Mocowanie okuć w stolarce otworowej o zwiększonej odporności na włamanie

Z dotychczasowych doświadczeń w badaniach odporności na włamanie okien i drzwi wynika, że coraz częstszym powodem nie spełniania wymagań w zakresie odporności na włamanie są wady popełniane w mocowaniu okuć w elementach otworowych oraz w montowaniu tych elementów w ścianach. Na podstawie załączanych do oceny instrukcji montażu okuć stwierdzamy, że instrukcje te są niejednoznaczne i nie uwzględniają sposobów osadzania w elementach z różnych materiałów i o różnych konstrukcjach profili. Pozwala to producentom elementów otworowych na dowolne interpretowanie tych zapisów i stosowanie zasady osiągania maksymalnych zysków i wynikające z tego stosowanie elementów złącznych jak najtańszych. Dużo tych dowolności wynika z niskiej wiedzy teoretycznej producentów stolarki i braku popularnej informacji w tym zakresie. Stosowane są więc elementy złączne o mniejszych wymiarach średnic i długości oraz nie dostosowane do materiałów, do których mocowane są okucia. Błędem jest też brak w kompletach okuć części złącznych. Wynika to z faktu, że większość okuć jest zunifikowanych i może być stosowana do elementów otworowych z różnych materiałów, do których wymagane są inne części złączne. Stąd niezbędne jest podjęcie prac dających wytyczne dotyczące montowania okuć w elementach otworowych zarówno montażystom jak również instalatorom stolarki otworowej w ścianach obiektów. Doceniając wagę problemu i trudności z jakimi spotykają się producenci i instalatorzy elementów otworowych COBR „Metalplast” podjął w latach ubiegłych prace w tym zakresie. Aktualnie prace te są kontynuowane dla uzyskania wniosków i konkretnych zaleceń dla producentów i montażystów stolarki otworowej o zwiększonej odporności na włamanie.

Drogi włamań są różne. Praktycznie żaden element budynku nie jest bezpieczny. Wszystko zależy od wielkości i atrakcyjności wartości znajdujących się w obiekcie. Do mieszkań w budownictwie wielorodzinnym włamywacze dostają się głównie przez drzwi wejściowe a na parterze i na najwyższym piętrze również przez okno W budynkach jednorodzinnych miejsc agresji jest więcej, gdyż miejscami agresji, obok drzwi głównych i od strony ogrodu oraz okien parterowych, będą bramy garażowe, okna piwniczne i zsypy a także okna i drzwi balkonowe na wyższych kondygnacjach, okna i świetliki dachowe. Główną drogą dostępu do budynków są otwory budowlane, zamknięte budowlanymi elementami otworowymi, jak: drzwi, okna, żaluzje, bramy, kraty, wyłazy i inne składające się z części stałych lub ruchomych.

Na wypadkową odporność na włamanie tych elementów otworowych składają się:

Prace w zakresie osadzania elementów otworowych zostały podjęte w Zakładzie Lekkich Przegród i Przeszkleń ITB i mają zakończyć się wydaniem wytycznych dla montażu okien w ścianach, natomiast brak jest wytycznych dla osadzania okuć w elementach stolarki budowlanej. W dotychczasowych pracach w temacie wykonano badania wytrzymałości zamocowań różnych okuć w różnych elementach stolarki otworowej brak jest jednak analizy wyników tych badań i opracowania na tej podstawie wniosków do sprecyzowania zaleceń.

Biorąc pod uwagę okucia stwierdzamy, że montowane one są do wyrobów z takich materiałów jak: drewno iglaste i rzadziej liściaste, tworzywa sztuczne, kształtowniki metalowe stalowe i aluminiowe, oraz ściany z różnych materiałów.

Do mocowania okuć do drewna podstawowym elementem złącznym są różnego rodzaju wkręty.

Do mocowania okuć do kształtowników z tworzyw sztucznych stosowane są wkręty lub w przypadku kształtowników zbrojonych wkładami stalowymi blachowkręty lub rzadziej wkręty/śruby metryczne.

Do mocowania okuć do kształtowników metalowych stosowane są blachowkręty lub wkręty/śruby metryczne.

Przedstawmy obciążenia jakim polegają okucia przy próbach włamania. Wg pr EN 1627 elementy otworowe i zamontowane w nich okucia muszą przenieść obciążenia statyczne, dynamiczne i obciążenia wynikające z działania popularnie stosowanymi w trakcie włamań narzędziami.

Wartości obciążeń statycznych w poszczególnych klasach odporności na włamanie wg EN

1) przy zamknięciach na zamek blokujący w jednym punkcie

Wartości obciążeń statycznych w poszczególnych klasach odporności na włamanie

wg PN-90/B-92270 i kryteriów technicznych COBR

Jak widać z powyższego zarówno obciążenia jak i dopuszczalne odkształcenia w wymaganiach krajowych i europejskich znacznie się różnią.

Wartości obciążeń dynamicznych w poszczególnych klasach odporności na włamanie

Badania odporności na obciążenia dynamiczne wg pr EN przeprowadza się tylko w klasach 1 do 3. EN zakłada, że obciążenia statyczne w klasach wyższych 4 do 6 są wyraźnie wyższe niż możliwe do osiągnięcia przy trwającym od 20 do 40 ms obciążeniu dynamicznym. Stąd obciążenia dynamiczne w klasach wyższych są pomijane.

