CZ308304B6

CZ308304B6 - Přípravek pro spřažení základových konstrukcí staveb

Info

Publication number: CZ308304B6
Application number: CZ2018-601A
Authority: CZ
Inventors: Jiří Witzany; Radek Zigler
Original assignee: ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ technickĂ© v Praze
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2020-04-29
Also published as: CZ2018601A3

Abstract

Přípravek pro spřažení základových konstrukcí staveb obsahuje pouzdro (1) ve tvaru kvádru, které je na stranách opatřeno vodicími otvory (2) pro lamely (9) a/nebo pásy. Na vnitřní dolní straně je v pouzdru (1) umístěna pevná spodní deska (4). U vnitřní horní strany je v pouzdru (1) umístěna pohyblivá horní tlačná deska (6), na kterou dosedá předpínací šroub (8) umístěný v matici (3) na horní straně pouzdra (1).

Description

Přípravek pro spřažení základových konstrukcí staveb

Oblast techniky

Technické řešení se týká dodatečného zpevnění základové konstrukce především historických staveb prostřednictvím pásů a/nebo lamel.

Dosavadní stav techniky

Základové, zpravidla zděné, konstrukce historických staveb mají, v důsledku nízké pevnosti zdivá v tahu a ve smyku, nedostatečnou odolnost vzhledem k účinkům vyvolaným změnou tvaru základové spáry projevující se vznikem tahových a smykových trhlin v základové konstrukci a přiléhající části nadzemního zdivá.

Existují různé metody sanace základových konstrukcí, např. spřažením základů, prohloubení základů, trysková injektáž apod. Jejich společným nedostatkem je vysoká pracnost a nákladnost.

Podstata vynálezu

Nedostatky dosavadních metod používaných pro sanaci základových zděných konstrukcí, zejména historických a památkově chráněných budov, odstraňuje technické řešení založené na aplikaci předepnutých, vysoce únosných lamel a pásů na bázi uhlíkových vláken a epoxidové pryskyřice vkládaných do tenkých vodorovných drážek provedených např. horizontálně uchycenými kotoučovými pilami v úrovni základových konstrukcí, popř. ve zdivu vrchní stavby přiléhajícímu bezprostředně k základové konstrukci.

Lamely, popř. pásy tl. 2 až 6 mm šířky 40 až 80 mm jsou vloženy do předem provedených drážek ve zdivu hloubky min. 150 mm a výšky o min. 30 mm vyšších, než je předpokládaná tloušťka lamely, popř. pásu na bázi uhlíkových vláken. V případě nedostatečně únosného nebo částečně zvětralého zdivá je nutné zvětšit hloubku drážky, popř. provést zpevnění zdivá hloubkovou injektáží. Lamely, popř. pásy jsou po vložení do drážek a jednostranném ukotvení speciální kovovou nebo plastovou kotvou předepnuty na požadovanou sílu, např. 10 až 30 % charakteristické únosnosti zdivá, popř. 30 % stávajícího namáhání zdivá v tlaku. Předepnutí všech uhlíkových lamel a pásů umístěných v drážkách v obvodovém, popř. i vnitřním nosném zdivu podélně a příčně uspořádaném, jsou předpínány postupně, zpravidla nejprve v podélném směru objektu a následně v příčném směru objektu. Po předepnutí všech lamel a pásů se postupně provede injektáž drážek s vloženými předepnutými lamelami a pásy speciální polymercementovou směsi. Povrch drážek se následně upraví v návaznosti se stávající povrchovou úpravou.

Zesilující lamely na bázi uhlíkových vláken jsou speciální pásy vyrobené tzv. pultruzí šířky 40 až 80 mm tvořené uhlíkovými vlákny o tloušťce 0,25 až 0,32 mm s pevností v tahu 3000 až 4000 MPa, modulem pružnosti 200 až 250 GPa, maximálním tahovým přetvořením 1,5 až 1,9 %, hustotou 1,5 až 2 g/cm³ a gramáží 600 až 700 g/m².

