CZ11593U1 - Stavební kotva - Google Patents

Description

Stavební kotva

Oblast techniky

Technické řešení se týká stavebnictví, zejména kotvení stavebních prvků a to nejen u novostaveb, ale i při rekonstrukcích a opravách stávajících konstrukcí.

Dosavadní stav techniky

Ve stavebnictví se používají nejrůznější způsoby kotvení stavebních konstrukcí u novostaveb nebo pro dodatečné kotvení při rekonstrukci stávajících konstrukcí.

Velkým problémem je kotvení ke stávajícím, nepříliš únosným nehomogenním materiálům a zejména kotvení kovových konstrukcí ke zdivu a betonu.

Stávající techniky nenabízejí optimální řešení a pokud se některé přibližují, pak se jedná o řešení již neekonomické, tudíž nevhodné.

Pro kotvení do neúnosných betonů a zdivá je nutno použít kotvení chemické. Při chemickém kotvení se v konstrukci nevyvíjí nová napětí, což se děje při mechanickém kotvení, kdy se ocelové kotvy upínají do konstrukce rozepřením kotevní části. To je vhodné kotvení do kvalitních homogenních materiálů. Nehomogenní materiál by byl silou vyvinutou rozepřením mechanické kotvy deformován.

Dosud existující chemické kotvení umožňuje jednak vlepení ocelové závitové tyčoviny do dvousložkových pryskyřic, kterými se vyinjektuje kotevní otvor nebo do chemických patron, které po aplikaci do vrtu a následným rozbitím a rozmícháním kotvou při jejím zavrtání, vytvoří pevnou lepící hmotu.

Kotvení pomocí chemických patron, kdy kotevní hmota vzniklá rozmícháním kapsle ve vrtu má expanzivní vlastnosti aje poměrně řídké konzistence je nevhodné pro použití v porézních materiálech jako jsou nekvalitní betony a dutinové cihly, používané ve zdivu nebo u cihelných blok panelů. Navíc tato metoda není vhodná pro větší hloubky kotvení z důvodu nezřetelnosti kvality materiálu na dně hlubokého vrtu.

Hloubka kotvení je také limitujícím kritériem pro kotvení do pryskyřic, které je sice vysokopevnostní a použitelné v porézních matriálech, ale její efektivní použití je pouze do hloubky cca 100 mm. Zatímco u porézních materiálů je požadavek větších kotevních délek a to 400 i více mm.

Jedině kotevní princip prutu Helibar sjeho HiFin profilem, známého zEP 0 494 723, může být použit ke kotvení porézních materiálů. Prut Helibar sjeho šroubovitým HiFin profilem vzniká vyválcováním oceli do profilu s jádrem s kruhovým průřezem a dvěma křidélky po celé délce a následným zkroucením celého profilu. Pruty Helibar jsou vyráběny z prvotřídní ocele.

Vlepením takového výztužného prutu do tmelu do připraveného vrtu je zajištěno rovnoměrné roznesení síly z prutu HiFin profilu do celé kotevní délky. Současně finanční nákladnost této techniky je při požadovaných délkách kotvení 400 mm i více mnohem ekonomičtější než vlepení do pryskyřice. Tmel má optimální plasticitu, hustotu a z ní plynoucí tyxotropní vlastnost. Také potřebnou adhezní schopnost k běžným betonům a zdivu.

Dosud známé kotvy tohoto typu slouží pro spojování zděných nebo betonových konstrukcí nebo v kombinaci se dřevem. Dosud známé kotvy tohoto typu v dosud známých provedeních však nelze použít ke kotvení ocelových konstrukcí ke zdivu nebo betonu.

-1 CZ 11593 Ul

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje a oblast stavebních výrobků doplňuje stavební kotva podle technického řešení, jejíž podstata spočívá vtom, že je tvořena částečně z výztužného prutu Helibar s HiFin profilem, který přechází v část ze závitové tyčoviny a součástí stavební kotvy je podložka a matice odpovídajícího průřezu a závitu, vše ze stejného materiálu, nejčastěji z nerezu. Spojení obou částí stavební kotvy je provedeno tak, že rovný nestočený konec, dlouhý cca 20 mm prutu Helibar s HiFin profilem se zasune do zářezu a vrtu provedeného v podélné ose závitové tyčoviny a provede se podélný svar. Svar se provede například v ochranné atmosféře argonu, aby nedošlo k přehřátí HiFin profilu prutu Helibar, čímž by došlo ke snížení jeho pevnostních charakteristik.

Stavební kotva se dá kolmo nebo pod úhlem vlepit do stavební konstrukce, kdy její část s HiFin profilem prutu Helibar je vlepena do tmelu typu Helibond MM2 a na závitovou část je maticí s podložkou kotvena ocelová konstrukce.

