W nowoczesnym budownictwie technologia prefabrykowanych budynków zmienia tradycyjne metody budowlane, oferując zalety wysokiej wydajności, przyjazności dla środowiska i kontroli jakości. Podczas produkcji, transportu i montażu prefabrykowanych elementów, znaczenie systemów podnoszenia i kotwienia, jako kluczowych elementów łączących elementy z urządzeniami dźwigowymi, jest oczywiste. To nie tylko proste łączniki, ale gwarancja bezpieczeństwa całego elementu, utrzymująca jego ciężar.

Definicja i funkcja Podnoszenie kotwicy

Kotwa podnosząca to kotwa mechaniczna, osadzona w konstrukcji betonowej, zaprojektowana specjalnie do podnoszenia. Współpracuje z urządzeniem podnoszącym (sprzęgłem, oczkiem, szeklą itp.), tworząc wyjmowalny, tymczasowy punkt podnoszenia. Jej główne funkcje obejmują:

Bezpieczne przenoszenie siły nośnej na konstrukcję betonową;

Zapobieganie miejscowym uszkodzeniom, takim jak rozłupywanie i odpryskiwanie krawędzi podczas podnoszenia;

Umożliwia szybkie zaczepianie i odczepianie, co poprawia wydajność operacyjną żurawi wieżowych lub dźwigów mobilnych;

Spełnianie złożonych wymagań dotyczących obciążenia podczas wielokrotnych obrotów (rozformowywanie, obracanie i zmiana położenia na miejscu).

Typowy system kotwiczący składa się z trzech komponentów:

Pręt kotwiący: Część osadzona w betonie, zwykle z hakiem, gwintem lub specjalnym kształtem ogona (np. falistym), który zapewnia maksymalną przyczepność do betonu i zapobiega wyrwaniu.

Część odsłonięta: Konstrukcja służąca do podłączenia urządzenia podnoszącego, która może mieć postać oczka, otworu gwintowanego lub głowicy kulowej.

Urządzenie podnoszące: Element używany z kotwicą podnoszącą, np. szekla lub specjalistyczna zawiesia, mocowana między hakiem dźwigu a kotwicą.

Poniżej przedstawiono powszechnie stosowane typy i cechy kotew transportowych stosowanych w elementach prefabrykowanych.

1. Kotwica z głowicą kulistą

Budowa: Okrągła stal z kutą głowicą kulistą na jednym końcu i stopą kotwiącą lub prostym prętem na drugim; stosowana ze sprzęgłem podnoszącym.

Zalety:

Obrót i oscylacja o 360° w celu dostosowania do napięcia diagonalnego;

Mała głębokość osadzenia głowicy kotwiącej, odpowiednia do paneli cienkościennych;

Automatyczna blokada sprzęgła, montaż i demontaż trwa kilka sekund.

Zakres obciążenia: 1,3–32 t.

Zastosowania: Ogólne elementy, takie jak schody, panele ścian zewnętrznych, kolumny i belki, szczególnie przydatne do zastosowań wymagających rozciągania ukośnego lub przechylania.

2. Gwintowane gniazdo/kotwica stopowa

Budowa: Gniazdo o grubych ściankach z dolną stopką kotwiącą (lub falistym ogonem), z gwintem wewnętrznym umożliwiającym połączenie za pomocą śruby oczkowej.

Zalety:

Punkt podnoszenia znajduje się na równi z powierzchnią betonu, co zapewnia czysty wygląd;

Wymienne śruby można wielokrotnie wykorzystywać ponownie;

Zrównoważone właściwości ścinania i rozciągania. Zakres obciążeń: 0,5–20 t.

Zastosowania: Elementy wymagające wysokiej estetyki, takie jak zewnętrzne ściany betonowe, panele dekoracyjne i dachy galerii rur.

3. Kotwica dwugłowicowa

Budowa: Pojedynczy pręt kotwiczny z kutymi końcami i wyposażony w dwupunktowe sprzęgło.

Zalety: Dwupunktowe przyłożenie obciążenia, minimalne ugięcie poza płaszczyzną i płynniejsze przewracanie się pojazdu.

Zastosowania: Przetaczanie smukłych elementów, takich jak duże płyty stropowe i puste pomosty mostów.

4. Rozłóż kotwicę

Budowa: Dolny koniec pręta kotwiącego rozpościera się w kształcie „jaskółczego ogona” lub „rybiego ogona”.

Zalety: Rozkład obciążenia, zmniejszający ryzyko pękania na krawędziach cienkich ścianek.

Zastosowania: stopnie schodowe, balustrady balkonowe, prefabrykowane płytki dekoracyjne o grubości mniejszej niż 80 mm.

5. Kotwica z falistym ogonem

Konstrukcja: Ogon kotwy jest wygięty w kształt falisty w kilku sekcjach, co zwiększa długość kotwienia. Zalety: Zapewnia wysoką wytrzymałość na wyrywanie bez konieczności stosowania dodatkowych kotew; nadaje się do betonu o niskiej wytrzymałości na wczesnym etapie.

Zastosowania: Elementy wymagające szybkiego wyjmowania z formy, takie jak korytarze rurowe, przepusty skrzynkowe i belki cienkościenne.

6. Kotwica dysku (QuikLift® Disk)

Konstrukcja: Krótki pręt + tarcza o dużej średnicy. Stosowany do zewnętrznych paneli ścian z izolacją warstwową.

Zalety: Jednopunktowe podnoszenie bez naruszania warstwy izolacyjnej; tarcza zapewnia dużą powierzchnię nośną.

Zastosowania: Podnoszenie zewnętrznych paneli prefabrykowanych ścian z izolacją warstwową w celu uniknięcia mostków termicznych.

7. Kotwica szpilkowa

Budowa: Prosty okrągły sworzeń + wyjmowana głowica adaptera ze stożkowym otworem.

Zalety: Niski koszt; głowica adaptera nadaje się do recyklingu; po jej usunięciu pozostaje tylko mały, stożkowy otwór, co ułatwia naprawę.

Zastosowania: Elementy o małych i średnich obciążeniach, takie jak rurociągi, przepusty skrzynkowe i krawężniki.

Wybór i zastosowanie kotwic podnoszących nie jest dowolne i wymaga rozważenia:

Obciążenie robocze: masa podnoszonego elementu.

Współczynnik dynamiczny: Wpływ obciążeń dynamicznych spowodowanych nagłymi startami i zatrzymaniami podczas podnoszenia. Współczynnik ten jest zazwyczaj mnożony przez współczynnik bezpieczeństwa (np. 1,5 lub wyższy) w oparciu o obciążenie statyczne.

Wytrzymałość betonu: Wytrzymałość betonu podczas wyjmowania z formy jest zazwyczaj niska, dlatego należy upewnić się, że jest on wystarczająco mocny, aby wytrzymać siły podnoszące.

Kąt podnoszenia: Kąt między zawiesiami znacznie zwiększa rzeczywiste obciążenie pręta kotwiącego; zalecanym i powszechnym kątem jest 60 stopni.

Współczynnik bezpieczeństwa: Kotwa podnosząca została zaprojektowana z wysokim współczynnikiem bezpieczeństwa (zwykle ≥3 dla samego materiału i ≥2,5 dla pęknięcia stożka betonowego), aby zagwarantować bezpieczne i niezawodne podnoszenie.

Kształt komponentu i środek ciężkości: Aby zapewnić zrównoważoną siłę nośną, należy obliczyć liczbę i rozmieszczenie punktów mocowania.