HU186805B - Load-bearing casing surface for supporting structures - Google Patents

Description

A találmány teherviselő palástfelület tartószerkezethez, főleg oszlophoz, oly módon van kialakítva, hogy az oszlop átmérőjénél vagy hasabkeresztmetszet esetén annak legnagyobb oldalhosszúságánál nagyobb átmérőjű, papír vagy más anyagú zsaluzatra vagy közvetlenül az oszlophoz fölcsévelt, ragasztó anyaggal átitatott egy vagy több rétegű üvegszövet tekercse-lését, az oszlop palástfelülete és az üvegszövet között szemcsés anyagot, pL homokot, kavicsot, kőzuzalékot, stb. az oszlop alsó és felső végén pedig kiegészítő üvegszövet tekercselést, és adott esetben az oszlop toldásainál elhelyezett kiegészítő üvegszövet tekercseléssel ellátott toldó karmantyút tartalmaz.

186.805

A műszaki gyakorlatban nem egyszer előforduló feladat, hogy olyan kombinált tartószerkezetet kell létrehozni, amely palástfelület és a palástfelületen belül elhelyezkedő belső magot tartalmaz. Az esetek jelentős részében követelmény, hogy a palástfelület és a belső mag egyaránt részt vegyen a teherviselésben. Az ilyen tartószerkezeteknél gondoskodnunk kell arról, hogy a palástfelület és a belső mag egymással együttműködjék.

Az együttműködés létrehozásának elvileg két módja lehetséges. Az egyik esetben a palástfelület és a belső mag között mechanikus, míg a másik esetben molekuláris összeköttetés van. Az utóbbi előnye, hogy az együttdolgozást létesítő kapcsolat az erők átadódását nagy felületen és így kellően elosztva valósítja meg. A mechanikus kapcsolatoknál, az erőátadódás lokálisan következik be, a koncentráltan további¹ tandó igénybevéltek pedig adott esetben kedevezőtlen körülményeket idéznek elő.

A molekuláris kapcsolatok létrehozása hegesztéssel vagy ragasztás útján történhet. Hegesztéssel nagy erőket lehet átadni, de aránylag kevés anyag alkalmas hegesztett kötések létesítésére. Emelett a hegesztés az ún. helyszíni munkálatoknál a legtöbbször csak nehézkesen és nem megfelelő minőséggel végezhető el.

Nem jöhet szóba a hegesztés alkalamzása a kőből, betonból vagy téglából készülő szerkezetek esetében. Ezeknél a teherviselő palástfelületet a legtöbbször úgy állítják elő, hogy a meglévő tartóelemet, pl. oszlopot vasbeton köpennyel veszik körül. A tapasztalatok kedvezőtlenek az ilyen megoldásokkal kapcsolatban, mivel a belső mag szerepét betöltő eredeti oszlop és az erősítő köpeny között bizonytalan az együttdolgozás.

Kedvezőbb ebből a szempontból az a módszer, amely szerint a tartó, pL oszlop szélei mentén profilacélból készült rudakat helyeznek el, melyeket rájuk hegesztett hevederekkel kötnek össze. A hevederek a hegesztést követő kihűlésük során összehúzó erőt fejtenek ki, ami bizonyos fokú keresztirányú feszítést eredményez. Ezt követően ún. torkiét eljárással vagy hagyományos körbezsaluzás segítségével készítik betonköpenyt. A megoldás nem vált be, mivel munka- és helyigényes, a nedves technológia (helyszíni betonozás) pedig meglévő építményeknél, pl. lakásoknál kifejezetten hátrányos.

Az előbbiektől eltérően megbízható molekuláris kötés valósítható meg ragasztással. Ennek legfejlettebb formája a 155.376 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban található meg. Az ott ajánlott módszer kétségtelen előnyei ellenére is egy sor helyen nem alkalmazható. Így pl. nem készíthető olyan elöregyárottt tartószerkezet ezzel az eljárással, amely lehetővé tenné elbontás esetén a palástfelület és a belső mag egymástól való szétválasztását és ezek adott esetben külön-külön való ismételt felhasználását. Nem nyújt módot a szóbanforgó megoldás arra sem, hogy több részből összeállított tartót, pL oszlopot készítsünk oly módon, hogy a részeket egyesítő toldás kellő megbízhat ósággal lenne végrehajtható.

