úvod Úvod Připevnit na stěnu těžší obraz, nástěnnou lampu, poličku nebo knihovničku nebylo nikdy tak jednoduchéjako dnes, když k tomu použijeme hmoždinky. Maléplastovéroubíky kus za korunu nás zbaví nutnosti shánět obvykle drahého řemeslníka. Nylonová hmoždinka, kterou v milionových sériích chrlí výrobní linky několika světových firem, je nejlepším z tisícovky vynálezů německého inženýra Artura Fischera. Až do jejího vynálezu roku 1958 se menší i těžképředměty, kusy nábytku i bojlery, upevňovaly na ze pomocí skob nebo vrutů, zarážených či zavrtaných do dřevěných špalíků se zkosenými rohy. Ty se musely předtím do dlátem vysekaného otvoru zasádrovat. Moc neudržely a po vytrhnutí ze zdi nezbylo než přivolat na pomoc zedníka. S poválečným nástupem betonových panelů a lehkých pěnobetonových tvárnic vzal postup takového upevňování díky hmoždinkám za své. Do stěny vyvrtáme malý otvor, do kterého zatlačíme vroubkované tělíčko nylonovéhmoždinky. Zašroubováním vrutu, šroubu, háčku nebo zaražením skoby se hmoždinka roztáhne (z tohoto zhmoždění ostatně dostala svůj český název), a třením zdeformovaného plastu o stěny otvoru udrží nečekaně velkou zátěž. Práce jde rychle a čistě, upevnění drží stejně dobře ve starém zdivu jako v betonové stěně. U nás se hmoždinkám říkalo zpočátku příchytky, protože sloužily opravdu jen k připevňování obrazů, svítidel a menších předmětů na zdi. Ještě si na ně kutilovéani nezvykli a na západ od našich hranic vypukla doslova inflace nejrůznějších typů plastových a takékovových hmoždinek, kteréudrží těžší předměty dokonce i ve stropech. Hmoždinkami lze upevňovat předměty do všech dnes používaných stavebních materiálů například do dutých cihel, pěnosilikátových tvárnic, dokonce i do zdánlivě málo pevných sádrokartonových desek. Malá hmoždinka, která u nás dříve stála pouhou jednu korunu, vyřešila kutilům a řemeslníkům mnoho problémů s upevňováním předmětů. Kdysi pracnéa zdlouhavéobkládání stěn dřevem nebo jinými panely mimořádně urychlí nahmoždinkování la ového roštu rozpínacími nebo zarážecími hřebíkovými hmoždinkami. Velkým problémem bývalo zavěšení
2 úvod 4 5 těžkých lustrů ke stropu. Dnes to maximálně usnadňují rozevírací a pérovéhmoždinky, kteréudrží i rošt, s jehož pomocí pak můžeme sádrokartonovými deskami snížit podhled. Dlouhými hmoždinkovými držáky s plastovými nebo kovovými talíři, a nijak jinak, se dnes při zateplování domů, paneláků i průmyslových objektů připevňují na venkovní i vnitřní zdi termoizolační panely. Takéokna a dveřní zárubně se v novostavbách i při rekonstrukcích objektů zásadně upevňují dlouhými rámovými hmoždinkami. K upevnění umyvadel, klozetů i sprchových koutů v koupelnách se nabízejí hmoždinky a šrouby s hlavami krytými plastovými čepičkami v odpovídající barvě. Tak bychom se dostali až ke speciálním kovovým hmoždinkám s vysokou únosností několika tun k tzv. kotvám kterými dnes stavbaři rychle a bezpečně upevňují schodiště, balkonová zábradlí a dokonce i těžkénosníky ke stěnám a k základovým blokům budov. Podle tvrzení odborníků už prý neexistuje případ, že by se pro zavěšení nebo upevnění jakéhokoliv předmětu či konstrukce do jakéhokoliv materiálu nenašla vhodná hmoždinky či kotva! Naše příručka je zaměřená především na potřeby domácností, majitelů rodinných domků a samozřejmě všech kutilů, kteréuspokojí obvykle už i ty nejlevnější univerzální plastovéhmoždinky, mají však na výběr i jednoduchékovovéči plastovéhřebové, zarážecí a stropní hmoždinky. Obr. 1 Rámová nylonová hmoždinka s vrutem urychluje montáž zárubní, oken a rámů