Zesilující pásy požadované šířky a tloušťky, které je dosaženo aplikací požadovaného počtu vrstev tkaniny, jsou tvořené uvedenou uhlíkovou tkaninou a speciální dvousložkovou bezrospuštědlovou tixotropní epoxidovou pryskyřicí s dobou zpracovatelnosti 3 až 7 hodiny, viskozitou po smíšení 550 až 750 mPas a hustotou po smíšení 1100 až 1200 kg/m³, při 20 °C.

Předepnuté lamely, popř. pásy jsou kotvené ve zdivu prostřednictvím speciálních dvoudílných kovových, popř. plastových kotev. Kotvy jsou umístěné v otvorech požadovaných rozměrů

- 1 CZ 308304 B6 provedených vpředpínaném zdivu. Kotvy zůstávají trvale ve zdivu a jsou podobně jako lamely, popř. pásy následně zainjektovány speciální polymercementovou směsí. Hloubka drážky závisí na stavu a tloušťce zdivá a zařízení pro její provedení. Za optimální hloubku drážky lze považovat cca 1/4 až 1/3 tloušťky zdivá, při zachování min. okraje jádra průřezu zdivá.

Přípravek pro spřažení základových konstrukcí může být vyroben jak z kovu, tak z plastu. Je složen z vnějšího pouzdra opatřeného vodícími otvory a přivařenou maticí. V pouzdře je na pevno umístěna spodní deska s tlačnou plochou upravenou rýhováním a pohyblivá horní tlačná deska upravená stejným způsobem a navařeným naváděcím kónickým kroužkem, zajišťujícím účinné dosednutí předpínacího šroubu, jehož pomocí jsou mezi tlačné desky sepnuty konce podélné a příčné lamely, pásu s koncovou částí opatřenou speciální zpevňující úpravou a procházející vodícími otvory ve vnějším pouzdře.

Objasnění výkresů

Navrhované technické řešení bude blíže objasněno pomocí příkladů provedení zobrazených na přiložených výkresech. Na obr. laje v axonometrickém pohledu zobrazen přípravek pro spřažení základových konstrukcí. Obr. 1b zobrazuje přípravek v nárysu, obr. 1c v bokorysu a obr. Id půdorysu. Na obr. 2 je zobrazeno v axonometrickém pohledu umístění přípravku na nároží zdivá. Na obr. 3 je schéma umístění kovové, popř. plastové dvoudílné kotvy v místě křížení předepjatých lamel, popř. pásů. Na obr. 4a je schéma kovového, popř. plastového opěrného úhelníku a na obr. 4b kovové, popř. plastové opěrné desky. Na obr. 5a je schéma uložení lamely, popř. pásu a její/jeho kotvení v kovové, popř. plastové kotvě v nároží objektu a na obr. 5b je znázorněno křížení podélných a příčných stěn. Na obr. 6 je schéma ztužení objektu systémem podélných a příčných lamel, popř. pásů a na obr. 7a je schéma uložení lamely, popř. pásu a kovové, popř. plastové kotvy ve zdivu v nároží objektu a na obr. 7b je znázorněno křížení podélných a příčných stěn.

Příklady uskutečnění vynálezu

Na obr. 1 je v příkladném provedení znázorněno schéma kovové, popř. plastové dvoudílné kotvy, sestávající z vnějšího pouzdra 1 opatřeného vodícími otvory 2 a přivařenou maticí 3. V pouzdře 1 je umístěna spodní deska 4 s tlačnou plochou upravenou rýhováním 5_a horní tlačná deska 6 s tlačnou plochou upravenou rýhováním 5 a navařeným naváděcím kónickým kroužkem 7, zajišťujícím účinné dosednutí předpínacího šroubu 8, jehož pomocí jsou mezi desku 4 a horní tlačnou desku 6 sepnuty konce podélné lamely 9 a příčné lamely 10, popř. pásu s koncovou částí opatřenou speciální zpevněním a procházející vodícími otvory 2 ve vnějším pouzdře j_.