Část tvořená prutem Helibar musí být namáhána vždy pouze tahem, ale část z tyčoviny přenese také případně smykové nebo ohybové namáhání.

Oproti jiným chemickým či mechanickým kotevním technikám umožňuje stavební kotva podle technického řešení několikanásobně delší kotevní oblast, přičemž zajistí roznesení nového zatížení od kotveného prvku do větší roznášecí plochy, což je velmi důležité u stavebních prvků s omezenou lokální únosností.

Stavební kotva umožňuje také dodatečné zavěšení ocelových prvků k nepříliš únosným, či nepříliš homogenním materiálům.

Stavební kotva umožňuje kotvení prutu Helibar do hloubky až 1 m, například do vnitřní nosné konstrukce, s tím, že přes obvodový plášť již probíhá závitová tyčová část, která v něm může být volně ložená a k ní je šroubována ocelová konstrukce na fasádě objektu.

Standardní provedení celé kotvy je z nerezové oceli, což je důležité při použití v porézních materiálech nebo když jsou její části vystaveny povětrnosti.

Závitová část může být provedena podle potřeby konkrétního uplatnění, v poměrných délkách a proměnných průměrech v závislosti na potřebné únosnosti. Část tvořená prutem Helibar s HiFin profilem může být provedena v několika délkách a průřezech nejběžněji 8 a 10 mm, ale i jiných podle potřeby.

Přehled obrázků na výkrese

Na přiloženém výkrese je detailní vyobrazení stavební kotvy podle technického řešení v půdoryse.

Příklad provedení technického řešení

Stavební kotva znázorněná na přiloženém obrázku je tvořena částečně prutem Helibar s HiFin profilem s rovným nestočeným koncem dlouhým 20 mm část 1, kteiý přechází v část 3 ze závitové tyčoviny. Součástí stavební kotvy je podložka 5 a matice 4, odpovídajícího průřezu, vše z nerezové austenitické oceli. Spojení obou částí kotvy 2 je provedeno tak, že rovný nestočený cca 20 mm dlouhý konec prutu Helibar s HiFin profilem se zasune do zářezu a vrtu, který se provede v podélné ose závitové tyčoviny a provede se oboustranný podélný svar v ochranné atmosféře argonu aby nedošlo k přehřátí HiFin profilu prutu Helibar, čímž by se snížily jeho pevnostní charakteristiky.

Část 1 stavební kotvy tvořená prutem Helibar s HiFin profilem se vlepí do tmelu Helibond MM2, jedná se o polymer cementovou dvoukomponentní, vysokopevnostní hmotu s vlastnostmi

-2CZ 11593 Ul umožňujícími účinné vlepení prutu Helibar do zděných a betonových stavebních konstrukcí se zajištěním rovnoměrného roznesení síly z prutu do celé kotevní délky, zatímco část 3 závitová tyěovina, umožňuje upevnění k ocelové konstrukci je a zajištěna podložkou 5 a maticí 4.

Část stavební kotvy tvořená prutem Helibar musí být namáhána vždy pouze tahem, ale část z tyěoviny přenese také případné smykové nebo ohybové namáhání.

Oproti jiným chemickým či mechanickým kotevním technikám umožňuje stavební kotva podle technického řešení několikanásobně delší kotevní oblast, která zajistí roznesení nového zatížení od kotveného prvku do větší roznášecí plochy, což je velmi důležité u starších stavebních prvků s omezenou lokální únosností.

Průmyslová využitelnost

Stavební kotva podle technického řešení se využije pro kotvení stavebních konstrukcí u novostaveb, pro dodatečné kotvení do nepříliš únosných, nehomogenních materiálů při rekonstrukci stávajících stavebních konstrukcí a zejména pro kotvení kovových konstrukcí ke zdivu a betonu.

Claims (3)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Stavební kotva částečně tvořená výztužným prutem Helibar sHifin profilem, vyznačující se tím, že sestává z části /1/ z výztužného prutu Helibar s HiFin profilem s rovným nestočeným koncem a části /3/ ze závitové tyěoviny.

2. Stavební kotva podle nároku 1, vyznačující se tím, že spojovací část /2/ je vytvořena tak, že rovný nestočený konec části /1/ z výztužného prutu Helibar s HiFin profilem je zasunut do zářezu a vrtu, který je proveden v podélné ose části /3/ závitové tyěoviny a spojení obou částí je provedeno napevno.

3. Stavební kotva podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že součástí stavební kotvy je podložka /5/ a matice /4/ odpovídajícího průřezu a závitu.