3 úvod Stalo se zvykem, že vhodnéhmoždinky (rozměr, délka, průměr), přibalují výrobci běžně k zakoupeným nástěnným skříňkám, regálům, věšákům a osvětlovacím tělesům. K jejich použití stačí šroubovák a menší vrtačka, která většinou v moderní domácnosti nechybí nebo se dá vypůjčit od souseda. Obavu, že to nedokáží, nemusí mít ani ti, kdo o sobě prohlašují, že mají obě ruce levéa s technikou si nerozumějí. S těmito novými a šikovnými pomocníky totiž nic nezkazí, pokud dodrží jednoduchézásady práce s nimi. Po pročtení této knížky nebudete mít problém s upevněním jakéhokoliv předmětu na jakoukoliv ze či příčku. S klidem se můžete pustit svépomocí i do obložení interiéru a stropů dřevem nebo umělohmotnými panely. Šikovnější kutilovési s pomocí speciálních hmoždinek mohou troufnout i na zateplení stěn či střechy nebo na zavěšení umyvadla, klozetové mísy nebo bidetu při modernizaci koupelny. Radost z takovépráce, za kterou budete pochváleni s dovětkem, že ani profesionál by to lépe neudělal, vám přeje Ing. Jan Tůma Význam jednotlivých ikon v rámečcích: Rozšiřující informace (tipy a triky) Správný postup Upozornění na chyby
4 základní údaje 6 7 Základní údaje Právě to, že se na trhu nabízí až několik desítek typů hmoždinek, komplikuje začátečníkům jejich výběr. Bezpečnéa pohlednéupevnění jakéhokoliv předmětu na ze, do stropu či podlahy, je totiž podmíněno nejen výběrem správného typu a správné velikosti hmoždinky, ale i způsobem montáže. Nejlevnější standardní nylonová hmoždinka drží dobře v cihlovéi betonovézdi, ale neudrží regál nebo nástěnný ohřívač vody na zdi stavěnéz dutých cihel nebo na sádrokartonovépřepážce. Když však použijeme navenek téměř k nepoznání odlišnou nylonovou hmoždinku univerzální, která se v měkčím materiálu nebo v dutině tvárnice při utahování vrutu zauzluje a drží, jak se říká, jako helvétská víra, je po starosti. V dutých cihlách (hlavně v překladech z nich často stavěných) bezpečně drží i některékovovérozevírací hmoždinky. Na sádrokartonovou přepážku můžeme klidně zavěsit i regál s knížkami, pokud ovšem použijeme šroubovací hmoždinku určenou právě jen do tohoto módního materiálu. Před nákupem správných hmoždinek je tedy nezbytnéseznámit se se základními principy a možnými technologiemi jejich upevnění v různých typech materiálů. Čím hmoždinka drží? 1. Třením Odhadem až na 3/4 potřebných upevnění v domácnosti stačí nylonové nebo kovovéhmoždinky držící v podkladu třením (obr. 2a). Při dodržení průměru vyvrtaného otvoru a průměru hmoždinky, který je uveden na jejich obalu, se zašroubováním vrutu tělíčko hmoždinky roztáhne tak, že vzniklétření znemožní její vytažení z podkladu. Pokud jde o ze z betonu či plných cihel a hmoždinky nejobvyklejšího průměru 6 až 12 mm, vytrhla by se až při zatížení tahem 500 až 2000 newtonů (N).
