VÍCEČETNÉ KOTVENÍ V TRHLINOVÉM BETONU

1. Výběr bezpečného a vyhovujícího kotevního systému pro zavěšení / podepření TZB

Technická zařízení budov (TZB) představují páteř technického vybavení budov a zajišťují distribuci médií a energie v rámci systémů vytápění, vzduchotechniky, elektroinstalace a rozvodů vody. Stropní závěsy typu „hrazda“ jsou zcela běžně používány k zavěšení těchto instalací a zajištění jejich stability a funkčnosti. Dalším typem stropních závěsů pro rozvody TZB mohou být tzv. jednoduché závěsy používané např. i pro ukotvení zavěšených stropních podhledů. Vzhledem k těmto rozdílným typům závěsů/podpěr může být vícečetné (redundantní) kotvení důležité při samotném návrhu z hlediska statické únosnosti, bezpečnosti a provozní spolehlivosti celého systému TZB rozvodů.

2. Co je vícečetné (redundantní) kotvení?

Vícečetné kotvení je určeno pro konstrukce, které nejsou součástí hlavní nosné konstrukce budovy. Je navrhováno tak, aby v případě selhání jednoho kotevního bodu nedošlo ke kolapsu celého systému, a i nadále bylo ostatními kotevními body přenášeno potřebné zatížení. Vícečetné kotvení uvažuje se spolupůsobením opakujících se závěsů/podpor po trase instalace, aby byla zajištěna provozní funkčnost i v případě selhání některého/-é ze závěsů/podpor na trase instalace. U závěsů typu „hrazda“ to může zahrnovat i některé další prvky závěsu např. objímky nebo objímkové fixační čepy. U jednoduchých závěsů (např. jednoduchý závěs = kotva + závitová tyč + objímka) pro uchycení rozvodů potrubí nebo zavěšených stropních podhledů je redundance zajištěna návrhovým předpokladem, že určité procento kotevních bodů může selhat, aniž by došlo ke ztrátě přenosu zatížení na sousední kotvy. V tomto článku se primárně zaměříme na vlastnosti kotev, které jsou součástí celého systému zavěšení/podepření. Ve většině instalací TZB systémů, jejichž konstrukce jsou kotveny do betonu, jsou tyto instalace upevňovány ke stropu, tedy na spodní líc betonové desky nebo prvku. Spodní líc betonové desky je často označovaný jako trhlinová zóna nebo tahová zóna, protože právě zde dochází k tahovým napětím způsobeným ohybem. Přestože výztuž zabudovaná v betonu přebírá napětí z ohybového namáhání desky, trámu apod. mohou se v betonu stále objevovat trhliny, často ve formě mikrotrhlin, které mohou být pouhým okem obtížně zjistitelné. I mikrotrhliny mohou ovlivnit volbu správné kotvy používané pro TZB závěsný systém. Pokud je nainstalována kotva, která není odzkoušena a certifikována pro použití v trhlinovém betonu a je namáhána v místě trhliny, může dojít k jejímu selhání dříve, než dosáhne své plné únosnosti.

3. Důležitost vícečetného (redundantního) kotvení u podpor TZB

Je důležité si představit, jak se bude celý systém TZB chovat v případě selhání jednoho z kotevních bodů nebo celého/é závěsu/podpěry. Pokud jedna kotva či závěs/podpora neunese zatížení od TZB systému v místě svého ukotvení, tak to způsobí prokluz nebo selhání v daném místě. V takovém případě musejí být sousední kotvy navrženy tak, aby dokázaly přenést toto dodatečné zatížení, aniž by způsobily kaskádovité selhání dalších kotev, což by mohlo mít katastrofální následky na celý TZB systém.

Norma CEN/TR17079 poskytuje návrhové pokyny pro dodatečně instalované kotvy pro upevnění redundantních nenosných lehkých podpůrných systémů s alespoň třemi upevňovacími body. Upevnění může být provedeno do klasického železobetonu nebo do prefabrikovaných předpjatých spirol panelů. Norma však neposkytuje žádné pokyny k tomu, jaký konkrétní typ nebo výrobce kotev použít, a proto je důležité vědět, jak vybrat správnou kotvu pro bezpečné a spolehlivé řešení kotvení. V technickém listu pro kotvu testovanou a schválenou pro vícečetné (redundantní) kotvení, jako je např. kotva HUS3-I, nebo úderová kotva HKD by mělo být jasně uvedeno, jak vypočítat minimální počet kotev a pro jaké zatížení je kotva a kotevní bod určen. Níže naleznete konkrétní příklady, klikem na odkazy zobrazíte příslušná schválení ETA a technické listy vhodných kotev.

• HUS3-I - ETA Certifikát

• HUS3-I - Technický list

• HKD úderová kotva - ETA Certifikát

• HKD úderová kotva - Technický list

4. Zvýšená bezpečnost

Systémy TZB se často instalují nad zavěšené stropní podhledy, v těžko přístupných prostorech, nebo v případě výrobních závodů přímo nad technologií výroby. Pokud v takových místech selže nosný systém, může to vést k pádu TZB zařízení nebo potrubí, což představuje značné bezpečnostní riziko pro instalovanou technologii a osoby pohybující se pod těmito instalacemi. Navržení správných kotev pro vícečetné (redundantní) kotvení snižuje riziko takových katastrofických selhání.

5. Úspory nákladů v dlouhodobém horizontu

I když vícečetné (redundantní) kotvení může mírně zvýšit počáteční náklady na materiál a práci, tak v budoucnu zabraňuje případným drahým opravám a sanacím škod. Oprava havarovaného TZB systému nebo zavěšeného stropního podhledu často zahrnuje náklady, jako je kompletní odstranění a výměna zavěšených podhledů nebo okolních instalací, odpojení dodávky vytápění/chlazení, nákladné prostoje v provozu a dodatečné náklady na práci a pronájem plošin, lešení atd. Tyto potenciální dodatečné náklady lze hned od začátku eliminovat instalací vícečetného (redundantního) systému kotvení.

6. Závěr

Při navrhování kotvení podpůrných systémů TZB nebo zavěšených stropních podhledů není redundance jen preventivním opatřením – je to nutnost. Přístup vícečetného (redundantního) kotvení zajišťuje, že systém závěsů/podpěr odolá neočekávanému namáhání, minimalizuje bezpečnostní rizika a spolehlivě funguje po celou dobu své plánované životnosti. Upřednostněním redundance mohou projektanti i dodavatelé vytvářet nosné systémy, které zachovávají integritu kritických inženýrských sítí budovy a chrání jak obyvatele, tak i investice. Hilti vícečetné (redundantní) řešení kotvení pro systémy TZB přináší klid, že celkové upevnění (závěsy/podpěry) a jeho komponenty zůstanou po dobu plánované životnosti TZB systému bezpečné, spolehlivé a funkční.

Pro více informací se obraťte na svého obchodního nebo technického zástupce nebo zavolejte do místní kanceláře zákaznických služeb Hilti. Navštivte ještě dnes www.hilti.cz a dozvíte se více o tom, jak vám Hilti může pomoci s návrhem bezpečných a produktivnějších kotevních systémů.