W skrócie
Obciążenie robocze kotwy to obciążenie z arkusza zgodności TG20 lub TG30 albo z projektu rusztowania. Według NASC TG4:25 próbę potwierdzającą wykonuje się przy 1,25 × obciążenia roboczego, a próbę wstępną przy 2 × obciążenia roboczego lub 3 × dla kołków nylonowych. Dla kotwy standardowej 6,1 kN daje to 7,625 kN, 12,2 kN i 18,3 kN.
Niniejszy przewodnik wyjaśnia, jak planuje się i przeprowadza badania na budowie zgodnie z BS 8539:2012+A1:2021 oraz NASC TG4:25. Nie zastępuje on tych dokumentów, danych producenta kotew ani instrukcji projektanta rusztowania, specyfikatora lub inżyniera odpowiedzialnego za realizację, który ustala plan badań, obciążenia i współczynniki. Badanie dokumentuje przebieg danego dnia; nie stanowi dopuszczenia mocowania do użytku.
Najważniejsze wartości
| Obciążenie próby potwierdzającej | 1,25 × obciążenie robocze kotwy |
|---|---|
| Obciążenie próby wstępnej | 2 × obciążenie robocze kotwy |
| Obciążenie próby wstępnej, kołki nylonowe | 3 × obciążenie robocze kotwy, chyba że producent deklaruje, że pełzanie jego kołka z PA6 lub PA66 jest nieistotne |
| Dopuszczalne obciążenie robocze | Obciążenie robocze kotwy nie może przekraczać zalecanego lub dopuszczalnego obciążenia kołka |
| Łączne rozciąganie i ścinanie | N_app ÷ N_rec + V_app ÷ V_rec ≤ 1,2 |
Skąd bierze się obciążenie robocze kotwy?
Obciążenie robocze kotwy pochodzi z arkusza zgodności TG20 lub TG30 obejmującego rusztowanie albo, przy projekcie indywidualnym, z rysunku projektanta rusztowania. Jest to obciążenie robocze przy rozciąganiu, które musi przenieść każda kotwa.
TG20 i TG30 opierają układy kotwienia na trzech klasach kotew według obciążenia roboczego przy czystym rozciąganiu: lekka 3,5 kN, standardowa 6,1 kN i ciężka 12,2 kN. NASC TG4:25 podaje też kotwę standardową 9,1 kN dla złączy klasy B. Projekt może podawać inną wartość.
Jak porównać obciążenie robocze kotwy z nośnością kołka?
Wynik jest pozytywny, jeśli obciążenie robocze kotwy nie przekracza zalecanego obciążenia kołka (dane producenta) ani obciążenia dopuszczalnego (z prób wstępnych). Jeśli je przekracza, zwiększ liczbę kołków: planowana liczba × obciążenie robocze ÷ nośność, zaokrąglone w górę. Może to oznaczać więcej kotew albo dwa kołki na kotwę, np. płytkę z dwoma wkrętami (TG4:25 §5.1).
Obciążenie zalecane to już bezpieczna wartość robocza producenta, więc warunek brzmi po prostu: obciążenie robocze ≤ obciążenie zalecane lub dopuszczalne. Nie zaokrąglaj obciążenia roboczego w dół.
Jak obliczyć obciążenia próbne?
Pomnóż obciążenie robocze kotwy przez współczynnik dla danej próby: 1,25 dla próby potwierdzającej, 2 dla próby wstępnej lub 3 dla próby wstępnej kołków nylonowych. Licz od dokładnego obciążenia roboczego dla danego rusztowania, a nie od wartości zaokrąglonej.
Przykład 1: kotwa standardowa 6,1 kN.
- Próba potwierdzająca: 1,25 × 6,1 = 7,625 kN.
- Próba wstępna, kołek nienylonowy: 2 × 6,1 = 12,2 kN.
- Próba wstępna, kołek nylonowy: 3 × 6,1 = 18,3 kN.
Przykład 2: indywidualne obciążenie robocze 4,8 kN z rysunku projektowego, dla kołków w murze z cegły.
- Próba wstępna, kołek nienylonowy: 2 × 4,8 = 9,6 kN, na 5 kołkach.
- Próba wstępna, kołek nylonowy: 3 × 4,8 = 14,4 kN.
- Próba potwierdzająca: 1,25 × 4,8 = 6,0 kN, na co najmniej 5% kołków.
Załącznik A do TG4:25 zawiera tabelę obciążeń dla wszystkich czterech standardowych klas kotew. Dla robót wykonywanych według BS 8539 obciążenie próby wstępnej obliczy nasz kalkulator obciążenia próbnego.
Jak TG4:25 zaokrągla obciążenia próby potwierdzającej?
TG4:25 podaje obciążenia próby potwierdzającej z dokładnością do jednego miejsca po przecinku i nie zawsze zaokrągla w górę: dla kotwy 6,1 kN 1,25 × 6,1 = 7,625 kN, a tabela TG4:25 podaje 7,6 kN. O tym, którą wartość przyjąć do badania, decyduje projektant lub specyfikujący.
Który tester do którego badania kotwy rusztowania?
Pod względem zakresu tester 25 kN, taki jak Staht t25, obejmuje próby sprawdzające (proof tests) dla wszystkich czterech standardowych klas kotew, z których najwyższa to 1,25 × 12,2 = 15,25 kN. Obciążenie próby sprawdzającej dla kotew lekkich, 4,375 kN, to 17,5% z 25 kN, dlatego w świadectwie wzorcowania testera sprawdź, czy jego dokładność przy tym obciążeniu mieści się w 5% wymaganych przez TG4:25. Tester obejmuje również próby wstępne kotew innych niż nylonowe aż do kotew ciężkich, przy 2 × 12,2 = 24,4 kN. Próby wstępne kotew nylonowych dla kotew 9,1 kN i 12,2 kN wymagają 27,3 kN i 36,6 kN, więc potrzebny jest tester taki jak Staht t60 o zakresie 60 kN.
