Ve zkratce
Blízké podpěry mohou výsledky zkreslit směrem nahoru. U zkoušek do porušení a předběžných zkoušek dodržte adist alespoň 3 × hef, nebo použijte αdist, pokud je adist větší než 1.5 × hef. V betonu vyžadují předběžné zkoušky L větší než 1.0 × hef, zkoušky do porušení s L menším než 1.5 × hef se zaznamenají a opakují a ověřovací zkoušky připouštějí L 0.5 × hef.
Tato příručka vysvětluje, jak se plánují a provádějí zkoušky na staveništi podle BS 8539:2012+A1:2021. Nenahrazuje normu, údaje výrobce kotvy ani pokyny projektanta nebo inženýra odpovědného za zakázku, který stanovuje plán zkoušek, zatížení a součinitele. Zkouška zaznamenává, co se v daný den stalo; neschvaluje kotvení k použití.
Klíčové údaje
| Rozteč bez nutnosti redukce | a_dist alespoň 3 × h_ef (L alespoň 1.5 × h_ef) |
|---|---|
| Redukční součinitel α_dist | 0.4 + a_dist ÷ (5 × h_ef) |
| Kdy lze α_dist použít | a_dist větší než 1.5 × h_ef a h_ef do 150 mm |
| Předběžné zkoušky v betonu, zatěžování do zkušebního zatížení | L větší než 1.0 × h_ef |
| Ověřovací zkoušky v betonu | L alespoň 0.5 × h_ef, což vyhovuje většině ověřovacích zkoušek |
| Standardní mosty Staht t25 a t60 | α_dist = 1.0 do h_ef = 42 mm. S α_dist: do 84 mm ve zdivu a do 63 mm u předběžných zkoušek v betonu (L větší než 1.0 × h_ef) |
| Staht Bridge 375-25 a 375-60 | α_dist = 1.0 do h_ef = 125 mm |
| Staht Bridge 575-25 | α_dist = 1.0 pro jakékoli h_ef do 150 mm; v betonu L alespoň 1.5 × h_ef do 191 mm |
Proč na rozteči podpěr mostu záleží?
Na rozteči podpěr záleží, protože podpěry blízko kotvy mohou tlačit na podkladový materiál, který by se jinak vylomil, a kotva se pak jeví únosnější, než by byla v provozu. V betonu kotvě, která selže vytržením betonového kužele, pomáhá každá podpěra stojící uvnitř tohoto kužele.
V betonu se tento vliv projeví jen tehdy, když je kotva zatížena blízko své únosnosti a pravděpodobným způsobem porušení je vytržení betonového kužele. Proto jsou pravidla přísná u zkoušek do porušení a předběžných zkoušek a mírnější u ověřovacích zkoušek. Ve zdivu platí pravidla pro rozteč u všech zkoušek kromě ověřovacích.
Co znamenají L, a_dist a h_ef?
hef je účinná hloubka kotvení, L vzdálenost od kotvy k nejbližší podpěře a adist rozteč podpěr.
- h_ef, účinná hloubka kotvení, je hloubka od povrchu k nejnižšímu bodu, ve kterém kotva drží v podkladu. Nejde o hloubku vrtu.
- L, vzdálenost reakce, je vzdálenost od osy kotvy k nejbližší podpěře mostu.
- a_dist, rozteč podpěr, se měří k ose bodových podpěr, nebo jako světlá šířka mezi souvislými podpěrami. U mostu umístěného souměrně nad kotvou platí a_dist = 2 × L. Údaje Staht, 127 mm u standardních mostů t25 a t60 a 375 mm a 575 mm u širších mostů, jsou světlou vzdáleností mezi patkami podél mostu (technické listy Staht), tedy základem, ze kterého vychází i zveřejněná oborová tabulka mostů. Jde o volbu na straně bezpečnosti: patky čtyřnohého mostu jsou ve skutečnosti od kotvy dále, takže světlá rozteč dává mírně vyšší zkušební zatížení, nikdy nižší.
