Podręcznik zamocowań

Podręcznik zamocowań

Zarówno w projektowaniu montażu, jak również przy sprzedaży i doradztwie klientom ważna jest znajomość warunków, które wpływają na dobór odpowiednich zamocowań. Warunki te wraz z rozwojem branży budowlanej ulegają ciągłym zmianom. Stosowanie nowych materiałów budowlanych pociąga za sobą projektowanie nowych sposobów na skuteczne mocowanie. To wszystko sprawia że zmieniają się sposoby montażu mające na celu oszczędność czasu i zwiększenie perfekcji zamocowań. Wiadomości z tego działu są przedstawione i omówione by zapewnić optymalny wybór odpowiednich systemów zamocowań.

Podkategorie

  • Materiały budowlane

    Wybór odpowiednich zamocowań determinowany jest w szczególności przez rodzaj materiału budowlanego, w którym chcemy mocować. Każdy materiał budowlany charakteryzuje się innymi właściwościami mechanicznymi i dlatego dla każdego z nich dostosowywane są odpowiednie zamocowania. Krótkie poznanie podstawowych materiałów budowlanych pozwoli na odpowiedni wybór zamocowań.

     

    Materiały Pełne

    1. Beton
    beton Jeden z najpopularniejszych materiałów budowlanych dzieli się na dwie podstawowe grupy: beton zwykły i beton
    lekki. Podstawowym kryterium powyższej klasyfikacji jest zawartość lekkich domieszek takich jak pumeks czy styropian. Najważniejszym parametrem betonu, z punktu widzenia zamocowań, jest jego wytrzymałość na ściskanie podawana w N/mm2. Podstawowym rodzajem betonu jest beton C20/25, do którego znajduje odniesienie przeważająca większość parametrów wytrzymałości zamocowania oraz zaleceń montażu.

    2. Skała, kamień naturalny.
    skała Naturalne materiały pełne o trudnych do określenia parametrach wytrzymałości. W praktyce, z uwagi na specyfik´ stosowania zamocowań, stanowią uboczną grupę materiałów budowlanych. W każdym przypadku zakotwień w tych materiałach należy upewnić się co do jakości zamocowania.

    3. Cegła pełna.

    cegła Jeden z podstawowych materiałów budowlanych. Do zamocować w murach z cegły pełnej można stosować przeważającą większość zamocowań. Szczególną ostrożność należy zachować stosując kotwy o dużej sile rozprężania, z uwagi na naturalną kruchość cegły.

     

    4. Beton porowaty.

    beton porowatyBeton porowaty (Ytong, Siporex, Hebel, Termorex) charakteryzuje się niską wytrzymałością na ściskanie. Do zamocowań w tych materiałach należy używać specjalnych kołków i kotew oraz w każdym przypadku dokładnie sprawdzać poprawność zamocowania.

     

     

    Materiały z pustką

    Materiały z pustką (pustaki) itp. W przypadku stosowania pustaków bardzo istotnym elementem jest zarówno rodzaj materiału, z którego wykonany jest pustak (beton lekki, cegła kratówka lub dziurawka, pustaki cementowe), jak i struktura jego pustych przestrzeni. Analiza powyższych uwarunkować pozwala na zastosowanie odpowiedniego rodzaju kołka lub kotwy oraz dopasowanie wymaganej Średnicy i długości zamocowania.

    pustaki

     

