Rozměry a zatížení samořezných šroubů pro sendvičové panely
Technologie montovaných staveb ze sendvičových panelů je dnes široce využívána při výstavbě hangárů, autoservisů, skladů, obchodních center, průmyslových a sportovních areálů. Tento stěnový materiál má třívrstvou strukturu sestávající ze dvou plátů tuhého kovu a vrstvy izolace mezi nimi. Jeho upevnění se provádí na kovový rám, železobetonové sloupy nebo dřevěné konstrukce pomocí speciálních samořezných šroubů z tvrzené uhlíkové oceli.
Vlastnosti samořezných šroubů pro sendvičové panely
Tento typ spojovacího prvku se vyznačuje přítomností šestihranné hlavy, doplněné širokou podložkou s vulkanizovaným těsněním (EPDM), která utěsňuje otvor, utěsňuje spoj a chrání polymerový povlak panelu před poškozením.
Samořezné šrouby pro společné podniky do betonu a kovu se liší tvarem hrotu a povahou závitu. Betonové spojovací prvky se vyznačují ostrým hrotem a jedním závitem s proměnným průměrem, poskytujícím vysokou odolnost proti vytažení. Kovový spojovací prvek má na konci vrták a dva závity: jeden (velký) na samé hlavě pro pevné upevnění vnější vrstvy sendviče, druhý (malý) před vrtákem pro upevnění do ocelové spodní konstrukce. Průchodnost standardního vrtacího hrotu je 12.5 mm a zesíleného může dosáhnout 25 mm.
Vztah mezi velikostmi spojovacích prvků a tloušťkou sendvičového panelu
Údaje o rozměrech upevňovacích prvků (délka, průměr) a jejich množství jsou převzaty z projektové dokumentace rozestavěného zařízení. Získávají se komplexními výpočty na základě tloušťky panelů, místa instalace a očekávaného zatížení. Soukromí vývojáři mohou pro určení délky spojovacích prvků použít zjednodušený výpočetní vzorec: L = tloušťka sendviče + délka vrtáku + tloušťka základního kovu + 5 mm (výška podložky s těsněním) + 10 mm (rezerva) Takže např. materiál stěny o tloušťce 100 mm, minimálně Přípustná délka samořezných šroubů bude: L = 100 + 15 + 12 + 5 + 10 = 142 mm Pokud v rozsahu velikostí taková délka samořezného šroubu není, vyberte ten, který je o něco delší než ten, který jste získali výpočtem. V tomto případě se jedná o spojovací materiál o délce 150 mm. Doporučené velikosti šroubů v závislosti na tloušťce panelu naleznete v tabulce:
| Tloušťka SP, mm | Délka samořezu, mm | Délka hrotu (vrtáku), mm | Průměr spodních a horních závitů, mm | Tloušťka spodní konstrukce, mm |
| 50-85 | 120 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 65-100 | 135 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 80-115 | 150 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 90-125 | 160 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 105-140 | 175 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 115-150 | 185 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 120-155 | 190 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 135-170 | 205 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 140-175 | 210 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 155-190 | 225 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
| 170-205 | 240 | 15 | 5.5/6.3 | 4.0 – 12.5 |
Tažná síla a další destruktivní zatížení
Samořezné šrouby spojující obvodové konstrukce s prvky rámu jsou zatíženy nejen vlastní hmotností sendvičových panelů. Vítr, sníh a sezónní klimatické změny způsobují vibrace panelových konstrukcí, což zvyšuje zatížení upevňovacích prvků. Proto je při výpočtu spojů důležité vědět, jaké zatížení vytrhne samořezný šroub z kovového rámu. Při zkoušení se měří velikost vytahovacích (protahovacích) zatížení. Získané hodnoty se vydělí bezpečnostním faktorem (obvykle rovným třem) a získá se hodnota maximálního povoleného zatížení pro testovaný spojovací prvek. Pro výpočet počtu samořezných šroubů používají návrháři speciální vzorce převzaté z STO 0065-2014. Berou v úvahu všechny hlavní typy selhání spojení: střih šroubu, prasknutí šroubu, vytažení ze základny, jakož i podmínky destrukce/zhroucení vnějšího pláště v místě kontaktu s hlavou spojovacího prvku. Průměrné hodnoty destruktivních zatížení jsou uvedeny v tabulce:
| Velikost, mm | Průměrná mez pevnosti, N | ||||||||
| Pro řezání Fq | Rozbít Fb | Pevnost v tahu z oceli (St3) Fz, tloušťka profilu, mm | K odtržení kůže přes podložku Fu, tloušťka plechu, mm | Kroucení hlavy šroubu, Nm | |||||
| 4 | 6 | 8 | 0.5 | 0.63 | 0.7 | ||||
| 5.5 / 6.3×120 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×135 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×150 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×160 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×175 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×185 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×190 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×205 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×210 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×225 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
| 5.5 / 6.3×240 | 12100 | 16960 | 8290 | 16960 | 18510 | 3630 | 3700 | 4150 | 15 |
Z technického hlediska je nejvýhodnější přímá instalace sendvičových panelů na kovovou konstrukci, u které není nutné předběžné vrtání, protože samořezný šroub má na konci vrták. Pokud je nosný podklad betonový, pak je montážní proces komplikován nutností vrtání otvorů do připevňovaného materiálu a do betonové konstrukce.