Jak blízko mohou být podpěry?
| Zkouška | Podklad | Nejbližší podpěra, L | Jsou-li podpěry blíže |
|---|---|---|---|
| Zkouška do porušení | Beton | Ideálně 1,5 × h_ef nebo více | Použijte α_dist, je-li a_dist větší než 1,5 × h_ef, uveďte rozteč v protokolu a zkoušku zopakujte s větší roztečí, pokud únosnost při vytržení kužele neověříte jiným způsobem |
| Předběžná zkouška do zkušebního zatížení | Beton | Více než 1,0 × h_ef, ideálně 1,5 × h_ef | Použijte α_dist; pokud budou kotvy později zatěžovány do porušení, může být nutné rozteč zvětšit |
| Kontrolní zkouška do 1,5 × N_rec | Beton | Nejméně 0,5 × h_ef, což vyhovuje většině kontrolních zkoušek | U kontrolních zkoušek se α_dist nepoužívá |
| Všechny zkoušky kromě kontrolních | Cihla | Patky na sousedních cihlách, ne na cihle, ve které je kotva | Použijte α_dist, je-li a_dist menší než 3 × h_ef (a větší než 1,5 × h_ef) |
| Všechny zkoušky kromě kontrolních | Tvárnice | 1,5 × h_ef nebo více | Pokud je a_dist větší než 1,5 × h_ef, použijte α_dist; jinak použijte širší most |
| Ověřovací zkouška | Zdivo | Patky pokud možno na sousedních zdicích prvcích; u velkých prvků 0,5 × h_ef | α_dist se při ověřovacích zkouškách nepoužívá |
Jak se určuje redukční součinitel α_dist?
Do h_ef = 150 mm. Je-li adist alespoň 3 × hef, platí αdist = 1,0. Je-li adist menší než 3 × hef, ale větší než 1,5 × hef, platí αdist = 0,4 + adist ÷ (5 × hef) (rovnice B.12 normy BS 8539). BS 8539 navíc omezuje požadovanou vzdálenost na 450 mm, ale do hef = 150 mm hodnota 3 × hef nikdy 450 mm nepřekročí, takže toto omezení výsledek nemění. Je-li adist 1,5 × h_ef nebo méně, je most pro tuto metodu příliš úzký: použijte širší.
Hloubka větší než 150 mm. Rovnice B.12 neplatí. V betonu udržujte nejbližší podporu alespoň 1,5 × hef od kotvy, což znamená adist alespoň 3 × hef. Ve zdivu platí pravidla pro cihly a tvárnice. EOTA TR 053 nevyžaduje žádnou redukci u vícevrstvých zdí z malých plných cihel, jako jsou plné pálené cihly, pokud jsou podpory od sebe vzdáleny více než 1,5 × hef a ponechávají prostor pro vznik porušení.
αdist dělí zkušební zatížení, takže hodnota pod 1,0 jej zvyšuje. Při zkouškách do porušení se výsledek násobí αdist, takže snižuje přípustnou únosnost. V obou případech nemohou blízké podpory způsobit, aby kotva vypadala pevnější, než ve skutečnosti je. Viz předběžné zkoušky.
EOTA TR 053, oddíl 3.2.1, redukci vypouští tam, kde porušení zůstává lokální: u kotev hlubších než 150 mm ve vícevrstvých zdech z malých plných cihel, jako jsou plné pálené cihly, u kotev ve spárách malty a u kotev v dutých nebo děrovaných cihlách. Podpory však musí být stále od sebe vzdáleny více než 1,5 × h_ef a ponechávat prostor pro vznik porušení.
Mosty Staht: vzdálenost podpor a hloubka
| Most | Vzdálenost podpor a_dist (světlá, mezi patkami podél mostu) | L | Hloubka při α_dist = 1,0 | Maximální zatížení | Výška ke spodní straně mostu |
|---|---|---|---|---|---|
| Standardní most t25 | 127 mm | 63,5 mm | Do 42 mm; s α_dist do 84 mm ve zdivu nebo 63 mm u předběžných zkoušek v betonu | 25 kN | 146 mm |
| Standardní most t60 | 127 mm | 63,5 mm | Do 42 mm; s α_dist do 84 mm ve zdivu nebo 63 mm u předběžných zkoušek v betonu | 60 kN | 146 mm |
| Bridge 375-25 | 375 mm | 187,5 mm | Až 125 mm | 25 kN | 322 mm, plus až 20 mm nastavení patek |
| Bridge 375-60 | 375 mm | 187,5 mm | Až 125 mm | 60 kN | 318 mm, plus až 20 mm nastavení patek |
| Bridge 575-25 | 575 mm | 287,5 mm | Libovolné h_ef do 150 mm; v betonu L alespoň 1,5 × h_ef do 191 mm | 25 kN | 544 mm, plus 20 mm nastavení patek |
Který můstek Staht se hodí pro kterou kotvu?