5 základní údaje 2. Změnou tvaru Nerozříznutézakončení nylonovéhmoždinky (tzv. kořen) se otáčením vrutu na něj našroubovává (viz obr. 2b). Tělo hmoždinky se zdeformuje (roztáhne nebo zauzluje) a tím brání jejímu vytažení. U kovových, např. tzv. pérových hmoždinek, se naopak sklopí jejich pohyblivá část a bezpečně pak drží i v dutých cihlách nebo v tenkých a méně pevných podkladech (v dřevotřískovénebo sádrokartonovéstěně). Odolnost upevnění proti vytržení tu obvykle nezávisí na rozměrech hmoždinky, ale na pevnosti podkladu. 3. Vlepením Vrut nebo šroub se do otvoru v podkladu vlepí speciálním lepidlem na bázi synteticképryskyřice nebo dvousložkovérychletuhnoucí malty (obr. 2c). Taková upevnění, používaná moderním stavebnictvím k upevňování konstrukcí na zdi nebo mezi sebou, vyžadují pomocnou techniku, zkušenosti a jejich použití je podmíněno výpočtem statickéa někdy i dynamicképevnosti spoje podle stavebních předpisů. Podrobnosti najde čtenář v příručce Hmoždinky vydanénakladatelstvím Grada v roce 2003. Jednotkou síly v platné mezinárodní soustavě SI už dávno není kilogram, i když s ním stále rádi vše porovnáváme, nýbrž Newton (N). Odpovídá přibližně síle 0,1 kg. Prakticky se proto síla uvádí spíše v jeho tisícinásobcích kilonewtonech (kn). Pro jednoduchost přibližně platí, že 1 kn 100 kg. Dovolené zatížení hmoždinek v katalozích a tabulkách se uvádí jen v kn! a b c Obr. 2 Hmoždinky a kotvy drží: a) třením, b) změnou tvaru, c) vlepením
6 základní údaje 8 9 Způsoby montáže 1. Montáž předsazením (obr. 3a) Hmoždinka se zarazí do otvoru v podkladu tak, aby její hlava byla v rovině podkladu tj. zdi, desky nebo jejich omítky. Může, ale nemusí, mít osazení zabraňující jejímu zapadnutí do příliš hlubokého otvoru. Průměr otvoru v upevňovaném dílci bývá stejný nebo menší než průměr díry pro hmoždinku, aby hlava vrutu či šroubu stačila k jeho bezpečnému upevnění. Lze to řešit i použitím podložky odpovídajícího průměru. Aby odpadlo dvojí vrtání zvláš do zdi a zvláš do upevňovaného předmětu, doporučuje se, zejména při nejčastějším upevňování delších rámů a lišt na stěnu, nejprve si rozměřit a odpovídajícím vrtákem vyvrtat otvory v dílci, dílec přisadit přesně na stěnu či upevňovaný objekt a jehlou (v praxi vystačíme s hřebíkem) v každém otvoru vyznačit střed vrtání do stěny. To provedeme vrtákem po sejmutí dílce, který nám tak posloužil jako šablona. Nevýhodou u delších dílců (obvykle lišt, hranolů, trámků) může být nekontrolovaný posun a nepřesnost vrtání do stěny, budeme tedy potřebovat pomocníka, který dílec přidrží. 2. Montáž průvlečná (obr. 3b) Stavební dílec (například lišta nebo hranol) se provizorně osadí na stěnu a provrtá se jednou operací spolu se stěnou (podkladem). Průměry vrtáku, upevňovacího otvoru i montovaného dílce jsou vzájemně sladěny. Hmoždinka se prostrčí zepředu upevňovacím otvorem a zakotví se v podkladu zašroubováním vrutu nebo utažením matice při použití obvykle kovových hmoždinek s vnitřním závitem. Pokud hlava vrutu nepřesahuje bezpečně průměr montážní díry, je nutnépoužít patřičně velkou podložku. Tento způsob montáže je vhodný zejména u komplikovaných dílců a konstrukcí při vícenásobném upevňování (například dlouhé lišty či rámy na zdi a stropy).