W jakich kierunkach działają obciążenia na kotwę rusztowania?
Wiatr dociska i odciąga rusztowanie prostopadle do budynku, więc główne obciążenie kotwy działa wzdłuż zakotwienia. Obciążenia w pozostałych kierunkach przejmuje zwykle coś innego, a tabela pokazuje, co zrobić, jeśli trafiają one na kotwę (TG4:25 §5.4 do §5.7).
Obciążenia kotwy rusztowania
| Obciążenie | Zwykle przejmowane przez | Jeśli trafia na kotwę |
|---|---|---|
| Wyrywanie (od ściany) | Kotwę, przy rozciąganiu | To obciążenie obliczeniowe zakotwienia: porównaj je z nośnością kotwy |
| Docisk (w stronę ściany) | Poprzecznice lub podpory oparte o ścianę | Zapytaj producenta, czy kotwa przenosi ściskanie i jakiej grubości ściany wymaga za sobą |
| Boczne (wzdłuż ściany) | Oparcie lub stężenie o budynek | Zaprojektuj tak, aby działało jako ścinanie, nigdy jako zginanie |
| Pionowe (rusztowania podparte na budynku lub dachy, które wiatr może unieść) | Nic w przypadku rusztowania wolnostojącego: jego ciężar przenoszony jest na grunt | Zaprojektuj tak, aby działało jako ścinanie |
Czy samo zakotwienie może być najsłabszym ogniwem?
Tak. Jeśli częścią zakotwienia są złącza konstrukcyjne, zakotwienie przeniesie tylko dopuszczalne obciążenie robocze tych złączy, niezależnie od nośności kotwy.
Jak sprawdzić jednoczesne rozciąganie i ścinanie?
Gdy kotwa przenosi jednocześnie rozciąganie i ścinanie, sprawdź je łącznie, a nie tylko każde osobno. Jeden z warunków podanych w NASC TG4:25 to:
Napp ÷ Nrec + Vapp ÷ Vrec ≤ 1.2
gdzie Napp i Vapp to robocze obciążenia rozciągające i ścinające, a Nrec i Vrec to zalecane obciążenia rozciągające i ścinające. Najpierw złóż ścinanie od obciążeń bocznych i pionowych w jedną wypadkową. Zapytaj producenta kotwy o warunek obowiązujący dla jego kotwy. Zobacz badanie na ścinanie.
A jeśli specyfikacja powołuje się na BS 8539?
Jeśli specyfikacja zlecenia przywołuje normę BS 8539:2012+A1:2021 zamiast TG4:25, należy stosować jej współczynniki. Dla obciążeń krótkotrwałych, takich jak kotwienie rusztowań, współczynnik badania wstępnego νtest według BS 8539 wynosi 2 w betonie, 3 w murze i 3,5 dla kotew nylonowych, a obciążenie próbne dzieli się dodatkowo przez αdist i Ω. W murze daje to wyższe obciążenie próbne niż 2 × obciążenie obliczeniowe kotwy według TG4:25. O tym, które zasady obowiązują, decyduje projektant rusztowania lub odpowiedzialny inżynier. Zobacz badania wstępne.
Więcej pytań
1,25 × 6,1 kN = 7,625 kN. Tabela w NASC TG4:25 podaje tę wartość jako 7,6 kN.
2 × 12,2 kN = 24,4 kN dla większości kotew lub 3 × 12,2 kN = 36,6 kN dla kotew nylonowych, chyba że producent deklaruje, że pełzanie nie ma istotnego znaczenia dla jego kotwy nylonowej z PA6 lub PA66.
Ponieważ nylon pełza: utrzymywany długo pod obciążeniem powoli się odkształca, więc kotwa, która krótko wytrzyma obciążenie próbne, może w eksploatacji ulec zniszczeniu przy niższym obciążeniu. Wyższe obciążenie próbne to uwzględnia, chyba że producent deklaruje, że pełzanie nie ma istotnego znaczenia.
Karta zgodności TG20 lub TG30 dla danego rusztowania albo – w przypadku projektu indywidualnego – projektant rusztowania. Badający przeprowadza badanie przy obciążeniu wyznaczonym na tej podstawie i zapisuje wynik. Protokół dokumentuje przebieg badania i nie stanowi zatwierdzenia kotwy.
Pod względem zakresu tester 25 kN obejmuje badania sprawdzające wszystkich czterech standardowych klas kotew – po sprawdzeniu jego dokładności przy obciążeniu dla klasy lekkiej, jak opisano powyżej – oraz większość badań wstępnych. Badania wstępne kotew nylonowych dla kotew rusztowań 9,1 kN lub 12,2 kN wymagają więcej niż 25 kN.
Źródła
- NASC TG4:25 Anchorage systems for scaffolding, rozdziały 5 i 9 oraz załącznik A, NASC
- NASC TG20 A comprehensive guide to good practice for tube and fitting scaffolding, NASC
- NASC TG30 A comprehensive guide to good practice for system scaffolding, NASC
- BS 8539:2012+A1:2021 Code of practice for the selection and installation of post-installed anchors in concrete and masonry, załącznik B, BSI
Badanie kotew rusztowań
Testery Staht t25 i t60 pozwalają badać kotwy rusztowań do 25 kN i 60 kN. Do badań wstępnych na budowach realizowanych według BS 8539 użyj naszego kalkulatora obciążenia próbnego.