1.   Výber bezpečného a vyhovujúceho kotevného systému pre zavesenie / podopretie TZB

Technické zariadenia budov (TZB) predstavujú základ technického vybavenia budov a zaisťujú kľúčové služby, ako sú systémy vykurovania, vzduchotechniky, elektroinštalácie a rozvod vody. traverzové (hrazdové) závesy sú napríklad bežne používané na zavesenie týchto inštalácií a zaistenie ich stability a funkčnosti. Ďalej sa využívajú línie a rastre jednobodových kotiev, vrátane zavesených podhľadov, ktoré predstavujú ďalšie spôsoby upevnenia. Vzhľadom k týmto rôznym systémom podpier môže byť viacnásobné (redundantné) kotvenie dôležité z hľadiska bezpečnosti, prevádzkovej spoľahlivosti a schopnosti obnovy funkcie systému.

2.   Čo je viacnásobné (redundantné) kotvenie?

Viacnásobné kotvenie je určené pre konštrukcie, ktoré nie sú súčasťou hlavnej nosnej konštrukcie budovy, haly apod. Slúžia na to, aby v prípade poruchy jedného kotveného bodu alebo závesu aj naďalej preniesli zaťaženie.
Viacnáobné kotvenie zahŕňa spolupôsobenie opakujúcich sa podpôr v trase inštalácie, aby bola zaistená funkčnosť aj v prípade zlyhania niektorej z podpôr v trase inštalácie. Pri traverzových závesoch to môže zahŕňať sekundárne objímky alebo poistné matice. Pri líniových a rastrových jednobodových kotevných systémoch (napr. jednoduchý záves kotva + závitová tyč + objímka) je redundancia zaistená návrhovým predpokladom, že určité percento kotevných bodov môže zlyhať bez toho, aby došlo k strate prenosu zaťaženia na susedné kotvy v dostatočnej miere.
V tomto článku sa zameriame na vlastnosti kotiev, ktoré dopĺňajú primárny nosný mechanizmus. Tento prístup zaisťuje, že aj v prípade zlyhania jednej kotvy zostane celý systém stabilný a funkčný.
Vo väčšine inštalácií TZB systémov, ktorých konštrukcie sú kotvené do betónu, sú tieto inštalácie upevňované k stropu, teda na spodný povrch betónovej dosky alebo prvku, často označovaný ako zóna trhlín alebo ťahová zóna, pretože práve tu dochádza k ťahovým napätiam spôsobeným ohybom. Napriek tomu, že výstuž zabudovaná v betóne preberá napätie z ohybového namáhania dosky, trámu apod. môžu sa v betóne stále objavovať trhliny, často vo forme mikrotrhlín, ktoré môžu byť voľným okom ťažko zistiteľné.
Aj mikrotrhliny môžu ovplyvniť voľbu typu kotvy používanej pre TZB závesný systém. Ak je nainštalovaná kotva, ktorá nie je kvalifikovaná na použitie v trhlinovom betóne a je namáhaná v mieste trhliny, môže dôjsť k jej zlyhaniu skôr, ako dosiahne svoju plnú únosnosť.

3. Dôležitosť viacnásobného (redundatného) kotvenia pri podperách TZB

Je dôležité pochopiť, ako sa bude systém TZB správať v prípade zlyhania jedného z upevňovacích bodov či miest. Pokiaľ jedna kotva či podpora neunesie zaťaženie z TZB systému vo svojom mieste ukotvenia kvôli zlému betónu alebo trhlinám a to spôsobí preklz alebo zlyhanie v danom mieste, musia byť susedné kotvy navrhnuté tak, aby dokázali uniesť toto dodatočné zaťaženie bez toho, aby spôsobili reťazové zlyhanie ďalších kotiev, ktoré by mohlo mať.


Norma CEN/TR17079 poskytuje návrhové postupy pre dodatočne inštalované upevňovacie prvky pre upevnenie redundantných nenosných ľahkých podporných systémov s aspoň tromi upevňovacími bodmi. Upevnenie môže byť aplikované do klasického betónu alebo prefabrikovaných predpätých dutinových panelov. Správa však neposkytuje žiadne pokyny na to, aký typ alebo výrobcu kotiev použiť, preto je dôležité vedieť, ako vybrať bezpečné a spoľahlivé riešenie.

V technickom liste pre kotvu testovanú a schválenú na použitie pri redundantných (viacnásobných) upevneniach, ako je kotva HUS3-I alebo zapustená kotva Hilti HKD, musí byť jednoznačne uvedené, ako vypočítať minimálny potrebný počet kotiev a pre aké zaťaženia sú kotva a kotevné body vhodné. Pozrite si nižšie uvedený príklad a použite odkazy na ETA schválenia a technické listy.

HUS3-I - ETA Certifikát
HUS3-I - Technický list

HKD zapustená kotva - ETA Certifikát
HKD zapustená kotva - Technický list

4.   Zvýšená bezpečnosť

Systémy TZB sa často inštalujú nad stropmi alebo v neprístupných oblastiach. Ak zlyhá nosný systém, môže to viesť k pádu zariadenia alebo potrubia, čo predstavuje značné bezpečnostné riziko pre obyvateľov budovy a personál údržby. Navrhnutie kotiev pre redundantné upevnenie znižuje riziko takýchto katastrofických zlyhaní. 

5. Úspory nákladov v dlhodobom horizontě

Hoci môže redundancia v kotvení mierne zvýšiť počiatočné náklady na materiál a prácu, účinne predchádza nákladným poruchám a výpadkom prevádzky. Oprava zlyhaného systému TZB (MEP) alebo zaveseného podhľadu často zahŕňa náklady, ako je demontáž podhľadov alebo okolitých inštalácií, odpojenie vykurovania alebo chladenia, nákladné prestoje a dodatočné výdavky na pracovnú silu a prenájom zdvíhacích zariadení. Tieto dodatočné náklady je možné výrazne znížiť inštaláciou robustného, redundantného systému už od začiatku.

6. Záver

Pri navrhovaní nosných trapézových systémov TZB (MEP) alebo zavesených podhľadov nie je redundancia len preventívnym opatrením – je nevyhnutnosťou. Redundantný spôsob kotvenia zabezpečuje, že systém dokáže odolávať neočakávaným zaťaženiam, minimalizuje bezpečnostné riziká a zostane spoľahlivo funkčný počas celej plánovanej životnosti. Uprednostnením redundancie môžu projektanti a zhotovitelia vytvárať nosné systémy, ktoré zachovávajú integritu kritických technických zariadení budov a chránia tak užívateľov aj investície. Redundantné riešenia Hilti pre systémy TZB poskytujú istotu, že kotvenie a jeho jednotlivé komponenty zostanú bezpečné, spoľahlivé a funkčné počas návrhového zaťažovacieho stavu.

Inštálácia HKD zapustené kotvy a kotvy HUS3-I:
 

Pre viac informácií sa obráťte na svojho obchodného alebo technického zástupcu alebo zavolajte do miestnej kancelárie zákazníckych služieb Hilti. Navštívte ešte dnes www.hilti.sk a dozviete sa viac o tom, ako vám Hilti môže pomôcť s návrhom bezpečných a produktívnejších kotviacich systémov.