Beton, Legislativa

TP ČBS 06 upravuje pravidla pro použití transportních kotev a kotevních systémů betonových prvků

TP ČBS 06 je technický dokument, technická pravidla, která nahrazují normu a zohledňují nejnovější „stav techniky“ v oboru transportních kotev a kotevních systémů. Stav techniky (Stand der Technik, state of the art) je nejvyšší stupeň rozvoje, který byl dosažen v oblasti vědy a techniky (lidského poznání) v daném časovému okamžiku.

Proč vůbec vznikla TP ČBS 06 a jaký mají konkrétní dopad do stavební praxe? Cesta to byla trnitá a dlouhá. Na začátku byl požadavek projektantů, stavebních společností a výrobců betonových dílců, kteří postrádali jasná pravidla pro splnění součinitelů bezpečnosti transportních systémů podle směrnice Evropského parlamentu a Rady 2006/42/ES ze dne 17. května 2006. Na základě oficiálního dotazu odborníků ze stavební praxe na Evropskou komisi ohledně platnosti a výkladu strojní směrnice ve vztahu k transportním kotevním systémům a transportu betonových dílců vznikla německo-anglická směrnice VDI/BV-BS 6205, která vyjasňuje všechny požadavky nejen na ocelové části transportních kotevních systémů, ale i na části zabudované do betonu, tak aby byly splněny zákonné požadavky na bezpečnost.

Obr. 1: Schéma manipulace s betonovým prvkem s využitím transportních kotevObr. 2: Příklad transportních kotevObr. 2: Příklad transportních kotev

TP ČBS 06 je čistým překladem směrnice VDI/BV-BS 6205. Česká betonářská společnost díky osobnímu kontaktu získala od VEREIN Deutscher ingenieuer e. v. Düsseldorf licenci na překlad a vydání v počtu 100 ks za předpokladu, že nebude nikterak pozměněn obsah ani formát dokumentu a v případě jakýkoliv soudních sporů v této oblasti je rozhodující německý text dokumentu.

Obr. 3: Zkouška pevnosti v tahu; ocelová část stále drží, beton kolabujeObr. 4: Zkouška pevnosti v příčném tahu

Na rozdíl od originálu směrnice VDI/BV-BS 6205, kde je dokument rozdělen do tří samostatných části a každá se dá zakoupit samostatně, vydala Česká betonářská společnost všechny tři části v rámci jednoho tištěného dokumentu, a tím ušetřila pro klienty nejen prostor v technické knihovně, ale hlavně finanční náklady. V Německu se originál všech tří částí dá pořídit za 244 € (65,20 + 99,80 + 74,00), tedy zhruba za 6344 Kč. Cena českého vydání byla stanovena na pouhých 550 Kč. Česká betonářská společnost tak pro českého stavaře přinesla nemalou finanční úsporu, ale především jasná pravidla, jak se v oblasti transportu betonových dílců pohybovat, a poskytla tak i ochranu stavařů před zákonem.

Část 1 – Obecná pravidla je určena pro výrobce transportních kotev a transportních kotevních systémů, projektanty (statiky a technické pracovníky zpracovávající dílenskou dokumentaci dílců) a hlavně uživatele transportních systémů (výrobce betonových dílců, stavební společnosti zajišťující montáž betonových dílců a správce stavebních objektů z prefabrikovaných dílců).

Část 2 – Výroba a uvedení na trh je určena výhradně pro výrobce transportních kotev a transportních kotevních systémů a certifikační orgány v jednotlivých členských státech EU.

Část 3 – Navrhování a použití je určena pro projektanty (statiky a technické pracovníky zpracovávající dílenskou dokumentaci dílců) a uživatele transportních systémů (výrobce betonových dílců, stavební společnosti zajišťující montáž betonových dílců a správce stavebních objektů z prefabrikovaných dílců).

Technická pravidla TP ČBS 06 jsou velmi hutným dokumentem a je potřeba textu věnovat velkou pozornost. Proto na toto téma ČBS připravuje i školení, kde bude čas a prostor na detailní výklad a dotazy. V tomto příspěvku bych uvedl pár zajímavostí, co TP ČBS 06 přináší.

