Ak ste sa niekedy podieľali na návrhu alebo riadení projektu energetiky a priemyslu (E&I), pravdepodobne ste čelili výzve upevnenia prvkov na už natretú alebo inak ochránenú oceľ. Niektoré z najbežnejších prvkov, ktoré je potrebné uchytiť sú (pozri obrázok 1):

• Rôzne zariadenia;
• Platformy;
• Káblové žľaby pre inštalácie, konkrétne elektrické a telekomunikačné;
• Podpery pre potrubia;
• Multidisciplinárne podpery vrátane vodo-topo, elektro a VZT inštalácií.

Obrázok 1 - Upevnenie podpier káblového žľabu (vľavo) a potrubí (vpravo) k oceľovej konštrukcii

Tradične existujú dva spôsoby upevnenia vyššie uvedených prvkov na oceľovú konštrukciu, ktorými sú
(i) zváranie a
(ii) skrutkovanie (pozri obrázok 2).

Obrázok 2 - Tradičné spôsoby upevnenia prvkov na oceľ: zváranie (vľavo) a skrutkovanie (vpravo).

tradičné riešenia prichytávania k oceli

Zváranie je metóda, ktorá je veľmi spoľahlivá a robustná, vďaka čomu sa používa už desaťročia. Pokiaľ však ide o tradičné zváranie, existujú určité výzvy, a to:
§ Vyžaduje si to blízku sieťovú zástrčku, ktorú môže byť ťažké nájsť na stavbe;
§ Lietajúce iskry, ktoré predstavujú potenciálne riziko z hľadiska zdravia, bezpečnosti a životného prostredia (HSE);
§ Je to časovo náročná úloha;
§ Vyžaduje kvalifikovaného zváračského operátora;
§ Pri natretej oceli je po zváraní potrebné určité prepracovanie - dodatočné úpravy.
 
Jedna alternatíva, ako je skrutkovanie, spočíva vo vyvŕtaní otvorov do oceľovej konštrukcie, aby prešli skrutky, ktoré by mali byť prístupné na oboch stranách, aby sa zabezpečilo správne upevnenie. Z pohľadu nástrojov predstavuje nízku investíciu, s touto metódou sú však spojené určité výzvy, najmä:
§ Pomalý a vyčerpávajúci proces pre operátora;
§ Nie je ergonomický, pretože na niektorých miestach/smeroch môže byť ťažké ho vykonať;
§ Pred preskrutkovaním vyžaduje ochranu proti korózii;
§ Je možno nevyhnutná magnetická vŕtačka, nedá sa však všade použiť. 

Hilti riešenia prichytávania k oceli

Aby spoločnosť Hilti odpovedala na vyššie uvedené výzvy v tradičných metódach upevňovania na oceľ, pracuje na vývoji nových riešení klincov s dlhou históriou a rozsiahlymi skúsenosťami v tejto oblasti. Tu môžeme zdôrazniť štyri rôzne produktové riešenia Hilti: (i) X-ST GR, (ii) X-BT, (iii) S-BT HL a (iv) F-BT. Schematické znázornenie 4 riešení nájdete na obrázku 3.
Prvým riešením, ktoré spoločnosť Hilti uviedla na trh v roku 1994, bol X-ST GR. Je to závitový klinec z nehrdzavejúcej ocele priamo pripevnený k oceli pomocou prachom poháňaného stroja, čo z neho robí veľmi rýchle riešenie.
X-BT je závitový klinec z nehrdzavejúcej ocele a pracuje s technológiou zvárania tupým hrotom. Prvá generácia X-BT bola uvedená na trh v roku 2003, pred viac ako 20 rokmi. Časť ocele sa počas osadzovania spojovacieho prvku vyrazí do predvŕtaného otvoru, čím sa vytvorí vysoká teplota a spôsobí trecie zváranie. Po celom obvode dochádza k fúzii, čo znamená, že do vodiaceho otvoru nemôže preniknúť žiadna vlhkosť, čo zaisťuje ochranu proti korózii.
Spojovacie prvky S-BT HL, uvedené na trh v roku 2023, sú druhou generáciou S-BT, ktorá bola pôvodne uvedená na trh v roku 2016. Spojovacie prvky sú závitové klince vyrobené z kalenej uhlíkovej ocele 1038 a austeniticko-feritické (Duplex) nehrdzavejúcej ocele. Technológia upevnenia sa nazýva samozváranie s tupým hrotom, kde sa urobí vodiaci otvor a potom sa do otvoru zaskrutkuje závitový klinec. Závitový klinec má priemer o niečo vyšší ako je priemer otvoru, takže pre aplikáciu sú potrebné vysoké krútiace momenty. Prvý závit skrutky je rezný závit, ktorý vytvorí vnútorný závit v základnom materiáli, kde je priskrutkovaný S-BT HL. Tento spodný závit nemá nosnosť. Potom priesečník ostatných závitov skrutky a závitov základného materiálu zabezpečí nosnosť a robustné upevnenie. 
Spojovacie  prvky F-BT sú súčasťou systému nazývaného Cordless Stud Fusion, čo je proces zvárania. Je klasifikovaný ako zváranie klincov metódou ťahaného oblúkom s ochranným plynom. Proces zvárania klincov s oblúkom využíva zvárací zdroj na vytvorenie elektrického oblúka pozdĺž obvodu vytvoreného medzi klincom a základným materiálom. Elektrický oblúk prechádza medzi dvoma materiálmi cez vzduchovú medzeru a vytvára intenzívne, koncentrované teplo používané na roztavenie materiálu klinca a malej plochy základného materiálu. Akonáhle sú materiály vhodne roztavené, klinec sa ponorí do roztavenej oblasti a drží sa na mieste, keď kovy tuhnú a vytvoria zvárané spojenie. Okrem toho, že ide o zvárací proces, tento systém nepotrebuje externý zdroj energie a je to konzistentný proces prakticky bez iskier.

Obrázok 3 - schematické znázornenie riešení Hilti pre upevnenie na oceľ: X-ST GR (vľavo), X-BT (2.), S-BT HL (3.) a F-BT (vpravo).

Pokiaľ ide o hodnoty zaťaženia a aké riešenie použiť, X-ST GR je optimalizovaný pre ľahké aplikácie (odporúčaná hodnota ťahového zaťaženia 1,8 KN), X-BT a S-BT sú optimalizované pre stredne náročné aplikácie (odporúčaná hodnota ťahového zaťaženia 3,6 KN na klinec), zatiaľ čo F-BT je možné použiť pre náročné aplikácie (odporúča sa ťahového zaťaženie 8 KN). Rozdiely sú aj na základe minimálnej hrúbky základného materiálu, pretože F-BT je možné aplikovať od 4 mm, S-BT HL a X-ST GR od 6 mm a X-BT od 8 mm.
Upozorňujeme, že v týchto prípadoch, ak sa klince aplikujú na menšie hrúbky základného materiálu, mali by sme zvážiť zníženie zaťaženia podľa technických manuálov, ako aj možnosť poškodenia zadnej strany základného materiálu.
 
Ak sa chcete dozvedieť viac o statickom dizajne riešení Hilti Upevnenie na oceľ, pozrite si nasledujúci článok https://ask.hilti.sk/article/staticky-navrh-klincov-pre-upevnenie-na-ocel/p9vwdy.