CZ24973U1

CZ24973U1 - Výztuha pro zesílení zděných tlačených konstrukcí

Info

Publication number: CZ24973U1
Application number: CZ201227105U
Authority: CZ
Inventors: Witzany@Jirí; Zigler@Radek
Original assignee: Ceské vysoké ucení technické v Praze, Fakulta stavební,
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2013-02-26

Description

Výztuha pro zesílení zděných tlačených konstrukcí

Oblast techniky

Technické řešení se týká výztuhy pro zesílení zděných tlačených konstrukcí, zejména stěn a pilířů.

Dosavadní stav techniky

Mechanismus porušování zděných stěn a pilířů dostředně zatížených je charakteristický porušení svislými tahovými trhlinami, zpravidla nejprve vznikajícími ve střední části zděné konstrukce. Postupný rozvoj těchto trhlin orientovaných ve směru tlakových trajektorií ze střední části tlačeného zděného prvku - stěny, pilíře, směrem k jeho patě a zhlavíje provázen narůstajícími vodoio rovnými a svislými deformacemi, tj. přetvářením zdivá a v konečném stádiu úplným narušením zděné konstrukce a ztrátou její nosné způsobilosti.

Dosud se jako preventivní opatření a sanace tlačené zděné konstrukce, na níž se v menším, popř. větším rozsahu projevují mechanické poruchy, aplikuje několik různých opatření - sanačních metod jako např. tzv. stehování, sepnutí ocelovými objímkami, ocelové obandážování, obetono15 vání, použití speciálních spon z vysokopevnostní oceli apod. Společným znakem těchto metod je v menším nebo větším rozsahu určité narušení sanovaného zděného prvku, tzv. invazivní zásah ireversibilního charakteru. Současným trendem zesilování, stabilizace a sanace historických a zvláště pak památkově chráněných zděných staveb je požadavek omezení postupů, které nevratně narušují nebo zasahují do celistvosti a identity historické zděné konstrukce.

2o Stávající způsoby dodatečného zpevňování, zesilování a sanace tlačené zděné konstrukce vyžadují ke své aktivaci zpravidla rozvoj a jistý nárůst vodorovného přetváření. Nevýhodou popsaných způsobů sanace tlačených zděných prvků - stěny, pilíře - v případě historických zděných konstrukcí s pojivém z vápenné malty, popř. s pojivém se značným stupněm degradace, může být dílčí, popř. úplné narušení adheze mezí povrchem zděné konstrukce, matricí a tkaninou s ne25 vhodnými fyzikálně mechanickými vlastnostmi pro použití v tlačených zděných konstrukcích, způsobené smykovými silami od účinku výrazně rozdílného tlakového přetváření relativně poddajného zdivá a zesilujícího kompozitu tvořeného vrstvou adheziva a vlastní tkaninou, v jehož důsledku dochází ke snížení popř. úplné ztrátě účinnosti zesílení zděného prvku popsaným způsobem.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny výztuhou pro zesílení zděných tlačených konstrukcí, zejména stěn a pilířů, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je tkanina s jednosměrně uspořádanými plošnými pramenci na bázi skleněných vláken vetkaných do sítě z tenkých polypropylenových vláken pro zajištění celistvosti tkaniny. Mezi jednotlivými plošnými pramenci na bázi skleněných vláken jsou vytvořeny mezery pro zajištění požadované poddajnosti tkaniny ve směru kolmo na plošné pramence na bázi skleněných vláken. Tkanina je s výhodou ukotvena na zpevněný a stabilizovaný povrch zdivá pomocí epoxidového lepidla provedeného prostřednictvím umělohmotné šablony s podélnými mezerami pouze v místě jednosměrně uspořádaných plošných pramenců ze skleněných vláken.

Relativně několikanásobně vyšší tuhost tkaniny na bázi vysokopevnostních skleněných vláken charakterizovaná vysokým modulem pružnosti a pevnosti v tahu skleněných vláken v porovnání s tuhostí zdivá - E_tTRP: E_zdlva =1:50 vytváří předpoklady pro účinnou stabilizaci zděného prvku a zamezení dalšího rozvoje svislých tahových trhlin.

Zesilující tkaniny na bázi vysokopevnostních skleněných vláken jsou ve formě pásů, popř. celo45 plošně aplikovány na povrch zděného prvku pomocí speciální dvousložkové bezrozpouštědlové epoxidové pryskyřice s dobou zpracovatelnosti 3 až 7 hodin, viskozitou o smíšení 550 až 750 mPa.s a hustotou po smíšení 1 100 až 1200 kg/m¹, při 20 °C. Zesilující pásy tkaniny na bázi

- I CZ 24973 Ul skleněných vláken lze aplikovat bezprostředně na zdravé a suché - w^h[n < 4 % zdivo zbroušené, tak aby povrch byl hladký a zbaven výstupků. Adhezní vrstva může být tvořena epoxidovou pryskyřicí vhodného složení popř. speciální směsí na bázi polymercementů.

Nedostatek stávajících tkanin na bází tkanin vysokopevnostních skleněných vláken upořádaných jednosměrně, popř. obousměrně odstraňuje technické řešení tkanin s jednosměrnou orientací skleněných transparentních vláken uspořádaných do jednotlivých vzájemně oddělených plošných pramenů šířky 10 až 20 mm připevněných ke tkané osnově z velmi tenkých transparentních skleněných vláken s oky rozměrů 5 * 5 mm až 20 ^x 20 mm. Vzdálenost a průřezová plocha a mechanické vlastnosti vysokopevnostních transparentních skleněných vláken mohou být upravovány v io závislosti na předpokládané aplikaci. Obvyklá vzdálenost pramenců je 20 až 40 mm. Tkaniny z transparentních skleněných vláken řešené na uvedeném principu mají nízkou až téměř „nulovou“ tuhost, tj. E —► 0. ve směru kolmo na skleněná vlákna uspořádaná do jednotlivých pramenců.

