Jak vypočítat utahovací moment šroubů |
Kotvy jsou velmi spolehlivé, proto se často používají při stavbě a opravách. S jejich pomocí je možné spolehlivě fixovat a držet různé konstrukční prvky.
Použití kotev a možné poškození
Příklady použití takového upevnění:
- upevnění výztužné sítě a jiných konstrukcí na betonové základy.
- upevnění různých částí na stěnu, která je sendvičem několika vrstev struktury a hustoty.
- instalace konstrukcí, které budou vystaveny torznímu a trhacímu zatížení.
Při výběru typu a velikosti kotvy je nutné vzít v úvahu vlastnosti podkladu a předpokládané zatížení spojovacího prvku.
První typ ničení je vytahování upevňovacích prvků z části stěny kvůli její slabé struktuře. Proto je nutné instalovat dlouhé kotvy tak, aby pronikly hluboko do základny a byly v ní lépe upevněny.
Například často, když je klínová kotva zaražena z 1/3 do plné stěny, zbývající 2/3 jsou schopny odolat zatížení instalovaného pórobetonu a dřevěné konstrukce. Kotevní šrouby bez volné délky se používají k upevnění plechu do tloušťky 5 mm, který svou velkou hmotností značně zatěžuje spojovací prvek.
V tomto článku je uvedena tabulka pro výpočet klínové kotvy s přihlédnutím k tloušťce namontovaného prvku a požadované instalační hloubce upevňovacího prvku, při které bude schopen odolat určité tažné síle.
Druhý typ destrukce nastává při nepřesném výběru typu a velikosti kotvy – deformace upevňovacích prvků, které zůstávají na místě. To znamená, že část kotvy umístěná vně se ohýbá.
Hodně záleží na síle materiálu, ze kterého je spojovací prvek vyroben. Pokud bude vystavovat značnému zatížení a jde o kritickou konstrukci, je nutné instalovat kotvy z vysokopevnostní oceli.
Dnes se na trhu stavebních materiálů prodávají kotvy čínské a evropské výroby a rozdíl je značný! Samozřejmě, že některé návrhy mohou používat dostupnější spojovací prvky. Pokud stavíte něco „pro sebe“ nebo podepsaná smlouva stanoví přísné požadavky, musíte použít kvalitní kotvy. To vás ochrání před nepříjemnými následky a umožní vám dosáhnout požadovaného výsledku.
Výpočet parametrů kotvy
Jak bylo uvedeno výše, je třeba vzít v úvahu všechna očekávaná zatížení. Stávají se statický и dynamický. První zahrnuje hmotnost konstrukce namontované na kotvách a druhá zahrnuje impulsní a rázová zatížení, která ovlivní upevňovací prvky během provozu.
Aby byla konstrukce spolehlivá a odolná, zatížení na upevnění by nemělo být větší než 25% vypočtené.
Podívejme se na výpočet na jednoduchém příkladu
Skříňku musíte zavěsit na zeď. Jeho hmotnost s kuchyňským náčiním je 100 kg. V souladu s touto hmotností by kotva měla snadno odolat 4 hmotám této skříně:
Р = m (hmotnost zavěšeného prvku, kg) × 4 (norma popsaného pravidla) × g (gravitační zrychlení = 9,81 m/s²)
P = 100 kg × 4 × 9,81 m/s² = 3 924 kg x m/s²,
a kg × m/s² = N (Newton), což má za následek 3,924 kN
Pokud jsou na stěně přijatelné vady (trhliny apod.), je třeba vypočítané zatížení vynásobit 0,6. Kotva v běžné stěně tedy vydrží 3,924 kN a v poškozené stěně 2,35 kN.
Chcete-li určit zatížení uzlu, musíte použít tento vzorec:
Parametry kotvy
Níže vidíte tabulky pro kotevní šroub a klínovou kotvu, ze kterých můžete vzít vypočtené vytahovací a smykové síly s ohledem na materiál základny a průměr upevnění.
