahŕňa kotvy pre trhlinový a netrhlinový betón. Možnosť sa dá považovať za popis testu v ktorom sú parametre aplikácie, ako je pevnosť betónu, stav betónu (trhlinový, alebo netrhlinový), smer záťaže, vzdialenosť od hrany a osová rozteč najrozsiahlejšia pre možnosť 1 a najmenej rozsiahla pre možnosť 12.
Iniciatíva pre prevedenie týchto testov je na výrobcovi príslušnej kotvy. Každá z uvedených výpočtových metód platí pre štyri kategórie ukotvenia. Výpočtová metóda A platí pre kotvy podľa možností 1, 2, 7 a 8. Výpočtová metóda B platí pre kotvy podľa možností 3, 4, 9 a 10. Výpočtová metóda C platí pre kotvy podľa možností 5, 6, 11 a 12. Nasledujúca tabuľka uvádza vzťahy medzi výpočtovými metódami, kategóriami ukotvenia a oblasti použitia. Pokiaľ pre ukotvenie platí konkrétna možnosť je nutné vyznačiť ju na štítku.
Ccr = minimálna vzdialenosť od hrany nutná pre vytvorenie charakteristickej pevnosti kotvy
Scr = minimálna osová rozteč nutná pre vytvorenie charakteristickej pevnosti kotvy
Cmin = minimálna povolená vzdialenosť od hrany
Smin = minimálna povolená osová rozteč