Obr. 5: Příklady mechaniky porušení kotev nebo betonového prvku; a – zatížení tahem, porušení ocelové části; b zatížení tahem, porušení betonové části, c – zatížení smykem – porušení ocelové části, d – zatížení smykem – porušení betonové části

Definice pojmů a podmínky platnosti směrnice
Směrnice nevylučuje jiná národní nebo evropská ustanovení, která zaručují alespoň rovnocennou bezpečnostní úroveň. Směrnice platí pro transportní kotvy a transportní kotevní systémy nezávisle na tom, zda byly vyvinuty a vyrobeny pro speciální použití, nebo se vyrábějí sériově. Směrnice neplatí pro opakované používaní transportních kotev v situacích, kdy se nejedná o přechodné transportní použití, např. při zvedání jeřábových závaží nebo trvalá upevnění zábradlí, fasád, výtahů atd.
Jednorázové použití – znamená i vícenásobné uvázání dílců v rámci sledu manipulací s dílcem od jeho výroby, manipulaci na skládce, naložení a vyložení v rámci přepravy až po montáž do finální pozice dílce.
Výrobce je každá právnická nebo fyzická osoba, která produkt vyrobila nebo uvedením svého jména výrobce zastupuje.
Osoba uvádějící výrobek na trh je každá právnická nebo fyzická osoba, která transportní kotvy a transportní kotevní systémy nabízí na trhu nebo je poskytuje za účelem marketingu, přeprodeje nebo jiného obchodního důvodu. Tato osoba přejímá zodpovědnost za výrobce, pokud není znám.
Obyčejný beton je beton s objemovou hmotností po vysušení min. 2000 kg/m3 a max. 2600 kg/m3. Pro tento druh betonu je směrnice závazná. Směrnice bohužel prozatím neplatí pro lehké betony nebo jiné speciální betony.
Transportní kotva je ocelový prvek, který je před betonáží umístěn do bednění dílce, je zabudován do betonového dílce, zůstává v něm trvale a je určen výhradně jako vázací bod k upevnění betonového dílce buď přímo na závěsné zařízení zdvihadla, nebo při použití příslušenství pro zdvihání nebo vázacího prostředku k těmto prostředkům. Po zabudování dílce do konstrukce nemá žádnou jinou funkci.

Jak transportní kotva vypadá a na co si dát pozor
Běžné transportní kotvy a transportní kotevní systémy se vyrábějí v únosnostech do 100 t = 1 MN. V současném době na trhu dominují tří základní systémy transportních kotev:
– kotva s kulovou hlavou (např. DR-KOTVY),
– kotva s RD závitem (např. GS-KOTVY),
– lanové kotvy (např. BS-KOTVY).

Každý výše zmíněný systém je předurčen svým tvarem a velikostí pro jiné druhy dílců (desky, stěny, sloupy, vazníky, šachty…). Ke každé kotvě musí být v technickém návodu (katalogu) jasně definovány Podmínky použití a návrh:
– minimální rozměry dílce (tloušťka, výška…),
– minimální vzdálenosti kotev od kraje dílce,
– minimální vzájemná vzdálenost kotev od sebe, tak aby se negativně neovlivňovaly,
– minimální vyztužení a jeho tvar (pozor na výztuž zajišťující přenesení zatížení z transportní kotvy do betonu pří šikmém tahu nebo při překlápění dílců),
– minimální pevnost betonu při manipulaci (zpravidla 15 MPa),
– minimální únosnost kotvy,
– analýza rizik a jejich eliminace,
– vizuální návod na použití s minimalizací množství textů hlavně proto, že při výrobě a manipulaci s dílci se nezřídka s transportními kotevním systémem setkávají pracovníci jiné než české národnosti se zhoršenou schopností porozumění českým textům.

Při návrhu transportních kotev nesmíme zapomínat na problematiku koroze. Většina transportních kotev je vyráběna bez protikorozní ochrany nebo v pozinkované variantě. Při manipulaci se ochrana zinkem vždy mechanicky poškodí a již při stavbě jsou patrné počínající korozní účinky. Dílce jsou někdy přímo vystaveny vnějšímu prostředí (protihlukové stěny, římsové lícní dílce, fasádní dílce atd.). Zde je nezbytné navrhnout a použít nerezové transportní systémy, které zabrání následnému poškození dílce od koroze transportní kotvy.