Az 1 603 259 számú angol szabadalmi leírás (Szabadalmas: Michelin et Cie. A találmány címe: Reinforcement elemets.) transzverzálisán két irányban hullámosított, szálszerkezetű szalag beton elemek (oszlopok) erősítésére vonatkozik. Előnye, hogy jobban tapad a betonhoz. Kötés előtt viszik fel a betonra. A találmány révén a szilárdító hatás 50%-kal növelhető.

A 4 019 301 számú USA szabadalmi leírás (Szabadalmas Douglas LFox. A találmány címe: Corrosionresistant encasement fór structural elements.) védőboritás beton, acél vagy fa pillérekhez korrózió és víz elleni védelemre vonatkozik. Korrózióálló köpenye üvegrostból expoxigyantából készül és nyelvhorog csatlakozással zárul az alkotó mentén. A köpeny és a pillér közötti teret töltőanyaggal töltik ki. A töltőanyag lehet például beton vagy epoxigyanta.

A 24 31 476 számú NSZK Közrebocsátási irat (Bejelentő: Firma Gebrüder Friedrich. A találmány címe: Baustoff-Armierung aus Heideiberger Vlies.) erősítő palástburkolatról szól, mely erózió-, konózióés repedésmenetes, csekély térfogat igényű és vízáteresztő. Műszálból készült szalag vagy szőnyeg.

A 27 53 858 számú NSZK közzétételi irat (Bejelentő: Hermann Schemel. A találmány címe: Verfahren zum Herstellen von faserbewehrten Betonformateilen und nach diesem Verfahren hergestellte Formateile.) ragasztóanyaggal átitatott szálszövetbe, például műanyagszálszövetbe rostokat visznek be például fuvatással. A rostanyag a szövet közé tapad, de nem rendeződik annak síkjába. Az így előkészített szövetet betontestek készítésekor a betonba ágyazzák.

A 3 798 867 számú USA szabadalmi leírás (Szabadalmas: Benjámin F.Starling. A találmány címe: Structural method and apparátus.) eljárás oszlopok erősítésére úgy, hogy az oszlopot egy nerev palásttal, például acélpalásttal veszik körül, és az oszlop és a palást közötti hézagot kötőanyaggal, célszerűen epoxigyantával töltik ki. A kötőanyag behatol az oszloprepedéseibe is, és azokat iskitölti.

Az 1 326 943 számú angol szabadalmi leírásban (Szabadalmas: Herbert C. Fischer. A találmány címe: Stressed elements and production thereog.) a tartószerkezet erősítéséhez sokszálú műanyag köteleket (multi-filamen strands) használnak. Ezek szerves szintetikus polimerekből, így például nylonból, polipropilénből vagy poliészterből készülnek, és sodrott vagy nem-sodrott szálakból épülnek fel.

A köteleket felhasználás előtt húzással előfeszítik. Ennek mértéke a nyugalmi hossz 5%-ától a rugalmassági határ 80-907<-áig terjed. Az előfeszített kötelekből előbb axiális irányban rendezett palástot formálnak az oszlop körül, majd erre merőlegesen, a kerület menetén futó, hajlított köteget képeznek, az oszlop erősítésére. A megoldás nem kizárólag építészeti tartószerkezetek erősítésére használható, hanem más területen is alkalmazható.

A felsorolt megoldások közös hátránya, hogy rendkívül sérült oszlopok javítására egyszerűen, gyorsan nem alkalmas.

A találmány célja egyrészt olyan teherviselő palástfelület kifejlesztése, amely szükség esetén a belső magtól függetleníthető és ismételten felhasználható, másrészt lehetővé teszi több részből álló tartószerkezet kialakítását is. Feladat ezen belül az, hogy a tartószerkezet alkalmas legyen a földrengéses helyek építményeinek megerősítésére, valamint a már földrengéssel sújtott területek épületeinek vagy épületrészeinek megbízható helyreállítására.