Správný můstek Staht je nejužší můstek, jehož rozteč podpěr dosahuje 3 × hef pro zkoušku do porušení nebo předběžnou zkoušku. Užší můstek lze stále použít s αdist, pokud je jeho rozteč větší než 1,5 × hef, přičemž v betonu platí dvě další podmínky: předběžná zkouška navíc vyžaduje, aby nejbližší podpěra byla od kotvy dále než 1,0 × hef, a zkouška do porušení s nejbližší podpěrou blíže než 1,5 × hef musí být uvedena v protokolu a zopakována se širším můstkem, pokud se únosnost kužele neověří jiným způsobem. Pro ověřovací zkoušky lze můstek použít i u hlubších kotev, než uvádí tabulka. Ve zdivu platí výše uvedená pravidla pro cihly a tvárnice; redukce se vypouští pouze v případech podle EOTA TR 053 popsaných u αdist.
Pro můstek 575 končí rovnice B.12 na hef = 150 mm. Při větší hloubce v betonu udržujte L na 1,5 × hef nebo více: můstek 575 to splňuje do h_ef = 191 mm.
Řešený příklad: h_ef = 80 mm, předběžná zkouška v betonovém tvárnicovém zdivu.
- Standardní můstek t60: 127 mm je méně než 3 × 80 = 240 mm a více než 1,5 × 80 = 120 mm, takže se použije α_dist: 0,4 + 127 ÷ (5 × 80) = 0,4 + 0,318 = 0,718. Zkušební zatížení se zvýší faktorem 1 ÷ 0,718 = 1,39.
- Bridge 375-60: 375 mm je více než 240 mm, takže α_dist = 1,0 a zkušební zatížení se nezvyšuje.
V betonu by standardní můstek při této hloubce nevyhověl: L musí být při zkoušce do zkušebního zatížení větší než 1,0 × h_ef (80 mm), a L standardního můstku je 63,5 mm.
Řešený příklad: h_ef = 150 mm. 3 × hef = 450 mm. Bridge 375-25 (375 mm, více než 1,5 × 150 = 225 mm) dává αdist = 0,4 + 375 ÷ 750 = 0,900. To vyhovuje pro zdivo nebo pro předběžnou zkoušku v betonu, kde je L = 187,5 mm větší než 150 mm. Pro zkoušku do porušení v betonu je L menší než 1,5 × 150 = 225 mm, proto použijte 575-25. Bridge 575-25 je širší než 450 mm, takže α_dist = 1,0.
Nikdy nezatěžujte můstek nad jeho maximální zatížení: 375-25 a 575-25 pojmou siloměr t60, ale jsou omezeny na 25 kN.
Jak má můstek stát na zdivu?
Na zdivu umístěte patky tak, aby zkouška zatěžovala nejen samotnou kotvu, ale i zeď kolem ní. Postup závisí na tom, do čeho kotvíte:
- Plné cihly: postavte patky na cihly kolem cihly s kotvou, nikdy na ni samotnou. Slabá spára nebo cihla uvolněná při vrtání otvoru se pak projeví ve výsledku. Obvykle toho dosáhnete postavením můstku na výšku (NASC TG4:25 §11.1).
- Tvárnice: udržujte nejbližší podpěru alespoň 1,5 × hef od kotvy, nebo použijte αdist podle tabulky výše.
- Děrované nebo duté cihly: natočte patky šikmo, aby žádná nedosedala podél řady otvorů.
- Ověřovací zkoušky: kde je to možné, použijte sousední prvky; u velkých prvků se nejbližší podpěra smí přiblížit až na 0,5 × h_ef.