Technické vlastnosti klínové kotvy
| Průměr kotvy, mm | M6 | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beton B20 žádné praskliny | Návrhová síla síla vytažení, kN | 4,20 | 6,00 | 10,70 | 13,30 | 23,30 | 33,30 |
| Návrhová síla smyk, kN | 4,00 | 7,30 | 11,60 | 16,80 | 31,40 | 49,00 | |
| Betonová B20 tažená zóna, s rozevíracím seznamem praskliny | Návrhová síla síla vytažení, kN | 2,20 | 3,30 | 6,00 | 8,00 | 16,70 | 20,00 |
| Návrhová síla smyk, kN | 4,00 | 7,30 | 11,60 | 16,80 | 31,40 | 49,00 | |
Specifikace kotevních šroubů
| Velikost kotvy, mm | M6,5 | M8 | M10 | M12 | M14 | M16 | M20 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beton B20 | Návrhová síla síla vytažení, kN | 0,7 | 1,4 | 2,1 | 2,8 | 3,1 | 4,2 | 5,6 |
| Návrhová síla smyk, kN | 1,1 | 2,5 | 4,5 | 7,3 | 8 | 8,8 | 10,5 | |
| Cihla M150 | Návrhová síla síla vytažení, kN | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | – |
| Návrhová síla smyk, kH | 0,65 | 1 | 1,2 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | – | |
Technické parametry rámové kotvy
| Velikost kotvy rámu | MF 8 | MF 10 | |
|---|---|---|---|
| Průměr vrtáku, mm | 8 | 10 | |
| min montážní hloubka, mm | 45 | 50 | |
| min hloubka otvoru, mm | instalační hloubka + 5 cm | ||
| Utahovací moment, Nm | 4 | 8 | |
| Slot | Pz 2 | Pz 3 | |
| Návrhové zatížení v betonu B20 | výsuv, kH | 1,4 | 1,7 |
| smyk, kH | 0,4 | 0,5 | |
| Návrhové zatížení v plné cihle M150 | výsuv, kH | 0,6 | 0,8 |
| smyk, kH | 0,4 | 0,5 | |
| Návrhové zatížení v duté cihle M150 | výsuv, kH | 0,4 | 0,5 |
| smyk, kH | 0,2 | 0,3 | |
| Návrhové zatížení v pórobetonu B3,5 | výsuv, kH | – | 0,1 |
| smyk, kH | – | 0,1 | |
Třetí destrukce nastane, když je kotva rámu nepřesně vybrána – deformace podél hranice jeho adheze k podkladu. Je vytažen z otvoru v důsledku značného dynamického zatížení. Není dostatečně dlouhý, aby udržel připevněný prvek i při jeho nízké hmotnosti.
Pomocí níže uvedené tabulky můžete určit vhodnou velikost rámové kotvy se znalostí vlastností montované konstrukce a velikosti zatížení, které bude vyvíjet na upevnění během provozu.
Obecně platí, že při výběru kotvy je třeba vzít v úvahu materiál, ze kterého je základna vyrobena, a také typ a velikost očekávaného zatížení na ní. Pomocí výše uvedených vzorců a tabulek může každý nezávisle vybrat spojovací prvky pro jakýkoli konkrétní případ.
Při utahování závitového spoje je upevňovací jednotka bezpečně upevněna díky pružnosti šroubu. Aby nedošlo k přetržení závitu a zajištění pevnosti upevnění, je nutné na kování vyvinout určitou utahovací sílu. Pro určení modulu síly existují složité vzorce s mnoha koeficienty a proměnnými. Instalatéři, stavitelé a obyčejní lidé nepotřebují znát metody výpočtu, protože velikost točivého momentu lze určit pomocí standardních tabulek. K tomu stačí znát pevnostní třídu šroubu, stoupání a průměr závitu.
Určete utahovací moment šroubového spoje
Utahovací moment šroubu ovlivňují následující faktory:
- parametry šroubu: třída materiálu a pevnosti, přítomnost antikorozního povlaku;
- materiál, ze kterého jsou vyrobeny spojené konstrukční prvky;
- přítomnost maziva na povrchu spojovacího prvku;
- délka závitu.
Standardní tabulky utahovacích momentů pro metrické a palcové šrouby obsahují dva parametry: třídu pevnosti kování a velikost závitu (M6, M8, M12). Utahovací síla se měří v newtonmetrech.
