Claims (2)
Opis wzoru Przedmiotem wzoru użytkowego jest belka drewniana podcięta na podporze. Najbardziej niebezpieczne dla konstrukcji drewnianych są naprężenia rozciągające w kierunku najmniejszej wytrzymałości drewna, czyli prostopadle do włókien. Ten stan naprężeń występuje w podciętych strefach przypodporowych belek. Podcięcia te wykonane ze względów estetycznych lub dla uzyskania mniejszej wysokości konstrukcji budowli. W miejscach podparć dźwigary są osłabione, a ich nośność jest znacznie zmniejszona w porównaniu do belek o stałym przekroju. Występuje tu koncentracja naprężeń, przede wszystkim rozciągających w poprzek włókien, które mogą doprowadzić do powstania spękań i zniszczeń dźwigara. Znane i stosowane są podcięte dźwigary drewniane wzmocnione w strefach podporowych za pomocą obustronnie naklejanych nakładek ze sklejki bukowej budowlanej lub pasów z blachy mocowanych gwoździami, albo płytek kolczastych czy wklejanych sworzni bądź stalowych prętów gwintowanych. Zakłada się, że pręty te pracują na rozciąganie i wyrywanie z drewna. Wzmocnienia te są wykonywane w celu uniknięcia zarysowania belki w miejscu koncentracji rozciągających naprężeń w poprzek włókien, bądź w belkach istniejących konstrukcji, gdzie nastąpiło zarysowanie by uniknąć niebezpiecznej propagacji rysy. Wykonanie wzmocnienia istniejących konstrukcji tymi sposobami są skomplikowane technologicznie. W przypadku zastosowania wkrętów o średnicy powyżej 6 mm konieczne jest również wykonanie otworów pilotowych. W przypadku stosowania klejonych bocznych nakładek wzmacniających powierzchnie boczne wzmacnianej strefy belki drewnianej powinny być należycie przygotowane do klejenia. Belka drewniana podcięta i wzmocniona na podporze według wzoru użytkowego charakteryzuje się tym, że ma w strefie podpory wzmocnienie w postaci pionowych, sprężystych prętów spiralnych. Pręty wprowadzone są za pomocą wiertarki obrotowo-udarowej. Pręty wykonane są z nierdzewnej wysokowytrzymałościowej stali. Specyficzna konstrukcja prętów zapewnia dużą wytrzymałość na rozciąganie i jednocześnie sprężystość a spiralny kształt piór prętów daje dużą ich nośność na wyrywanie. Charakter niszczenia próbek belek wzmocnionych sprężystymi prętami spiralnymi był lepki (ostrzegawczy), natomiast pozostałymi metodami kruchy (nagły). Wzmocnienie prętami jest niewidoczne, co jest istotne na przykład podczas napraw eksponowanych konstrukcji zabytkowych. Jest to rozwiązanie prostsze i bezpieczniejsze w wykonawstwie w porównaniu z przyklejanymi do powierzchni bocznych elementami wzmacniającymi. Z uwagi na skrytość w głębi przekroju prętów, odporność ogniowa wzmocnionych nimi stref podporowych jest większa niż w pozostałych sposobach. Wprowadzenie prętów spiralnych poprzez wwiercenie ich wiertarką obrotowo-udarową ze specjalną przystawką bez stosowania klejów jest łatwe w wykonaniu. Belka według wzoru użytkowego przedstawiona jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia belkę drewnianą z wzmocnieniem w postaci pionowych, sprężystych prętów spiralnych w półprzekroju podłużnym, fig.Description of the model The object of the utility model is a wooden beam that is cut on the support. The tensile stresses in the direction of the lowest strength of the wood, i.e. perpendicular to the fibers, are the most dangerous for wooden structures. This state of stress occurs in the undercut zones of the beams. These undercuts are made for aesthetic reasons or to obtain a lower structure height. At the support points, the girders are weakened and their load-bearing capacity is significantly reduced compared to beams with a constant cross-section. There is a concentration of stresses, mainly stretching across the fibers, which can lead to cracks and spar damage. Known and used are undercut wooden girders reinforced in the support zones with the use of double-sided glued overlays made of beech plywood or strips of sheet metal fastened with nails, or barbed plates or glued bolts or steel threaded rods. It is assumed that these bars work in tension and pulling out of the wood. These reinforcements are made to avoid scratching the beam at the point of concentration of tensile stresses across the grain, or in the beams of existing structures where the crack has occurred, to avoid dangerous crack propagation. Performing the reinforcement of existing structures by these methods is technologically complicated. When using screws with a diameter greater than 6 mm, it is also necessary to make pilot holes. When glued side straps are used to strengthen the side surfaces of the reinforced zone of the wooden beam, they should be properly prepared for gluing. A wooden beam that is undercut and reinforced on the support according to the utility model is characterized by the reinforcement in the support zone in the form of vertical, elastic spiral bars. The rods are inserted using a rotary-hammer drill. The bars are made of high-strength stainless steel. The specific structure of the bars ensures high tensile strength and elasticity at the same time, and the spiral shape of the bars' feathers gives them a high tear-out capacity. The nature of destruction of samples of beams reinforced with elastic spiral bars was sticky (warning), while with other methods it was brittle (sudden). The reinforcement with bars is invisible, which is important, for example, when repairing exhibited historic structures. It is a simpler and safer solution in comparison with the reinforcement elements glued to the side surfaces. Due to the hidden depth of the bar sections, the fire resistance of the support zones reinforced with them is higher than in other methods. The introduction of spiral bars by drilling them with a rotary-hammer drill with a special attachment without the use of adhesives is easy to make. The utility model beam is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a wooden beam reinforced with vertical, elastic spiral bars in a longitudinal half-section, Fig.
2 przedstawia pręt spiralny w widoku perspektywicznym. Drewniana belka 1 podcięta na podporze ma wprowadzone w części przypodporowej wzmocnienie w postaci pionowych sprężystych prętów spiralnych 2. Pręty wprowadzono poprzez wwiercenie ich wiertarką obrotowo-udarową ze specjalną przystawką. Pióra prętów spiralnych 2 zakleszczają się w drewnie podczas ich wwiercania wobec czego wprowadzenie ich w drewno nie wymaga stosowania żadnych klejów. Specyficzny kształt pręta spiralnego 2 wpływa na dużą jego nośność na wyrywanie a pionowe wwiercenie jego w tej strefie zapobiega zarysowaniu belki lub dalszej propagacji istniejącej już rysy. Zastrzeżenie ochronne Belka drewniana podcięta i wzmocniona na podporze, znamienna tym, że ma w strefie podpory wzmocnienie w postaci pionowych, sprężystych prętów spiralnych (2).2 shows a perspective view of the spiral bar. The wooden beam 1 undercut on the support has a reinforcement in the form of vertical, elastic spiral bars 2 introduced at the support part. The bars were introduced by drilling them with a rotary-hammer drill with a special attachment. The tongues of the spiral rods 2 get stuck in the wood during drilling, so that their introduction into the wood does not require the use of any glues. The specific shape of the spiral bar 2 contributes to its high pull-out load capacity, and its vertical drilling in this zone prevents the beam from scratching or further propagating the existing crack. Protective caveat. Wooden beam undercut and reinforced on the support, characterized in that it has a reinforcement in the area of the support in the form of vertical, elastic spiral bars (2).