Viz zkoušení ve zdivu.
Co dalšího by měl zkušební můstek splňovat?
Než se na můstek při konkrétní zkoušce spolehnete, proveďte tři kontroly:
- Zajištění: na stěně nebo podhledu je upevněn tak, aby nic nespadlo, pokud kotva povolí.
- Směr: lze jej nastavit tak, aby tah působil kolmo k povrchu, nebo ve vlastní ose kotvy, pokud byla osazena šikmo. Na nerovném podkladu to umožňují nastavitelné nohy.
- Únosnost: jeho maximální zatížení je vyšší než zkušební zatížení. Siloměr t60 na můstku 25 kN je stále omezen na 25 kN. Při velmi vysokých zatíženích se tuhý nosník s pevnými nohami, táhnoucí přes dutý válec, prohýbá méně než můstek s nastavitelnými nohami.
Roznášecí desky pro můstky Staht pasují na patky můstků t25, t60, 375-25 a 575-25 a roznášejí zatížení na vnitřních stěnách a střechách. Tříbodový adaptér promění můstek t25 nebo t60 na třínohý pro stísněné prostory. Nahrazuje jeden pár noh jedinou patkou Ø35 mm umístěnou uprostřed mezi místy, kde tento pár stál (datový list Staht, díl 600-085), takže žádná patka není blíže ke kotvě než u čtyřnohého můstku: hodnota 127 mm tedy stále platí.
Další otázky
αdist je redukční součinitel v BS 8539, který odstraňuje jakýkoli příznivý vliv podpěr můstku umístěných blíže než 3 × hef od sebe. Rovná se 0,4 + adist ÷ (5 × hef) a použije se, když je rozteč podpěr menší než 3 × hef, ale větší než 1,5 × hef, při h_ef do 150 mm.
Ne. αdist se při kontrolních zkouškách nepoužívá. V betonu může být při kontrolní zkoušce nejbližší podpěra vzdálena od kotvy jen 0,5 × hef, což ve většině případů vyhovuje.
Účinná hloubka kotvení h_ef je hloubka k nejnižšímu bodu, v němž kotva drží v podkladu. Může být menší než hloubka vrtu i menší než délka kotvy.
Při zkouškách do porušení nebo předběžných zkouškách při hef = 105 mm je αdist rovno 1,0 pouze při rozteči podpěr nejméně 315 mm. To splňuje Bridge 375-25 nebo 375-60. Standardní můstky t25 a t60 (127 mm) jsou příliš úzké: rovnice B.12 vyžaduje a_dist větší než 1,5 × 105 = 157,5 mm.
Použijte nejširší můstek, který se vejde. Pokud je rozteč jeho podpěr větší než 1,5 × hef, použijte αdist a rozteč uveďte v protokolu. V betonu musí být při předběžné zkoušce navíc nejbližší podpěra od kotvy dále než 1,0 × h_ef. Pokud tomu tak není, tuto metodu nelze použít: obraťte se na projektanta. Při zkouškách do porušení v betonu zkoušky zopakujte s větší roztečí, pokud se únosnost kužele neověří jiným způsobem.
Plán zkoušek včetně zatížení a součinitelů, jako je Ω, určuje zadavatel nebo odpovědný projektant. Zkoušející zvolí můstek, který plánu vyhovuje, a skutečnou rozteč zaznamená do protokolu. Protokol zaznamenává fakta; upevnění neschvaluje.
Zdroje
- BS 8539:2012+A1:2021 Code of practice for the selection and installation of post-installed anchors in concrete and masonry, příloha B (rovnice B.12), BSI
- EOTA TR 053:2022-07 Recommendations for tests of metal injection anchors for use in masonry to be carried out on construction works, oddíl 3.2.1, EOTA
- Technické údaje Staht Bridge 375-25, Staht
- Technické údaje Staht Bridge 375-60, Staht
- Technické údaje Staht Bridge 575-25, Staht
Širší můstky pro hlubší kotvy
Mosty Staht o rozteči 375 mm a 575 mm lze používat se siloměrnými snímači t25 a t60.
