PL226404B1

PL226404B1 - Construction building element

Info

Publication number: PL226404B1
Application number: PL400707A
Authority: PL
Inventors: Damian Jończyk; Marlena Rajczyk; Bartłomiej Stachecki; Malwina Tubielewicz-Michalczuk
Original assignee: Politechnika Częstochowska
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2017-07-31
Also published as: PL400707A1

Abstract

Budowlany element konstrukcyjny stanowi belka drewniana (1) klejona warstwowo, która w strefie rozciąganej posiada co najmniej jeden rząd wzdłużnych otworów (2), w których zamocowane są trwale, za pomocą kleju rezorcynowego sznury (3) z włókna aramidowego, a ich końce z obu stron belki (1) zamocowane są do pudełkowych okuć (5).The building structural element is a wooden beam (1) glued in layers, which in the tension zone has at least one row of longitudinal holes (2) in which cords (3) of aramid fiber are permanently fixed with resorcinol glue, and their ends are made of both beam sides (1) are attached to box fittings (5).

Description

Przedmiotem wynalazku jest budowlany element konstrukcyjny, wykorzystywany zwłaszcza jako element nośny stropów dla budowli o dużych powierzchniach.The subject of the invention is a constructional element, used in particular as a load-bearing element of ceilings for buildings with large surfaces.

Znane są rozwiązania mające na celu zwiększenie nośności belek drewnianych przy zastosowaniu zbrojenia w różnych postaciach. Powszechnie stosowanym sposobem jest wzmocnienie belki prętami lub cięgnami stalowymi, które mogą być również wstępnie sprężone. W innych rozwiązaniach używa się kompozytów włóknistych na przykład włókien aramidowych, węglowych, szklanych stosowanych w postaci mat lub taśm.There are known solutions aimed at increasing the load-bearing capacity of wooden beams using various forms of reinforcement. A common method is to reinforce the beam with steel bars or ties, which can also be prestressed. In other solutions, fibrous composites are used, for example, aramid, carbon, glass fibers used in the form of mats or tapes.

Znany jest drewniany element budowlany z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku nr 377157 wyposażony w zbrojenie w postaci stalowych prętów dla zwiększenia wytrzymałości elementu drewnianego, umieszczonych wzdłużnie wewnątrz elementu w jego strefie rozciąganej. Umieszczone pręty są wstępnie sprężone lub rozprężone.A wooden building element is known from the Polish patent application No. 377157 equipped with a reinforcement in the form of steel bars to increase the strength of the wooden element, placed longitudinally inside the element in its tensile zone. Placed bars are pre-stressed or expanded.

Znana jest również z polskiego opisu patentowego nr 208514 belka drewniana zbrojona kompozytami włóknistymi posiadająca dwa pasma kompozytów włóknistych, korzystnie z mat węglowych lub szklanych, naklejonych 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.It is also known from the Polish patent specification No. 208514 a wooden beam reinforced with fiber composites having two strands of fiber composites, preferably of carbon or glass mats, glued to the beam on both sides of the side surfaces, so that the strands are crossed with each other on the bottom surface, in the middle of the span beams. The beginning of each strand is at the support zone, at the top corner of the beam side surface and then the strip runs diagonally towards the center of the beam span through the bottom surface to the second side surface of the beam, then runs diagonally and ends at the support zone, at the top corner of the second side surface beams.

Celem wynalazku jest opracowanie budowlanego elementu konstrukcyjnego zapewniającego zwiększoną nośność i bezpieczeństwo w trakcie użytkowania.The aim of the invention is to develop a constructional element ensuring increased load-bearing capacity and safety during use.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest to, że belka w strefie rozciąganej posiada w dolnej strefie rozciąganej co najmniej jeden rząd wzdłużnych otworów, w których zamocowane są trwale za pomocą kleju rezorcynowego sznury z włókna aramidowego, a ich końce z obu stron belki zamocowane są do pudełkowych okuć.The essence of the solution according to the invention is that in the lower tension zone, the beam has at least one row of longitudinal openings in which aramid fiber cords are permanently attached with resorcinol glue, and their ends on both sides of the beam are attached to box fittings. .

Korzystnym jest jeśli pudełkowe okucie ma na wewnętrznych ściankach bocznych występy mocująco-odpowietrzające.The box fitting is preferably provided with attachment and venting projections on the inner side walls.