7 základní údaje 3. Montáž s odstupem (distanční) (obr. 3c) Používá se tehdy, když má mezi upevňovaným předmětem (obvykle rámem nebo lištou) a stěnou vzniknout mezera. K tomu účelu slouží univerzální i speciální delší hmoždinky, uváděnév katalozích, a protoivtéto příručce, jako hmoždinky pro upevňování rámů. Podle tlouš ky požadovanémezery se volí délka hmoždinky i vrutu nebo upevňovacího šroubu. Je nutnépočítat s tím, že zejména plastovéhmoždinky jsou při příliš velkém odstupu namáhány nejen tahem, ale navíc i ohybem! Tímto způsobem se v praxi nejčastěji upevňují termoizolační a jinépanely na fasády objektů, takédřevotřískovéa sádrokartonovédesky na stěny a přepážky v interiéru. a b c Obr. 3 Tři základní způsoby montáže: a) předsazením, b) prostrčením, c) s odstupem V čem bude hmoždinka držet? Nabídka obrovského množství typů a druhů hmoždinek na trhu je ovlivněna právě různorodostí stavebních materiálů, do kterých se používají, protože každý z nich má jinévlastnosti. I zdánlivě stejnémateriály například různédruhy betonu se navíc od sebe liší strukturou (prostý beton, litý beton, armovaný beton, pórobeton) a tím i pevností, což bezpochyby ovlivňuje pevnost upevnění a volbu nejvhodnějšího typu hmoždinky. Jak poznáme, co je pod omítkou? Plný kámen, cihlu, sádrokarton nebo hobru pozná každý na první pohled, aniž by se musel přesvědčit poklepem ruky nebo kladívka. Ne všichni ovšem přesně vědí, co se skrývá pod letitou omítkou nebo fasádou, na kterou je třeba upevnit poličku, teplomet nebo boiler. V takovém případě
8 základní údaje 10 11 nezbývá, než v místě, kde chceme hmoždinku nebo kotvu použít, provést sondážní vrt. K tomu budeme potřebovat obyčejnou elektrickou vrtačku s vrtákem do zdi a betonu. Výrobci je obvykle označují žlutou nebo červenou barvou špice s tvrdokovovými plátky. Vrtáme bez příklepu! Pokud vrták projde omítkou a pokračuje jako po másle plynule bez velkého odporu, jde o tzv. lehký stavební materiál bez dutin například pórobeton. Pokud jde vrtání bez překážky a vrták vyhazuje z otvoru světlý maltový prach, narazili jsme na maltovou spáru. Pokud zavěšovaný předmět nebude těžký a namáhaný otřesy, můžeme i ve spáře použít nylonovou nebo kovovou univerzální hmoždinku, musíme však počítat s tím, že ji nesmíme tolik zatěžovat. Výrobci doporučují snížit zatížení na polovinu hodnoty, s jakou můžeme počítat v plnécihle. Narazí-li vrták na odpor a pak opět poskočí volně do hloubky, jde o materiál s dutinami nejčastěji dutécihly nebo děrovanékeramickétvárnice. Přesněji nás o podkladu přesvědčí barva vyvrtávaného prachu. Bílý prach prozrazuje, že stěna je z dutých vápenopískových cihel. Červený prach svědčí o zdi postavenéz dutých pálených cihel. Pokud se postup vrtáku zastaví a nepomůže ani silný přítlak, narazili jsme na beton. Teprve když zapneme příklep (u příklepovévrtačky), dostaneme se s vrtákem hlouběji. To, že jsme narazili na beton, potvrdí šedý vyvrtávaný prášek. Nedostaneme-li se dál ani s příklepem, narazili jsme na ocelovou výztuž a pokud vrták ihned nevytáhneme, dojde k poškození břitových destiček nebo i k jeho zaseknutí o žebra výztuže a budeme mít co dělat vrták s pomocí kleští vysvobodit. V betonu Bez ohledu na druh drží v betonu prakticky všechny typy hmoždinek a kotev (viz tab. 1). Jen profesionálovése musejí přesněji rozhodovat podle jeho definovanépevnosti o druhu upevnění, což jim ukládají stavební předpisy. Beton se nesmí zatěžovat dříve než za 28 dnů po položení, musí být vyzrálý. Pokud při vrtání narazíme na velká hnízda štěrku, je nutno pro hmoždinku nebo kotvu zvolit jinémísto.
