Nosnost žlabů MERKUR 2 a kontrola zatížení

Pro maximální efektivnost doporučujeme si stáhnout naši Aplikaci pro rychlý výpočet výběru velikosti žlabu MERKUR 2. Přehledně Vám ukáže obsazenost vybraného typu žlabu v % a můžete se rozhodnout, zda je pro Vás zbývající rezerva dostačující. Získáte informace o doporučené vzdálenosti podpěrných bodů nosníků/podpěr, v návaznosti na hmotnosti vybrané kabeláže.

Na celkovou nosnost (mechanickou pevnost) kabelové trasy má zásadní vliv umístění spoje jednotlivých kabelových žlabů vzhledem k podpěrným místům trasy. Největších hodnot mechanické pevnosti kabelové trasy je dosaženo, pokud se spoj jednotlivých žlabů nachází zhruba ve vzdálenosti 1/5 rozpětí podpěrných míst.
Naopak umístění spoje žlabů přímo nad podpěrným místem má silně negativní vliv na nosnost žlabů a takto provedené trasy mají velmi nízké hodnoty nosnosti. Proto je ve všech typech montáží zakázáno umístit spoj žlabů přímo nad podpěrné místo kabelové trasy! Vzhledem k praktickým zkušenostem z montáží kabelových tras je zřejmé, že není možné vždy zajistit ideální polohu spoje. Proto testujeme naše trasy i pro případ montáže s obecnou polohou spoje žlabů a jsou k dispozici i ověřené vlastnosti žlabové trasy pro tento typ montáže. Tedy pro umístění spojek SZM 1 kdekoli mimo polohy přímo nad podpěrnými místy trasy. Pro účely stanovení nosnosti trasy rozlišujeme tedy dva typy montáže viz schematické obrázky níže.

Tento typ montáže je považován za standardní, protože neklade téměř žádné nároky na polohu spoje s výjimkou umístění spoje nad podpěrným místem. Z tohoto důvodu nedochází k nutnosti zkracovat žlabové díly a tím se minimalizuje odpad při instalaci.
Tento způsob montáže je vhodný pro standardně provedené trasy a při obvyklých roztečích podpěrných míst poskytuje nosnosti, které jsou vyšší než je efektivně využitelné zatížení žlabů, viz kapitoly dále a tabulky nosností na dalších stranách.

Tento typ montáže je poměrně náročný na instalaci, protože požadavek na umístění spojky vede k nutnosti zkracovat kabelový žlab takto instalované trasy, což sebou nese vznik většího odpadu a nižší ekonomickou efektivitu instalace. Z toho vyplývá, že je toto provedení montáže vhodné zejména pro velmi zatížené trasy, nebo technicky obtížně překlenutelná místa s potřebou větších roztečí podpěr. V těchto situacích však poskytuje výrazné zvýšení nosnosti, dosahující až dvojnásobných hodnot ve srovnání se standardní montáží.

Kontrola zatížení kabelové trasy

Celkové zatížení trasy je součtem měrných hmotností kabelů uložených v trase a měrných hmotností veškerého příslušenství kabelové trasy zavěšeného na kabelové žlaby. To znamená, že do celkového zatížení trasy je nutné zahrnout například i instalované kabelové přepážky a víka kabelových tras, rozvodné krabice, zavěšená světelná tělesa a podobně. V běžných případech však kabeláž tvoří převážnou většinu zatížení a je možné se omezit pouze na ni. Pro výpočet zatížení kabely je možné využít orientačních hodnot hmotností jednotlivých typů a velikostí kabelů.
Vypočtenou hodnotu zatížení žlabu je následně potřeba srovnat s maximálními přípustnými hodnotami dle certifikace zvoleného rozměru žlabu. V případě, že požadavek na nosnost trasy je vyšší, než je hodnota přípustného zatížení pro vybraný rozměr žlabu, může být řešením použití většího žlabu, který dosahuje vyšší nosnosti, jehož průřez však nebude plně využit. Z tabulek nosností vyplývá i možnost použít verze žlabu s vyšší bočnicí, které dosahují vyšších hodnot nosností.
Při kontrole zatížení kabelové trasy je rovněž nutné vzít v úvahu způsob montáže. V případě uchycení žlabu na držáky DZM 3/100, DZM 3/150, DZM 4 a DZM 6 je nutné brát v úvahu, že se nejedná v tomto případě o standardní montáž na podpěrná místa, nýbrž o zavěšení žlabu k vrchnímu lemovému drátu. V tomto případě je nutné snížit hodnoty nosností udané v tabulkách a grafech na stranách 13 a 14 o bezpečnostní koeficient 0,7.