Na obr. 2 je v příkladném provedení znázorněno schéma umístění kovové, popř. plastové dvoudílné kotvy 1-8 na nároží zdivá 12 v předem připravené kapse 13, opírající se o kovový, popř. plastový opěrný úhelník 14 a předepjatých podélných lamel 9 a příčných lamel 10 popř. pásů umístěných v tenkých hlubokých drážkách 15.

Na obr. 3 je v příkladném provedení znázorněno schéma umístění kovové, popř. plastové dvoudílné kotvy 1-8 v předem připravené kapse 13 ve zdivu 12, opírající se o kovovou, popř. plastovou opěrnou desku 16 v místě křížení předepjatých podélných lamel 9 a příčných lamel 10 popř. pásů umístěných v tenkých hlubokých drážkách 15.

Na obr. 4 je v příkladném provedení znázorněno schéma kovového, popř. plastového opěrného úhelníku 14 opatřeného vodícími otvory 2 a_schéma kovové, popř. plastové opěrné desky 16 opatřené vodícími otvory 2.

-2CZ 308304 B6

Na obr. 5 je v příkladném provedení znázorněno schéma uložení podélné lamely 9 a příčné lamely 10, popř. pásu procházející vodícími otvory 2 vnějšího pouzdra 1 s při vařenou maticí 3 a stlačené mezi spodní desku 4 a horní tlačnou desku 6 opatřenou naváděcím kónickým kroužkem 7 pomocí předpínacího šroubu 8.

Na obr. 6 je v příkladném provedení znázorněno schéma ztužení zděného objektu 17 pomocí podélné lamely 9 a příčné lamely JO, popř. pásů kotvených v místě nároží 18 objektu a v místě křížení 19 podélných a příčných stěn.

Na obr. 7 je v příkladném provedení znázorněno schéma uložení podélné lamely 9 a příčné lamely 10, popř. pásu do tenkých hlubokých drážek 15 a kovové, popř. plastové kotvy 1-8 do předem připraveného otvoru 13 ve zdivu 12 s upraveným povrchem pomocí cementové malty 20 a opírající se o kovový, popř. plastový opěrný úhelník 14 nebo o kovovou, popř. plastovou opěrnou desku 16,

Průmyslová využitelnost

Navrhovaného technického řešení je využitelné ve stavebnictví, zejména při zpevnění a stabilizaci základových konstrukcí historických a památkově chráněných zděných budov.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Přípravek pro spřažení základových konstrukcí staveb obsahující pouzdro (1) ve tvaru kvádru, které je na stranách opatřeno vodícími otvory (2) pro lamely (9) a/nebo pásy, vyznačující se tím, že na vnitřní dolní straně je v pouzdru (1) umístěna pevná spodní deska (4) a u vnitřní horní strany je v pouzdru (1) umístěna pohyblivá horní tlačná deska (6), na kterou dosedá předpínací šroub (8) umístěný v matici (3) na horní straně pouzdra (1), přičemž horní tlačná deska (6) má na své vrchní straně kónický kroužek (7) pro umístění konce předpínacího šroubu (8) a alespoň kjedné vnější straně pouzdra (1) je připojena opěrná deska (16) a/nebo opěrný úhelník (14).
2. Přípravek podle nároku 1, vyznačující se tím, že spodní deska (4) a horní tlačná deska (6) jsou opatřeny rýhováním (5) pro zachycení lamel (9), jejichž konce jsou opatřeny zpevněním.
3. Přípravek podle nároku 2, vyznačující se tím, že lamely (9) a/nebo pásy jsou na bázi uhlíkových vláken o šířce 40 až 80 mm, tloušťce 0,25 až 0,32 mm s pevností v tahu 3000 až 4000 MPa, modulem pružnosti 200 až 250 GPa, maximálním tahovým přetvořením 1,5 až 1,9 %, hustotou 1,5 až 2 g/cm³ a gramáží 600 až 700 g/m².