A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy az oszlop alsó és félő végén kiegészítő tekercselést végezve, a palástfelület szilárdsága nagymértékben növelhető. Ugyancsak a találmányi gondolathoz tartozik, hogy nagyon legyengült tartószerkezeteknél

186.805 egy zsaluzat belső felülete és az oszlop külső felülete közé szemcsés erősítő anyag elhelyezésével a tartószerkezet szilárdsága jelentősen megnövelhető. A tartószerkezet keresztirányú alakváltozását, szétmorzsolódását a műanyagba ágyazott üvegszál szalaggal kialakított körülcsévéléssel meg lehet akdályozni és •a tartószerkezet többlet teherbírásra tesz szert. Az oszlopok végei alkalmassá válnak a végeken alkalmazott kiegészítő erősítéssel plasztikus csukló kialakítására szeizmikus hatás esetén.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti teherviselő palástfelület tartószerkezethez, főleg oszlophoz, oly módon van kialakítva, hogy az oszlop átmérőjénél vagy hasábkeresztmetszet esetén annak legnagyobb oldalhosszúságánál nagyobb átmérőjű, papír vagy más anyagú zsaluzatra fölesévélt, ragasztó anyaggal átitatott egy vagy több rétegű üvegszövet tekercselést, az oszlop palástfelülete és az üvegszövet között szemcsés anyagot, pl. homokot, kavicsot, kőzuzalékot, stb. az oszlop alsó és felső végén kiegészítő üvegszövet tekercselést, és adott esetben az oszlop toldásainál elhelyezett kiegészítő üvegszövet tekercseléssel ellátott toldó karmantyút tatalmaz.

A találmány további ismérve lehet, hogy a fölcsévélt üvegszövet tekercselés csíkjainak szélessége a tartó átmérőjének vagy hasáb keresztmetszet esetén a keresztmetszet legkisebb oldalhosszúságának legalább a 30 százaléka.

Ugyancsk jellemző, hogy az üvegszövet csíkjai csavarvonal alakban legláabb 1 crn-es átfedéssel vagy érintőlegesen vannak fölcsévélve.

A tapasztalat szerint a tartóvégeken lévő kiegészítő üvegszövet tekercselésének a tartó tengelyének irányában mért hosszúsága előnyösen legalább a tartó átmérőjével vagy hasábkeresztmetszet esetén annak legkisebb oldal hosszúságával egyezik meg.

Egy kiviteli alaknál az oszlop felületére domború felületű elemek vannak erősítve, melyek előnyösen duzzadó cementbe vannak ágyazva.

Egy további kiviteli alaknál a zsaluzat alá habarcs, célszerűen műanyag habarcs van besajtolva.

Egy előnyös megoldásnál az üvegszövet tekercselés közvetlenül az oszlopra van helyezve.

A találmány szerinti megoldás előnyei:

- gyors kivitelezhetőség,

- lkiilön kihangsúlyozandó a kis helyigény, mind a kivitelezést, mind a végleges helyzetet illetően,

- megnövekszik a rugalmas viselkedés Iratára, azaz a megerősített oszlopon a betonra jellemző maradó alakváltozások a megerősítés mértékébel arányosan csökkenek,

- megfelelő impregnálással az üvegszálas műanyag köpeny tűzvédelmi szempontból önkioltó tulajdonságúvá tehető,

- egyszerű felületkezeléssel a köpeny külső felülete burkolat felvitelére alkalmassá tehető.

További előny, hogy a keresztirányú tágulást kevés anyag felhasználásával a megemelt teherbírású szintig megakadályozza a szeizmikus hatás esetén pedig növekszik a képlékeny alakváltozási képesség.

A találmányt kiviteli, példa kapcsán rajz alapján ismertetjük közelebbről. Az ábrán egy oszlop függőleges metszetét ábrázoljuk. Az 1 oszlopra az 1 oszlop átmérőjénél nagyobb átmérőjű 2 zsaluzatot helyezünk pl. papírból. Az 1 oszlop és 2 zsaluzat közé 4 szemcsés anyagot pl. kavicsot vagy homokot helyezünk. Az 1 oszlop ia első végére és lb felső végére kiegészítő üvegszövet tkercselést, és a teljes 1 oszlop hosszára pedig ragasztó anyaggal átitatott egy vagy több rétegű 3 üvegszövet tekercselést feszítünk. A bemutatott kiviteli alaknál az 1 oszlop le toldásánál toldó karmantyúval fogjuk össze az 1 oszlopot, melyre kiegészítő tekercselést teszünk.