Pri zesílení zděného prvku - stěny, pilíře, zatíženého tlakem se u tkaniny se skleněnými pramenci a mezilehlými mezerami uplatňuje pouze vysoká tuhost tkaniny ve směru skleněných pramenců, přičemž ve směru kolmém na skleněné pramence dochází k volnému přetváření zdivá, kterému nebrání nízká tuhost tkaniny podle uvedeného technického řešení. V důsledku toho nedochází k porušení adheze kompozitu - adhezní vrstva + tkanina v oblasti kontaktu skleněných pramenců a zdivá s adhezní vrstvou z epoxidového lepidla účinkem zvýšené svislé deformace a přetváření historického zdivá s relativně poddajnou vápennou maltou, popř. maltou částečně degradovanou chemickými procesy.

Mezery mezí jednosměrně orientovanými provazci ze skleněných vláken jsou vytvořené sítí tkaniny tenkých skleněných vláken, která zajišťuje potřebnou distanci mezi jednotlivými pramenci a tím nízkou až nulovou tuhost tkaniny podle technického řešení ve směru kolno na pramence ze skleněných vláken. Tkanina na bázi skleněných vláken s optimalizovanými vlastnostmi s plošně uspořádanými provazci skleněných vláken a mezerami mezi těmito vlákny pro užití v tlačených zděných konstrukcích se aplikuje na povrch zdivá pomocí adheziva nanášeného prostřednictvím speciální šablony z PE.

Předností tkaniny na bázi skleněných vláken s optimalizovanými vlastnostmi pro užití v tlačených zděných konstrukcích je její vysoká tuhost ve směru provazců z vysokopevnostních skleně30 ných vláken a nízká téměř nulová tuhost ve směru kolmo na vlákna, která umožňuje volné přetváření zpevňované a stabilizované zděné konstrukce v oblasti aplikace tkaniny.

Objasnění obrázků na výkresech

Navrhované technické řešení skleněné tkaniny pro zesilování tlačených zděných konstrukcí s vyšší poddajností, tj. přetvářením bude blíže objasněno pomocí příkladu provedení zobrazených na přiložených výkresech, kde na Obr. 1 je skleněná tkanina s pramenci tvořenými skleněnými vlákny. Na Obr. 2 je postup aplikace skleněné tkaniny s pásy na povrch zesilované zděné konstrukce. Na Obr. 3 je schéma statického působení zpevňujícího kompozitu se skleněnou tkaninou tvořenou jednosměrně uspořádanými plošnými pramenci ze skleněných vláken.

Příklady uskutečnění technického řešení

Na obr. 1 je příkladné řešení tkaniny i na bázi skleněných vláken 2 s optimalizovanými vlastnostmi pro užití v tlačených zděných konstrukcích tvořené jednosměrně uspořádanými plošnými pramenci transparentních skleněných vláken 2 tl. 1,5 mm a šířky 10 mm a tkanou sítí z tenkých polypropylenových vláken 3 s oky velikosti 10 ^χ 10 mm zajišťující celistvost tkaniny 1 a vytvoření mezer 4 šířky 20 mm mezi pramenci z transparentních skleněných vláken 2.

Na obr. 2 je schematicky znázorněn příkladný postup aplikace transparentní tkaniny ]_ na bázi skleněných vláken 2 s optimalizovanými vlastnostmi pro zpevnění tlačeného historického zdivá 5 na povrch zpevněného, stabilizovaného a očištěného zdivá 5 s odstraněnými nerovnostmi a narušenými částmi prostřednictvím tenké vrstvy 7 adheziva tvořeného dvousložkovou epoxidovou pryskyřicí nanášeného přes umělohmotnou šablonu 6 tl. 3 mm s podélnými mezerami o výšce

CZ 24973 Ul rovné 0,9 násobku, tj. 18 mm vzdálenosti mezi jednotlivými plošnými pramenci z transparentních skleněných vláken 2.

Na obr. 3 je znázorněno schéma statického působení zpevňující tkaniny 1 na bázi skleněných vláken 2 s optimalizovanými vlastnostmi v nosném zdivu 5 zatíženém tlakem.

Průmyslová využitelnost

Tkanina na bázi skleněných vláken s optimalizovanými vlastnostmi pro užití v tlačených zděných konstrukcích podle navrhovaného technického řešení je využitelná ve stavebnictví především pří zesilování a sanaci narušených nosných zděných historických konstrukcí.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU io 1. Výztuha pro zesílení zděných tlačených konstrukcí, zejména stěn a pilířů, vyznačující se t í m , že je tvořena tkaninou (1) s jednosměrně uspořádanými plošnými pramenci na bázi skleněných vláken (2) vetkaných do sítě z tenkých polypropylenových vláken (3) pro zajištění celistvosti tkaniny (1), přičemž mezi jednotlivými plošnými pramenci na bázi skleněných vláken (2) jsou vytvořeny mezery (4) pro zajištění požadované poddajnosti tkaniny (1) ve směru

15 kolmo na plošné pramence na bázi skleněných vláken (2),
2. Výztuha podle nároku 1, vyznačující se tím, že tkanina (1) je ukotvena na zpevněný a stabilizovaný povrch zdivá (5) pomocí epoxidového lepidla (7) provedeného prostřednictvím umělohmotné šablony (6) s podélnými mezerami pouze v místě jednosměrně uspořádaných plošných pramenců ze skleněných vláken (2).