Wytrzymałość stolarki otworowej i okuć na niekonwencjonalne manipulacje (obciążenia wynikają z stosowania narzędzi jak poniższej tabeli.

W klasach 1 do 3 stosowane są wyłącznie narzędzia ręczne a w klasach wyższych stosowane są również elektronarzędzia o różnej mocy.

Stosowane elementy złączne do osadzania okuć różnić się będą rodzajem i wymiarami (średnica, długość). Najczęściej popełniane w okuwaniu błędy, stwierdzane w prowadzonych badaniach, to:

Przejrzano szereg instrukcji okuwania dostarczanych wraz z wnioskami o udzielenie aprobaty technicznej. Stwierdzono, że żadna z instrukcji nie określa wkrętów jakimi powinny być mocowane okucia. Średnice wkrętów wynikają najczęściej z średnic otworów wykonywanych w okuciach natomiast nigdzie nie są określone rodzaj i długości wkrętów, które należy zastosować do okuwania. Stąd duża dowolność w interpretacji mocowania co często wynika z ceny wkrętów, łatwości okuwania i stosowanych narzędzi w produkcji. Częstym przypadkiem stwierdzanym w trakcie badań jest stosowanie wkrętów zbyt krótkich, wbijanych, bez wstępnego nawiercenia a nawet o mniejszej średnicy niż wynika to z otworowania okuć.

Przeprowadzono badania na profilach z PVC mocując okucia wkrętami wkręcanymi w jedną i w dwie ścianki. Stwierdzono, że:

skąd wniosek, że okucia w elementach otworowych o podwyższonej odporności na włamanie nie mogą być mocowane do profili z PVC wkrętami zaczepiającymi wyłącznie w ścianki tworzywowe. Niezbędne jest więc mocowanie okuć wkrętami mocującymi je do stosowanych w profilach wzmocnień stalowych.

Większość okuć mocowanych do drewna osadzana jest w gniazdach wybranych w profilach. Nieliczne osadzane są na powierzchniach płaskich. Z tego względu w badaniach uzupełniających ograniczono się do prób przeprowadzonych na w ten sposób osadzonych okuciach. Przede wszystkim na powierzchniach płaskich osadzane są zaczepy zamków i zaczepy okuć uchylno - rozwieranych w oknach drewnianych. Wielkości obciążeń zaczepów są zróżnicowane w zależności od klasy odporności na włamanie. Zamki blokujące w jednym punkcie w klasach 1 i 2 wg prEN 1627 powinny przenieść obciążenie 6 kN. Obciążenie to jest przenoszone na zaczepy, które powinny przenieść analogiczną siłę. Sprawdzono spełnianie wymagań na zaczepach kątowych z blachy o grubości 1,2 mm i 1,5 mm. Zaczep z blachy 1,2 mm przy obciążeniu 4250 N odkształcił się powyżej dopuszczalnej granicy określonej w prEN na 6 mm przy czym równocześnie nastąpiło pękanie drewna, w którym osadzony był zaczep. Zaczep z blachy 1,5 mm przy sile 5480 N zaczął się odkształcać co spowodowało pęknięcie drewna i dalsze odkształcanie bez przyrostu siły. Stąd wniosek, że zamki z zaczepami blokujące w jednym punkcie w drewnianych elementach otworowych nie przeniosą sił dla żadnej z klas odporności na włamanie wg EN. Przenoszą one obciążenia w drzwiach klasy A wg wymagań krajowych określonych w aprobatach technicznych.

Z prowadzonych badań wynikają wnioski:

Dokonano również prób z zaczepami do okucia uchylno – rozwieranego mocowanych na płaskiej powierzchni drewnianego okna obciążając go siłą prostopadłą do powierzchni okna (zgodnej z kierunkiem agresji) o wartości 3000N. Zaczep antywłamaniowy mocowany tylko dwoma wkrętami, współpracujący z rolką „grzybkową” obrócił się i zaczął wyłamywać drewno. Powodem tego było zbyt bliskie usytuowania wkrętów mocujących powodujące duży moment działający na wkręty oraz bliskie usytuowanie wkrętów osłabiało w tym miejscu kształtownik drewniany.

Z posiadanych materiałów i prowadzonych badań wynikają wstępne zalecenia dotyczące producentów stolarki otworowej oraz producentów okuć.

Producenci okuć powinni:

Producenci stolarki otworowej powinni:

Temat kontynuowany jest w ramach prac naukowo – badawczych i zakończony ma być w br. „Wytycznymi” ITB dla producentów i montażystów stolarki otworowej o podwyższonej odporności na włamanie. W „Wytycznych” ujęte będą zalecenia dot. mocowania okuć dla różnych klas odporności na włamanie uwzględniające dotychczas stosowaną krajową klasyfikację odporności drzwi w klasach A, B i C oraz zalecenia dla okien i drzwi w klasach odporności na włamanie określonych aktualną normą ENV 1627 oraz projektem tej normy EN.

Jan Szubert

ITB OW