Technické řešení

Patka pro připevnění sloupku ke zpevněnému povrchu

Oblast techniky

Navrhované technické řešení spadá do sekce stavebnictví, konkrétně mezi prostředky k zakotvení stavebních dílů, konkrétně pak mezi zemní kotvy, resp. patky pro sloupy.

Dosavadní stav techniky

Sloupky, zejména pak dřevěné sloupky pergoly, je nutné stabilně ustavit do podkladu. V případě nasákavého materiálu (dřevo) je pak nutné zajistit jeho ukotvení tak, aby bylo zabráněno vzlínání vlhkosti z podkladu a tím postupné degradaci materiálu sloupku. Nejběžnější pro tento jsou kovové patky připevněné ke spodnímu konci sloupku, ošetřené proti povětrnosti, zejména ochranným zinkovým povlakem.
Známý typ patky pro připevnění sloupku ke zpevněnému povrchu (např. dlažbě) obsahuje spodní horizontální platli, která je uzpůsobena k připevnění k podkladu. Z této spodní platle vychází vertikálně vzhůru trn, který definuje délku patky (a tím vzdálenost spodního čela sloupku od podkladu). K hornímu konci trnu je pak připevněna horní platle ve tvaru U. V ní je shora vložen sloupek, který je zboku, skrz vertikální části horní platle, prošroubován.
Nevýhodou tohoto řešení je nepříliš hodnotný vzhled, kde jsou patrné šroubové spoje, a to jak na spodní, tak na horní platli. Vzhledem k tvaru U, který má horní platle, může v prostoru mezi horní platlí a spodní částí sloupku docházet k hromadění nečistot a vlhkosti. To urychluje degradaci materiálu sloupku, případně poskytuje podmínky k růstu plísní a mechů.

Podstata technického řešení

Podstatou technického řešení je konstrukce patky pro připevnění sloupku, zejména pak dřevěného sloupku pergoly, ke zpevněnému povrchu. Patka obsahuje horizontálně orientovanou platli se soustavou otvorů pro připevnění ke spodnímu čelu sloupku pomocí soustavy vrutů. Platle může mít v podstatě libovolný tvar, jako optimální se jeví tvar čtyřúhelníku. Optimální počet otvorů je zpravidla 3 nebo 4, podle uvažovaného zatížení konstrukce, velikosti vrutů a použitého materiálu sloupku.
Na spodní straně platle je soustředně připevněna distanční podložka. K distanční podložce a/nebo platli je připevněn nejméně jeden, směrem dolů vybíhající, trn. Trn je alespoň na spodní části svého těla (uvažované pro zapuštění do podkladu) opatřený tvarováním.
Ve výhodném provedení je tvarování těla trnu ve formě závitu. Díky tomu je možná instalace jak do tuhnoucích materiálů (tekutý kov, beton, tmel), tak i zašroubování do hmoždinky. V případě jinak definovaného tvarování těla trnu (např. drážky, proměnlivý průměr, výstupky,…) nebo více než jednoho trnu je pak instalace možná do tuhnoucích materiálů.
V jiném výhodném provedení má distanční podložka kruhový půdorys. Tato varianta je využitelná zejména v kombinaci s tvarováním těla trnu ve formě závitu. Při instalaci (zašroubování) trnu patky do podkladu díky kruhové distanční podložce nedojde k poškrábání případně již hotové dlažby nebo jinak zušlechtěného povrchu, jako by tomu bylo v případě distanční podložky mající nerotační tvar.
V jiných případech může být vhodná i distanční podložka s víceúhelníkovým půdorysem. Toto řešení je zejména využitelné v případě, že instalace patky do podkladu neprobíhá zašroubováním. V takovém případě je volba mezi distanční podložkou s kruhovým nebo víceúhelníkovým půdorysem v podstatě jen rutinní volbou konečného designu patky bez ohledu na technickou funkci.
Podle volby dimenzování jednotlivých prvků patky mohou být otvory v platli (a tím i provedené šroubové spoje vůči sloupku) situovány vně či uvnitř distanční podložky. S ohledem na maximální možný přenos krouticího momentu mezi sloupkem a patkou je vhodné otvory situovat co nejblíže okraji platle, tedy zpravidla vně distanční podložky. V některých případech, při požadavku na robustní vzhled patky, je možné volit větší velikost distanční podložky, která svojí plochou v podstatě překryje celou plochu platle a vně distanční podložky pak na otvory nezbývá dostatek místa. Pak je možné otvory situovat uvnitř distanční podložky, blíže vnitřní stěně distanční podložky.
Instalace popsané patky probíhá tak, že patka je pomocí vrutů a otvorů v platli přišroubována ke spodnímu čelu sloupku. Sloupek takto opatřený patkou je instalován na požadované místo, trnem do otvoru připraveného v podkladu (zpevněném povrchu). Trn je nutné vložit tak hluboko do otvoru, že dojde ke kontaktu spodní hrany distanční podložky s podkladem. Tím je sloupek zajištěn proti dalšímu propadání a může být případně spojen s dalšími sloupky, např. pro stavbu pergoly.
Výhodou popsané konstrukce je zejména přidaná estetická hodnota. Běžným pohledem z boku sloupku není vidět žádné kotvení nebo šroubové spoje, a to ani do podkladu (kotvení je skryto uvnitř pohledové distanční podložky), tak ani do sloupku (šroubové spoje jsou pouze zespodu, ke spodnímu čelu sloupku). Konstrukce patky se vyznačuje výrobní jednoduchostí a nenáročností údržby, možností dimenzování rozměrů podle sloupků a uvažovaného zatížení. Patku lze montovat a kotvit na hotový povrch dlažby nebo jiný zušlechtěný povrch.
Patka je instalována zároveň se sloupkem – je možné sloupek s patkou připravit předem a na místě jen instalovat do otvoru v podkladu. Případná rozdílná výška terénu může být řešena rozdílnou délkou sloupků nebo rozdílnou tloušťkou distanční podložky. Distanční podložka roznese hmotnost sloupku do větší plochy než jen bodově zatížený trn – prevence sesedání povrchu. Navíc zajišťuje stabilitu spojení s podkladem v případě instalace do tuhnoucího materiálu, kde by v případě absence distanční podložky došlo k propadu trnu do zatím neztuhlého materiálu.