9 základní údaje Do betonové zdi nebo do kamene se dostaneme jen s pomocí výkonnější příklepové vrtačky a tvrdokovového vrtáku s červeným označením korunky nebo vrtacím kladivem. Nejchoulostivějším místem při upevňování konstrukcí k betonu (zejména k nosníkům a sloupům) jsou místa namáhaná vlastním zatížením tahem. V tahovézóně (bývá to spodní strana stropu, spodní pás nosníku) hrozí vznik trhlinek, jejichž zvětšování mohou napomoci rozpínací síly kotev a hmoždinek. Hmoždinky se pak v místě vzniklétrhlinky uvolňují. Stavbaři proto v takových místech používají bu to speciální kotvy schopnédodatečného rozepnutí, nebo se upevnění rozpínacími hmoždinkami a kotvami v těchto místech vyhýbají. a b c d Obr. 4 Čtyři možné důsledky selhání upevnění kotvy v betonu při nedovoleném přetížení tahem silou F a) vylomení kusu betonu či zdiva, b) prasknutí podkladu, c) vytažení kotvy, d) přetržení kotvy
10 základní údaje 12 13 Stavební předpisy udávají minimální rozteč hmoždinek a kotev od sebe a jejich minimální odstup od hran nosníků, sloupů a kvádrů ve vztahu k hloubce zakotvení (tj. přibližně k délce vrtu pro hmoždinku). Vzdálenost spojů od sebe nemá být menší než dvojnásobek hloubky zakotvení, vzdálenost od rohů a hran pro hmoždinku či kotvu by měla být minimálně rovna hloubce zakotvení. Běžný uživatel musí vzít v úvahu doporučení, že pokud hodlá k betonovému stropu upevnit nebo zavěsit hmoždinkou či kotvou těžší předmět či konstrukci, nepovolují stavební předpisy na jednu hmoždinku větší zátěž než 0,8 kn, tj. přibližně 80 kg. Ve zdivu Co způsobí přetížení hmoždinky či kotvy v betonu? Nedovolené přetížení se projeví některým ze čtyř selhání upevnění (obr. 4): a) vylomení kusu betonu či zdiva, b) prasknutí podkladu, c) vytažení kotvy, hmoždinky nebo vrutu, d) přetržení hmoždinky, vrutu, šroubu nebo kotvy. Zdivo se staví z plných nebo dutých (děrovaných) pálených cihel či z cihel vápenopískových, cihly se spojují maltou. Plnécihly umožňují použít jakýkoliv typ nylonovékovovéuniverzální i speciální hmoždinky. Tlaku od jejich rozpínání odolávají téměř jako beton, proto i doporučovaná rozteč a odstup od rohů a hran jsou stejnéjako u betonu. Tabulky pro výběr kotev a hmoždinek rozlišují tři základní skupiny cihel: plné cihly vypalovanéa vápenopískové, děrované cihly a duté cihly a tvárnice. U děrovaných cihel, oblíbených pro lepší tepelně-izolační vlastnosti, si lze vybrat několik odlišných typů hmoždinek a kotev držících třením a rozpínáním. V dutých cihlách drží i nylonovéuniverzální hmoždinky, jejichž konec se po zašroubování vrutu v dutině zauzluje. Stavbaři však pro větší zatížení používají trvanlivější a bezpečnější chemickéa injektážní kotvy.
11 základní údaje Omítka ani obkládačky hmoždinku neudrží! Jak jednovrstvá, tak i dvouvrstvá omítka má velmi nízkou pevnost v tlaku, a proto nemůže být použita jako podklad k ukotvení ani pro málo zatížené hmoždinky. S její tlouš kou, případně ani s tlouš kou obkládaček, při upevnění kotev a hmoždinek do stěn nelze vůbec počítat! Do dutých cihel a tvárnic nesmíme vrtat s příklepem! Došlo by k popraskání, vyštípání a vylomení struktury komůrek a hmoždinka či kotva by se neměla v čem zachytit. K vrtání je nutné použít tvrdokovový vrták do betonu. V lehkých stavebních materiálech Stále oblíbenější lehkéstavební hmoty v podobě cihel nebo desek umožňují stavbu tenkých dělicích stěn a příček, při rekonstrukcích starých objektů slouží i k vyrovnávání nerovného zdiva. Pevnost v tlaku je velmi nízká, proto lze používat jen některétypy hmoždinek. Do pórobetonu nebo expandovaného betonu se doporučují kvůli nedostatečnépevnosti těchto podkladů jen speciální plastovéhmoždinky s dlouhou rozpínací zónou, pro větší zatížení pak injektážní kotvy nebo speciální kotvy do pórobetonu nebo plynobetonu. Samostatnou skupinu tvoří nylonovéa kovovéhmoždinky do sádrokartonových a sádrovláknitých desek, kterése stále častěji používají při stavbě příček, snižování podhledů a rekonstrukci a modernizaci interiérů (podrobnosti uvádíme v kapitole 4). Výběr hmoždinek a kotev pro různétypy podkladů uvádí tabulka 1.