Zašroubování šroubu do oceli, vysokopevnostní slitiny nebo hliníku vyžaduje různé síly. Pro zlepšení kvality upevňovacího spoje je nutné zvážit, z čeho jsou konstrukční prvky vyrobeny. Pro určení utahovacího momentu šroubů v hliníku použijte příslušnou tabulku.
Chcete-li zjistit, jaký je utahovací moment šroubu M6 nebo M8 v hliníku, musíte znát pevnost hardwaru. Dále v tabulce hledáme požadovanou hodnotu síly pro daný závit.
Jak utáhnout šroub
Při utahování šroubů se používají klíče, vidlicové klíče a kalibrační nástroje. Instalace upevňovacích prvků pomocí vidlicových klíčů nezaručuje přesnost síly utažení šroubu: utahovací moment se neměří za provozu montér se při utahování šroubu řídí osobní zkušeností a intuicí. Mnohdy však není po ruce žádný profesionálnější nástroj s měřítkem nebo displejem. Doporučení, která jsou užitečná při šroubovém spojení pomocí klíče:
- velikost nástroje musí odpovídat velikosti hlavy hardwaru;
- odmítněte prodloužit rameno a nedávejte na klíč kus trubky, jak to mnozí dělají. Zvětšení ramene vede k odlomení okrajů matice a klíč se může beznadějně ohnout.
Pokud potřebujete nainstalovat velké množství šroubů stejné velikosti a neexistují žádné zvláštní požadavky na pevnost sestavy, postačí klíč. Z hlediska rychlosti utahování spojovacích prostředků není ruční nástroj příliš efektivní: kvůli pevné hlavě je nutné zařízení po každém rotačním pohybu přeskupovat, což zabere spoustu času. Praktičtější volbou je momentový nástroj. Pomocí momentového klíče a stolu pro utahování šroubů podle GOST můžete šroubová spojení provádět efektivně a rychle:
- Při dodržení utahovacího momentu šroubů nedochází k poškození matice a závitu. V případě potřeby můžete šroubové spojení snadno demontovat a znovu sestavit, aniž byste ztratili pevnost jednotky;
- elastické fixační síly ve spojení jsou rozloženy rovnoměrně, což zvyšuje odolnost proti opotřebení a pevnost spojovacího prvku;
- Při práci s otevřeným nástrojem a nástrojem se sudem existuje možnost zranění v důsledku odlétnutí klíče na stranu. Použití momentových klíčů a ráčnových klíčů ušetří instalačnímu technikovi takové potíže. Kromě toho se výrazně zvyšuje rychlost upevňovacích prací.
Typy momentových klíčů
Pracovníci autoservisů, stavitelé, montážníci a další specialisté, kteří se často musí potýkat se závitovým hardwarem, mají vždy po ruce momentový klíč. Existuje několik druhů tohoto nástroje:
- Západkový klíč vybavený ráčnou. Po dosažení stanoveného utahovacího momentu šroubu z hliníku nebo jiného materiálu se rukojeť zařízení pohne, nástroj zacvakne a již se neotáčí.
- Klávesa typu šipka. Nástroj vyžaduje od instalačního technika větší pozornost, protože uživatel nezávisle sleduje úroveň utahovací síly. Při instalaci šroubu se rukojeť zařízení, vybavená stupnicí, otáčí, dokud není dosaženo určeného úhlu. Poté se upevňovací jednotka utáhne. Tlačítko se šipkou se nedoporučuje používat na těžko dostupných místech.
- Elektronický momentový klíč. Poskytuje instalaci šroubů s odchylkou ne větší než 1%. Používání nástroje je potěšením: hodnota utahovacího momentu šroubu se zobrazuje na displeji a v nabídce zařízení můžete změnit jednotky měření. Chcete-li provést závitové spojení, musíte nastavit sílu utahování šroubů v souladu s údaji v tabulce, změnit hlavu na velikost kování a potom utahovat šroub, dokud není dosaženo referenčního utahovacího momentu.
LLC „PKM“ © 2025 pkmetiz.ru
Petrohrad, sv. Salova, budova 27 lit., kancelář 213-G
Obchodní centrum „Start-Service“
Sklad: Petrohrad, okres Pushkinsky, vesnice Shushary, Lenina ulice, 21