    Płyty budowlane

    Płyty gipsowo- kartonowe. Płyty wiórowe, pilśniowe

    płyty gipsowe Na przestrzeni ostatnich kilku lat płyta gipsowo-kartonowa oraz materiały stosowane na mineralne sufity podwieszane stały się jednymi z najpopularniejszych materiałów budowlanych w zakresie zabudowy i wystroju wnętrz. Z uwagi na stosunkowo niewielką grubość płyt, do zamocować w tych materiałach stosuje się specjalne kołki, których konstrukcja pozwala na dopasowanie się do podłoża. Do lżejszych zamocować znajdują zastosowanie kołki wykorzystujące płytę jako bazę zamocowania (TT, SPA). Problem pewności zamocowania sprowadza się głównie do jakości płyty oraz dokładności wywierconego w niej otworu. Osobną grupą zamocowań stanowią specjalistyczne kołki i kotwy oraz wkręty do montażu konstrukcji płyt gipsowo-kartonowych i sufitów podwieszanych. Do zakotwień w tych materiałach stosuje się najczęściej zamocowania do płyt gipsowo-kartonowych oraz elementy złączne bez rozporowe np. wkręty hartowane uniwersalne.

  • Technika zamocowań

    Technika zamocowań przeżywa stały rozwój wraz ze zmianami w technologiach budowlanych. Pojawianie się nowych technologii produkcji oraz nowych materiałów (zwłaszcza nowych tworzyw sztucznych) przynosi nowe rozwiązania w tej dziedzinie. Obecnie dysponujemy wieloma rodzajami zamocowań o stopniu specjalizacji zależnym od rodzaju podłoża i wymaganej wytrzymałości połączenia. Poniżej przedstawiamy kilka podstawowych informacji na temat techniki zamocowań, montażu oraz zasad doboru kołków i kotew.

     

    Rodzaje zakotwienia kołków rozporowych

     

    Zamocowanie przy pomocy siły tarcia.



    zamocowanie Obciążenie od sił zewnętrznych F jest przenoszone przez sił´ tarcia Fr uzyskaną dzięki sile rozpierającej Fsp. Pojawienie się siły rozpierającej jest skutkiem wkręcenia wkręta w kołek lub wbicie stożka w kotwę.


    -

    Połączenie kształtowe


    połączenie kształtowe Obciążenie zewnętrzne F jest równoważone reakcją sił oporowych Fop, powstałych w wyniku odpowiedniego odkształcenia kotwy, zgodnego z założeniami konstrukcyjnymi dla danego podłoża.

     

     

    Połączenie bezpośrednie stałe


    połączenie bezpośrednie Obciążenie zewnętrzne F jest równoważone przez się´ Fk uzyskaną między Ścianką otworu a kotwą przy pomocy kleju (żywicy) lub zaprawy. W praktyce uzyskiwane w zamocowaniach połączenia są zawsze kombinacją powyższych rodzajów zakotwień. Dla przykładu kołek rozporowy z tworzywa sztucznego jest typowym połączeniem za pomocą sił tarcia oraz, ze względu na rysy powstałe przy wierceniu i odkształcanie się tworzywa, połączeniem kształtowym.

     

     

     

    Wiercenie

    Wiercenie i przygotowanie otworu
    wiercenie Odpowiednie dobranie rodzaju wiertła do podłoża oraz jego Średnicy nie wystarcza do prawidłowego wywiercenia i przygotowania otworu do montażu kołka lub kotwy. Jednym z podstawowych problemów jest wybór rodzaju wiercenia. Wyróżniamy cztery podstawowe rodzaje wierceń:

    - obrotowe
    - udarowe
    - młotkowe
    - pozostałe z użyciem profesjonalnych wierteł i wiertnic

    Podstawą wyboru jest rodzaj podłoża. W materiałach pełnych lub z pustką o gęstej strukturze należy zastosować wiercenie obrotowo-udarowe lub młotkowe. W materiałach z pustką oraz płytach używamy tylko wiercenia obrotowego, aby nie zniszczyć struktury materiału i nie spowodować zwiększenia średnicy otworu.