Transportní kotvy musí být vyrobeny tak, aby na jejich případné porušení upozornila zvýšená deformace a ocelová část nepraskla náhle. Znamená to používat pro výrobu transportních kotev velmi houževnaté materiály.

Transportní kotvy, na které je použita žebírková (betonářská) ocel, navíc ne zcela zabetonovaná, nejsou kvůli křehkosti touto směrnicí povoleny.

Obr. 6: Transportní kotva připravená k zabetonování v prvkuObr. 7: Ukázky použití transportních kotev v praxiObr. 8: Ukázky použití transportních kotev v praxi

Jak se transportní kotva zkouší a značí
Účinky zatížení a odolnosti (únosnosti) uvedené v TP ČBS 06 je nutno chápat jako doporučení k vytvoření dostatečné úrovně bezpečnosti vycházející z evropské směrnice 2006/42/EG o strojních zařízeních. Jsou založena na správné výrobě, montáži a navrhování dodržující pravidla systému řízení kvality. Je nutno zohlednit také předvídatelná chybná použití. Dodržením TP ČBS 06 by se měla eliminovat následující rizika:

– převrácení,
– pád,
– nebezpečné rozkývání betonového dílce, při němž mohou vniknout silové účinky na transportní kotevní systém, které překračují ověřenou únosnost. V takovýchto situacích může dojít k porušení příslušenství pro zdvihání patřícího k transportnímu kotevnímu systému, k porušení spoje mezi transportní kotvou a příslušenství pro zdvihání nebo k porušení zabudované transportní kotvy vytažením z betonu, přetržením ocelové části nebo vylomením betonu.

Každá kotva by měla být označena jednoznačně, trvanlivě a neodstranitelně popisem vyraženým, připevněným štítkem nebo klipem. Označení musí obsahovat výrobce, rok výroby, typ transportní kotvy, třídu zatížení a značku CE. Kromě označení CE musí být všechny parametry kotvy viditelné po celou dobu používání transportní kotvy. V montážním návodu musí být uveden druh a velikost opotřebení příslušenství pro zdvihaní. 

Minimální součinitel bezpečnosti, které musí splnit transportní kotevní systémy, jsou pro jednotlivé součásti transportního kotevního systému rozdílné:
– lana γ = 4,0;
– řetězy γ = 3,0;
– plné ocelové průřezy γ = 3,0;
– beton (metoda A) γ = 2,5;
– beton (metoda B) γ = 3,0.

Tento rozdíl plyne z rozdílných součinitelů materiálu, podstaty rizik poškození, rozdílů v možnosti kontroly kvality při výrobě, součinitelů zatížení atd. Zkoušky na prokázání dostatečné únosnosti musí být provedeny pro celou oblast použití. To znamená:
– pro všechny relevantní směry zatížení (prostý tah, šikmý tah, příčný tah…),
– pro všechny druhy konstrukcí (desky, sloupy, stěny, šachty…),
– pro všechny okrajové vzdálenosti (tloušťky, výšky, vzdálenosti kotev od kraje…).

Při zkouškách se kontroluje pro tahové smykové zatížení:
– selhání oceli,
– vytažení kotvy,
– prasknutí kotvy,
– selhání betonu,
– vytržení kužele betonu,
– vylomení betonu,
– odprýsknutí betonu,
– roztržení betonu.

Závěr
Bez TP ČBS 06 nebylo možné relevantně prokázat dostatečnou míru bezpečnosti, protože strojní směrnice, pod kterou transportní kotevní systémy patří, řeší problematiku jen z pohledu ocelových částí a neřeší zakotvení do betonu. Zavedením a použitím TP ČBS 06 se tento stav napravuje a výrobci transportních kotevních systémů, výrobci betonových dílců, montážní společnosti, ale hlavně i projektanti tak zajistí minimální požadovanou bezpečnost požadovanou strojní směrnicí.

MICHAL VOPLAKAL
foto archiv firmy Jordahl & Pfeifer Stavební technika, s. r. o.

Ing. Michal Voplakal, Ph.D., MBA, (*1975)
absolvoval Fakultu stavební ČVUT. Je jednatelem firmy Jordahl & Pfeifer Stavební technika, s. r. o. Je členem výboru České betonářské společnosti.