12 základní údaje 14 15 Tabulka 1 a podkladů Přehled hmoždinek a kotev pro základní druhy materiálů Zatížení Podklad Druh hmoždinky Průměr hmoždinky (mm) 0,1 kn 0,25 kn 0,5 kn Dutézdivo Standardní univerzální 4 Beton, plnézdivo Zatloukací 5 Lehkéstavební materiály (pórobeton) Do pórobetonu 8 Dutézdivo Dlouhé 6 Beton, plnézdivo Zatloukací 6 Lehkéstavební materiály (pórobeton) Do pórobetonu 10 Dutézdivo Dlouhé 12 Beton, plnézdivo Standardní univerzální 6 Lehkéstavební materiály (pórobeton) Do pórobetonu 12 1kN Dutézdivo Chemickékotvy 16 Beton, plnézdivo Standardní univerzální 10 5kN Beton Kovovékotvy 14 10 kn Beton Kovovékotvy 20
13 plastové hmoždinky Plastové hmoždinky Pro běžnou domácí potřebu upevňování obrazů, svítidel, regálů, skříněk, nástěnných držáků, záclonových tyčí je možnépoužít nejlevnější standardní nebo univerzální plastovéhmoždinky ve čtyřech nejběžnějších rozměrech o průměru 6, 8, 10, a 12 mm. Větší typy s průměrem 14, 16 až 20 mm udrží v pevnézdi i radiátor nebo nástěnný průtokový či zásobníkový ohřívač užitkovévody. I na tak jednoduchém výrobku, odstříknutém jedinou operací v lisovací formě výrobního automatu, najdeme několik zajímavých odlišností. Zdánlivá maličkost zda je hmoždinka rozříznuta pod krčkem po celédélce, nebo jen částečně, rozhoduje o tom, zda se jedná o hmoždinku standardní, vhodnou jen pro pevnémateriály, nebo hmoždinku univerzální, která drží i v měkkých, dutých a tenkých podkladech. Původní Fischerova nylonová hmoždinka, dnes zdokonalená a označovaná jako standardní, se od univerzální hmoždinky liší na první pohled. Oba typy sice mají shodný krček, do kterého zašroubováváme vrut, ale u standardních hmoždinek je žebrované tělíčko až ke krčku podélně rozříznuto (obr. 5a) a tlakem postupujícího vrutu se tedy rozevírá jen v jednom směru, který bývá u hmoždinek většího průměru vyznačen párem plastových křidélek. Právě v tomto směru má standardní hmoždinka výrazněji zvětšená plastová žebra, která tlakem a deformací zajistí v otvoru dostatečnétření, aby nedošlo k jejímu vytržení. V pevném podkladu vbetonu, v kameni, v plných cihlách (pálených i vápenopískových) drží spolehlivě. V měkčím pórobetonu nebo v děrovaných tvárnicích a dutých cihlách by však zatížení neunesla. Sádrový blok a samozřejmě i sádrokartonová deska by se jednostranně působící rozpínací silou mohly roztrhnout. Standardní hmoždinka se nedá použít ani v měkčím pěnobetonu a pórobetonu, v němž by si nožky sice vytlačily komůrku, ale při střídavém zatěžování by se spojení uvolnilo. Plastovéhmoždinky se původně vyráběly pouze z polyamidu lidově nylonu, který má nejvhodnější vlastnosti. Je však dražší, a proto se dnes běžnéhmoždinky odstřikují na vysokotlakých stříkacích lisech z polymerů, zejména z polyetylenu.