     

     

    Parametry montażu

    W celu wykonania prawidłowego montażu oraz uzyskania odpowiedniej jakości zamocowania należy przestrzegać niżej wymienionych zasad i zaleceń:

    • należy zwrócić uwagę na to czy dany kołek (kotwa) nadaje się konstrukcyjnie dla danego podłoża - w elementach konstrukcyjnych ścian z pustkami (cegła dziurawka, kratówka, pustak max) część rozporowa kołka powinna być zamocowana w co najmniej jednej z przegród lub należy stosować kotwy o zamocowaniu kształtowym
    • należy odpowiednio dobrać długość kołka (kotwy) z uwagi na grubość mocowanego przedmiotu
    • wywiercony otwór powinien mieć odpowiednią głębokość, zwykle kilka milimetrów więcej od żądanej długości zakotwienia i powinien być oczyszczony z pozostałości po wierceniu
    • przy określeniu głębokości kotwienia należy uwzględnić warstwy nienośne lub słabonośne podłoża (grubość tynku lub warstwa ocieplenia) i odpowiednio skorygować długość kołka (kotwy)
    • należy unikać montażu kotew zbyt blisko krawędzi podłoża, gdyż w przypadku dużych obciążeń może dojść do zniszczenia połączenia lub oberwanie krawędzi materiału
    • nie należy przekraczać zalecanych momentów dokręcenia kotew - zalecamy użycie klucza dynamometrycznego
    • dla uzyskania poprawnego zamocowania w ścianach gipsowo-kartonowych należy bezwzględnie stosować kołki

     

     

    Różnice pomiędzy trzema różnymi metodami:


    1.Montaż wtykowy:
    montaz wtykowy Dybel najczęściej ściśle przylega do powierzchni podłoża. Otwór nawiercony
    w podłożu jest większy niż otwór montażowy w mocowanej części.
    Przebieg montażu:  przenieść odstępy między otworami z mocowanej części na podłoże; wykonać otwory, włożyć dyble, przykręcić mocowany przedmiot; w przypadku montażu z użyciem 3 lub więcej dybli zachodzi obawa wykonania otworu w niewłaściwym miejscu. Rada: zastosować dyble przetykowe

    2.Montaż przetykowy:
    montaz przetykowy jest specjalnie zalecany, gdy element mocowany jest przy użyciu więcej niż dwóch kołków: przypadku montażu seryjnego, a szczególnie w przypadku, gdy na jeden mocowany przedmiot przypada więcej niż 2 dyble, stosuje się montaż przetykowy. otwory w mocowanej części mogą być wykorzystywane jako wiercenie wstępne, ponieważ średnica otworu w mocowanej części musi być co najmniej taka duża, jak w podłożu. oprócz ułatwienia montażu osiąga się´ również dużą dokładność wykonania otworów pod dyble. dybel wkłada się przez mocowany przedmiot do nawierconego otworu i następnie rozpiera.

    3.Montaż z odstępem:
    montaz z odstępem Mocowany przedmiot ma być zamocowany w pewnym określonym
    odstępie od płaszczyzny podłoża w sposób wytrzymały na ściskanie i rozciąganie. Do tego celu służą kotwy metalowe z metrycznym gwintem wewnętrznym dla wkrętów lub gwintowanych sworzni z nakrętkami zabezpieczającymi.

    Długość użytkowa.
    Długość użytkowa (grubość ścisku) odpowiada najczęściej grubości zamocowanego przedmiotu. W przypadku montażu wtykowego można to różnicować przez odpowiedni wybór długości wkrętu. Natomiast w przypadku montażu przetykowego maksymalna długość dybla. Jeśli podłoże ma warstw´ tynku lub materiału izolacyjnego, to należy wybrać taki wkręt lub taki dybel przetykowy, który ma długość użytkową odpowiadającą przynajmniej grubości tynku i grubości mocowanego przedmiotu.

    Głębokość zakotwienia.
    Głębokość zakotwienia odpowiada w przypadku dybli z tworzywa sztucznego i ze stali odległości między górną krawędzią nośnej części konstrukcyjnej i dolną krawędzią części rozprężnej.