Konstrukcja budowlanego elementu pozwala zwiększyć długość belki oraz zmniejszyć jej przekrój. Dodatkowo dzięki zastosowaniu występów mocująco-odpowietrzających na wewnętrznych ściankach bocznych pudełkowego okucia wyeliminowano ryzyko rozwoju korozji biologicznej, co wpływa na trwałość jej eksploatacji. Poza tym zastosowanie włókien aramidowych utrudnia wnikanie w głąb belki płomieni, spowalniając tempo zmniejszania się jej przekroju poprzecznego podczas pożaru.The construction of the building element allows to increase the length of the beam and reduce its cross-section. Additionally, thanks to the application of the mounting and venting projections on the internal side walls of the box fitting, the risk of biological corrosion development has been eliminated, which affects the durability of its operation. In addition, the use of aramid fibers makes it difficult to penetrate the beam of flames, slowing down the rate of reduction of its cross-section during a fire.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie budowlany element konstrukcyjny w widoku perspektywicznym, a fig. 2 - budowlany element konstrukcyjny w przekroju podłużnym.The subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment in which Fig. 1 shows a schematic view of a building construction element in perspective view, and Fig. 2 shows a construction element in a longitudinal section.

Budowlany element konstrukcyjny przedstawiony na fig. 1 stanowi prostokątna belka drewniana 1 o długości 4 m oraz przekroju poprzecznym o wymiarach 100x200 mm i schemacie statycznym belki swobodnie podpartej. Belka drewniana 1 klejona jest warstwowo z desek o grubości 40 mm łączonych w kierunku pionowym. Na dole, w strefie rozciąganej belki drewnianej 1 znajdują się cztery wzdłużne otwory 2 umieszczone w jednym poziomym rzędzie, w których za pomocą kleju rezorcynowego ustabilizowane jest zbrojenie belki w postaci sznurów 3 z włókna aramidowego o średnicy 5 mm. Końce sznurów 3 z obu stron belki 1 umieszczone są w podtrzymujących je metalowych tulejach 4 wypełnionych klejem rezorcynowym. Metalowe tuleje 4 osadzone są w otworach pudełkowych okuć 5 z blachy o grubości 6 mm obejmujących końce belki drewnianej 1.The constructional element shown in Fig. 1 is a rectangular wooden beam 1 with a length of 4 m and a cross-section of 100x200 mm and a static diagram of the simply supported beam. Wooden beam 1 is glued in layers, made of 40 mm thick boards connected vertically. At the bottom, in the tension zone of the wooden beam 1, there are four longitudinal openings 2 placed in one horizontal row, in which the reinforcement of the beam in the form of aramid strings 3 with a diameter of 5 mm is stabilized by means of resorcinol glue. The ends of the cords 3 on both sides of the beam 1 are placed in supporting them metal sleeves 4 filled with resorcinol glue. Metal sleeves 4 are embedded in the box openings of fittings 5 made of 6 mm thick sheet metal covering the ends of the wooden beam 1.

Pudełkowe okucia 5 posiadają na wewnętrznych ściankach bocznych 6 występy 7 mocująco-odpowietrzające umożliwiające mikrowentylację w kierunku podłużnym belki 1 oraz zwiększające przyczepność pudełkowego okucia 5 na obwodzie belki 1. Dodatkowo blacha pudełkowego okucia 5 przymocowana jest za pomocą wkrętów do naroży ścianki czołowej belki, w której są otwory 2.The box fittings 5 have, on the internal side walls 6, mounting and venting projections 7, enabling micro-ventilation in the longitudinal direction of the beam 1 and increasing the adhesion of the box fittings 5 on the circumference of the beam 1. Additionally, the sheet metal of the box fittings 5 is fixed with screws to the corners of the beam's front wall, there are 2 holes.

Claims

1. A constructional element consisting of a glued laminated timber beam reinforced with fiber composites, characterized in that the beam (1) has at least one row of longitudinal openings (2) in the tensile zone in which the cords ( 3) made of aramid fiber, and their ends on both sides of the beam (1) are attached to box fittings (5).

Building construction element according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that the box fitting (5) has attachment and venting projections (7) on the inner side walls (6).