PL208514B1

PL208514B1 - Sposób zbrojenia belki drewnianej i belka drewniana zbrojona kompozytami włóknistymi

Info

Publication number: PL208514B1
Application number: PL371169A
Authority: PL
Inventors: Romuald Orlovich; Zbigniew Mielczarek; Małgorzata Lange
Original assignee: Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2011-05-31
Also published as: PL371169A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób zbrojenia ciągłego belek drewnianych za pomocą kompozytów włóknistych, w postaci mat węglowych lub szklanych oraz belka drewniana zbrojona kompozytami włóknistymi w postaci mat węglowych lub szklanych.

Kompozyty włókniste FRP (Fibre Reinforced Polimer) są od dawna stosowane jako zbrojenie zewnętrzne przeważnie konstrukcji betonowych, żelbetowych i stalowych. Technologia zbrojenia polega na przyklejaniu taśm lub mat z włókien szklanych i węglowych do najbardziej wytężonych powierzchni konstrukcji. Kompozyty nadają się również do renowacji i napraw konstrukcji drewnianych w budynkach zabytkowych a takż e jako zbrojenie nowowznoszonych konstrukcji. Znane są i wykorzystywane w budownictwie schematy zbrojenia elementów drewnianych sprowadzające się do zbrojenia strefy rozciąganej, ścinanej (przypodporowej) lub jednocześnie obu stref belek. Zbrojenie strefy rozciąganej dokonuje się najczęściej poprzez przyklejanie taśm i mat do krawędzi spodniej lub powierzchni bocznych. Znane również jest zbrojenie wgłębne. W tym przypadku uzyskuje się bardziej jednorodny stan naprężeń strefy rozciąganej. Z punktu widzenia technologii wykonawstwa realizacja tego schematu jest trudniejsza, w związku z czym zaleca się je wykonywać w zakładach produkcyjnych. Zbrojenie stref przypodporowych belek stosuje się w przypadku konieczności zwiększenia ich nośności przy oddziaływaniu sił poprzecznych. Zbrojenie może być wykonane poprzez przyklejenie do powierzchni bocznych elementów wzmacnianych taśm lub mat, usytuowanych prostopadle lub ukośnie do włókien. Znane również są schematy jednoczesnego zbrojenia części przypodporowych i przę s ł owych belek warstwowo klejonych. Zbrojenie w postaci taś m lub tarcz kompozytowych wklejono pomiędzy powierzchnie boczne dwóch równoległych belek. Z polskiego opisu patentowego PL 182297 znane jest wzmocnienie syntetyczne dla elementu konstrukcyjnego drewnianego, sposób wytwarzania technicznych, wzmocnionych elementów konstrukcyjnych i element konstrukcyjny drewniany. Wzmocnienie charakteryzuje się tym, że zawiera wiele włókien ciągłych w osłonce z żywicy, w której znajduje się wiele mikrozagłębień, przy czym włókna są włóknami aramidowymi, szklanymi, polietylenowymi lub węglowymi. Sposób polega na tym, że dostarcza się syntetyczne wzmocnienie zawierające wiele ciągłych włókien oraz osłonkę z żywicy, w której jest wiele zagłębień oraz łączy się za pomocą kleju co najmniej jedno syntetyczne wzmocnienie z co najmniej jedną z wielu spojonych warstw drewna, przy czym klej styka się z co najmniej częścią wielu mikrozagłębień. Element konstrukcyjny charakteryzuje się tym, że pierwsza warstwa drewna jest połączona za pomocą kleju z zestawem spojonych za pomocą kleju wzmocnień syntetycznych, z których każde zawiera wiele w zasadzie ciągłych włókien biegnących wzdłuż długości wzmocnienia syntetycznego oraz osłonkę z ż ywicy.

Sposób zbrojenia według wynalazku polegający na wzmocnieniu belki drewnianej kompozytami włóknistymi charakteryzuje się tym, że dwa pasma z kompozytów włóknistych, korzystnie z mat węglowych lub szklanych, nakleja się na belkę drewnianą po obu stronach powierzchni bocznych tak, że pasma krzyżują się na powierzchni dolnej, w środku rozpiętości belki. Naklejanie każdego pasma rozpoczyna się w strefie przypodporowej, w górnym narożu powierzchni bocznej belki i prowadzi się pasmo ukośnie w kierunku środka rozpiętości belki poprzez dolną powierzchnię na drugą boczną powierzchnię belki, prowadzi się dalej ukośnie i kończy się w strefie przypodporowej, w górnym narożu drugiej bocznej powierzchni belki.