    Wielkość i rodzaj obciążeń.
    Dla doboru dybli tak samo ważne, jak wymiary podłoża są obciążenia wzgl. siły występujące przymocowaniu danego przedmiotu.
    Siły te są charakteryzowane przez:
    • wielkość
    • kierunek
    • punkt zaczepienia

    Siły te są podawane w kN (kilonewton 1 kN = 100 kg), momenty zginające natomiast w Nm (Newtonometr Nm = 0,1 kgm)
    Dla doboru dybli tak samo ważne, jak wymiary podłoża są obciążenia wzgl. siły występujące przy mocowaniu danego przedmiotu. Siły te są charakteryzowane przez:
    Siły zrywające, (średnia wartość z przynajmniej 5 pojedynczych prób w niepopękanym materiale).
    Rodzaje usterek: pęknięcie podłoża, wyciągnięcie lub pęknięcie dybla
    Charakterystyczne siły zrywające (5% poziomu ufności, tzn. w 95% wszystkich przypadków siły te zostają osiągnięte lub przekroczone).
    Obciążenia dopuszczalne (zalecane) Są to wartości obciążeń, które zawierają już odpowiedni współczynnik bezpieczeństwa.

  • Aprobaty
    Image Unia europejska (EU) w sposób jednoznaczny określiła prawne podstawy dotyczące aprobat technicznych na produkty budowlane na terenie wszystkich państw członkowskich. Umożliwia to stworzenie wspólnego europejskiego rynku na wszystkie materiały budowlane. W tym celu została wydana “Dyrektywa 89/106/EWG Zalecenia w Sprawie Ujednolicenia Prawnych i Administracyjnych Specyfikacji Produktów Budowlanych dla Państw Członkowskich (BPR). Ta dyrektywa zawiera przepisy dotyczące wprowadzania na rynek i wolnego handlu materiałami budowlanymi.

     
    Najważniejsze wymagania stawiane materiałom budowlanym, wymienione w dyrektywie BPR.

    1. Mechaniczna wytrzymałość i trwałość

    2. Odporność ogniowa

    3. Higiena i bezpieczeństwo dla zdrowia i środowiska

    4. Bezpieczeństwo użytkowania

    5. Tłumienie hałasu

    6. Oszczędność energii i izolacyjność cieplna

    Image W oparciu o BPR będą wydawane normy i szczegółowe wytyczne będące następnie podstawą do opracowania aprobat technicznych na materiały budowlane. Pierwszym ważnym dokumentem powstałym w oparciu o BRE są “Wytyczne do Europejskich Aprobat Technicznych (ETAG)”. Dokument ten zawiera również rozdział (ETAG 001)

    “Zamocowania metalowe do kotwienia w betonie”.
    Image Po wprowadzeniu Dyrektywy BPR normy europejskie nie maja już takiego znaczenia. Materiały budowlane mogą zostać wprowadzone do sprzedaży i swobodnie dystrybuowane jeżeli są użyteczne w budownictwie, tzn. są zgodne w/w wymaganiami i posiadają znak CE. Użyteczność i zgodność  będzie musiała być potwierdzona poprzez odwołanie do obowiązujących norm. Gdy odpowiednie normy nie są dostępne, dokumentem odniesienia może być Europejska Aprobata Techniczna (ETA). To ważna zaleta, że wszystkie produkty posiadające aprobat´ ETA i oznaczone znakiem CE mogą być oficjalnie sprzedawane w całej Uni Europejskiej. W dodatku, świadectwo stwierdzające użyteczność materiałów może stanowić narodowa aprobata techniczna np. w Polsce polska aprobata techniczna. Na terenie danego państwa obowiązujące są również regionalne rozporządzenia dotyczące budownictwa. Wymagają one, aby montowane, wznoszone i remontowane konstrukcje i urządzenia nie zagrażały środowisku naturalnemu oraz bezpieczeństwu, życiu i zdrowiu użytkowników. Mocowania jako elementy łączące konstrukcje budowlane odgrywają ważną rolę w spełnieniu tych wymogów. Jednakże aprobaty narodowe są coraz częściej zastępowane przez Europejskie Aprobaty Techniczne (ETA), które są obowiązujące we wszystkich krajach członkowskich Unii Europejskiej.