Metodika pro zkoušení mechanické pevnosti kabelových žlabů

Systém kabelových žlabů musí mít dostatečnou mechanickou pevnost (nosnost a tuhost) a ta se posuzuje dle max. průhybu zatížené kabelové trasy.
Žlaby MERKUR 2 byly zkoušeny podle normy ČSN EN 61 537 ed. 2. Vzorky žlabových tras byly zatěžovány stupňovitě (po krocích) až na zatížení SWL, což je maximální hodnota zatížení, při kterém průhyb žlabu, měřený v polovině rozpětí podpěrných míst, ještě nepřekročí 1/100 jejich rozpětí. Současně při tomto zatížení nesmí příčný průhyb při každém rozpětí překročit 1/20 šířky vzorku. Testované vzorky žlabů pak byly dále stupňovitě zatěžovány na 1,7násobek zatížení SWL, přičemž nesmí dle normy dojít ke zborcení konstrukce žlabu. Jsou-li splněny obě tyto podmínky, obdrží testovaný kabelový žlab certifikaci.

U kabelových žlabů MERKUR 2 uvádíme hodnoty mechanické pevnosti doporučené (menší než umožňuje norma) a maximálně přípustné (v souladu s normou). Tyto hodnoty jsou uvedeny v tabulkách na str. 13 a 14. Jejich průhyb nepřekračuje hodnotu 1/150 rozpětí opěrných míst. Což znamená, že například při rozpětí 2 000 mm absolutní hodnota průhybu nepřesáhne 13 mm (přitom podle požadavků normy je možný průhyb až 20 mm!).

Tužší žlaby znamenají mimo jiné lepší podmínky pro funkci kabeláže, zejména pak v extrémních podmínkách. Tato výhoda se projevuje například při zkouškách funkčnosti kabelové trasy v podmínkách požáru dle ČSN 73 0895, při které systém MERKUR 2 dosahuje výborných výsledků.

Vzhledem k situaci na trhu, ve které hodnoty nosností (případně limitů zatížení) prezentované většinou ostatních výrobců a dodavatelů kabelových žlabů jsou ve skutečnosti limitními hodnotami nosnosti (zatížení) jejich žlabů s nízkým až nulovým koeficientem bezpečnosti, prezentujeme nově vedle našich standardních doporučených hodnot zatížení určovaných s vyšších bezpečnostní rezervou, rovněž maximální přípustné hodnoty zatížení žlabů MERKUR 2 pro možnost srovnání. Více v tabulkách na této straně.

Reálně využitelná nosnost žlabů

Dosavadní odstavce textu se zabývaly zatížením a nosností kabelových konstrukcí s ohledem na obecné zatížení trasy blíže nespecifikovaným souvislým rozložením hmotnosti. Situace s instalovanou kabeláží je však specifická tím, že prakticky jedinou užitečnou zátěží kabelové trasy jsou právě elektrické kabely. Výjimku tvoří pouze speciální typy montáží jako například samonosné kabelové trasy pro osvětlení hal s přímo instalovanými prvky osvětlení a podobně, které je potřeba řešit vždy podle konkrétní situace. V běžných případech je však zatížení žlabů tvořeno téměř stoprocentně pouze instalovanou kabeláží. Uvážíme-li přitom využitelný průřez žlabů a zahrneme-li do úvahy obvyklou měrnou hmotnost, dojdeme k následujícím informacím.

Z předchozí tabulky vyplývá, že měrná hmotnost kabelů nepřekračuje hodnotu 0,0028 kg/m/mm2. Vyšších hodnot měrné hmotnosti dosahují pouze kabely velkých průměrů s nižší ohebností a tudíž vyšším stupněm samonosnosti, a rovněž v důsledku většího průměru nižším koeficientem vyplnění využitelného průřezu žlabu. Tyto informace mají praktický vliv na zatížení konstrukce, neboť z přechozích kapitol víme, že do určitého jmenovitého průřezu žlabu je možné umístit jenom odpovídající množství kabelů, které pak svou hmotností zatíží kabelovou trasu. Když tyto poznatky aplikujeme na efektivní průřezy žlabů, dojdeme k následující tabulce, která zachycuje maximální možné zatížení kabelového žlabu zatíženého do něj uloženou kabeláží.

Z předchozí tabulky je patrné, že reálné hodnoty zatížení žlabů kabely jsou relativně nízké a že vysoké hodnoty zatížení se vyskytují pouze u největších rozměrů žlabů. Pro typické rozměry žlabů v šířkách do 300 mm jsou reálné hodnoty zatížení max. 25 kg/m (pro žlaby s výškou bočnice 50 mm), respektive 55 kg/m (pro výšku bočnice žlabu 100 mm).

Ze všech těchto informací je však možné vyvodit, že ve standardních případech kabelových tras, tak jak jsou běžně realizovány v praktických podmínkách staveb, není reálné zatížit kabelové trasy kabeláží tak, aby bylo dosaženo mezních hodnot je jich nosnosti.