Belka drewniana według wynalazku zbrojona kompozytami włóknistymi charakteryzuje się tym, że ma dwa pasma z kompozytów włóknistych, korzystnie z mat węglowych lub szklanych, naklejone na belkę po obu stronach powierzchni bocznych tak, że pasma są skrzyżowane ze sobą na powierzchni dolnej, w środku rozpiętości belki. Początek każdego pasma znajduje się w strefie przypodporowej, w górnym narożu powierzchni bocznej belki i dalej pasmo biegnie ukośnie w kierunku środka rozpiętości belki poprzez dolną powierzchnię na drugą boczną powierzchnię belki, dalej biegnie ukośnie i kończy się w strefie przypodporowej, w górnym narożu drugiej bocznej powierzchni belki.

Ukośne odcinki pasm na powierzchniach bocznych pełnią rolę zbrojenia ukośnego stref przypodporowych i jednocześnie są zakotwieniem odcinka zbrojenia usytuowanego w strefie rozciąganej. W rozwią zaniu tym zastosowano zbrojenie cią gle z mat kompozytowych na cał ej dł ugoś ci belek, podobnie jak zbrojenie belek żelbetowych prętami odgiętymi.

Belka według wynalazku przedstawiona jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia belkę w widoku z boku, fig. 2 przedstawia belkę w widoku z dołu.

PL 208 514 B1

Dwa pasma 3 z mat węglowych nakleja się na belkę drewnianą po obu stronach powierzchni bocznych i tak, że pasma 3 krzyżują się na powierzchni dolnej 2, w środku rozpiętości belki. Naklejanie każdego pasma 3 rozpoczyna się w strefie przypodporowej, w górnym narożu powierzchni bocznej 1 belki i prowadzi się pasmo ukośnie w kierunku środka rozpiętości belki, poprzez dolną powierzchnię 2 na drugą boczną powierzchnię 1 belki, dalej prowadzi się ukośnie i kończy się w strefie przypodporowej, w górnym narożu drugiej bocznej powierzchni 1 belki.

Belka drewniana ma dwa pasma 3 z mat szklanych, naklejone na belkę po obu stronach powierzchni bocznych 1 tak, że pasma 3 są skrzyżowane ze sobą na powierzchni dolnej 2, w środku rozpiętości belki. Początek każdego pasma 3 znajduje się w strefie przypodporowej, w górnym narożu powierzchni bocznej 1 belki i dalej pasmo 3 biegnie ukośnie w kierunku środka rozpiętości belki poprzez dolną powierzchnię 2 na drugą boczną powierzchnię 1 belki, dalej biegnie ukośnie i kończy się w strefie przypodporowej, w górnym narożu drugiej bocznej powierzchni 1 belki.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób zbrojenia według wynalazku polegający na wzmocnieniu belki drewnianej kompozytami włóknistymi, znamienny tym, że dwa pasma (3) z kompozytów włóknistych nakleja się na belkę drewnianą po obu stronach powierzchni bocznych (1) tak, że pasma krzyżują się na powierzchni dolnej (2), w środku rozpiętości belki, przy czym naklejanie każdego pasma (3) rozpoczyna się w strefie przypodporowej, w górnym narożu powierzchni bocznej (1) belki i prowadzi się pasmo (3) ukośnie w kierunku środka rozpiętości belki, poprzez dolną powierzchnię (2) na drugą boczną powierzchnię (1) belki, dalej prowadzi się ukośnie i kończy się w strefie przypodporowej w górnym narożu drugiej bocznej powierzchni (1) belki.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako kompozyty włókniste stosuje się maty szklane lub węglowe.
3. Belka drewniana według wynalazku zbrojona kompozytami włóknistymi, znamienna tym, że ma dwa pasma (3) z kompozytów włóknistych naklejone na belkę po obu stronach powierzchni bocznych (1) tak, że pasma (3) są skrzyżowane ze sobą na powierzchni dolnej (2), w środku rozpiętości belki, a początek każdego pasma (3) znajduje się w strefie przypodporowej, w górnym narożu powierzchni bocznej (1) belki i dalej pasmo (3) biegnie ukośnie w kierunku środka rozpiętości belki, poprzez dolną powierzchnię (2) na drugą boczną powierzchnię (1) belki, dalej biegnie ukośnie i kończy się w strefie przypodporowej w górnym narożu drugiej bocznej powierzchni (1) belki.
4. Belka według zastrz. 3, znamienna tym, że zbrojona jest pasmami z mat szklanych lub węglowych.