Az 1 oszlop hossztengelyére megközelítőleg merőleges, valójában igen csekély menetemelkedéssel elhelyezett kerületmenti 5 kiegészítő tekercselést készítünk, a tartószerkezet teljes palástfelületét alkotó csavarvonal alakú 3 üvegszövet tekercseléssel pedig az la, lb tartóvégeken elhelyzett 5 kiegészítő üvegszövet tekercselést elfedjük.

Az 5 kiegészítő üvegszövet tekercselést előnyösen a palástfelületet alkotó üvegszövettel azonos anyagú felhasználásával készítjük. Az ehhez felhasznált üvegszövet csíkszélessége elvileg közömbös, célszerű azonban, ha a kiegészítő tekercselést alkotó csíkok egymással érintkező menetei egymáson átfednek. A tapasztalat szerint az la, lb tartóvégeken alkalmazott 5 kiegészítő üvegszövet tekercselésnek a tartó tengelye irányában mért hosszúsága előnyösen legalább a tartó átmérőjével vagy hasábkeresztmetszet esetén annak legkisebb oldalhosszúságával megegyezik. Ugyancsk tapasztalat, hogy a palástfelületet alkotó nagyobb menetemelkedésű tekercselésnél a tekercseléshez felhasznált 3 üvegszövet tekercselés 3a csíkjainak a szélessége célszerűen legalább 30%-a a tartó átmérőjének vagy hasáb keresztmetszet esetén a keresztmetszet legkisebb oldalhosszúságának.

Darabokból álló tartó esetén az egyes szakaszokat 6 toldó karmantyúk segítségével erősítjük egymással. Mégpedig oly módon, hogy a tartóvégeken alkalmazott 5 kiegészítő üvegszövet tekercselés legalább a 6 told ókarmantyú által elfedett hosszon jelen legyen.

A javasolt módszer lehetővé teszi, hogy pl. papírból vagy más alkalmas - esetleg értéktelen - anyagból készített forma, mintegy 2 zsaluzat köré tekercseljük a ragasztóanyaggal átitatott 3 üvegszövet tekercselést, majd a belsejében szabadon maradó üreget valamilyen 4 szemcsés anyaggal, pl. homokkal, kaviccsal, kőzuzalékkal stb. töltsük ki. így a mintegy előregyárottt üvegoszlopnak tekinthető palástfelület kihajlással szembeni ellenállását a belső maggal fokozzuk. Elbontás után az előregyártott palást felület és a beletöltött, de meg nem kötött belső mag egymástól elválasztható és külön-külön ismételten felhasználható.

A találmány szerinti módszer jól alkalmazható meglévő - pl. bauxitbeton anyagú - tartószerkezet pl. oszlopok megerősítésére, sérülések, pL tűzkárok, földrengés okozta károk esetén a teherhordó szerkezeti elemek kijavítására, helyreállítására, sét arra is hogy kis cementmennyiséggel készült és így eleve csekély szilárdságú tartókat tegyünk teljesértékű teherbírásúvá.

Claims (7)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Teherviselő palástfelület tartószerkezethez, főleg oszlophoz, azzal jellemezve, hogy az oszlop (1) átmérőjénél vagy hasábkeresztmet esetén annak legnagyobb oldalhosszúságánál nagyobb átmérőjű , papír vagy más anyagú zsaluzatra (2) vagy közvetlenül az oszlopra (1) felcsévélt, ragasztó anyaggal átitatott egy vagy több rétegű üvegszövet között szemcsés anyagot (4), pL homokot, kavicsot, kőzuzalékot, stb. az oszlop (1) alsó és felső végén (la, lb)

   186.805 pedig kiegészítő üvegszövet tekercselést (5), és adott esetben az oszlop toldásainál (le) elhelyezett kiegészítő üvegszövet tekercseléssel (5) ellátott toldó karmantyút (6) tartalmaz,
2. 2. Az 1. igénypont szerinti palástfelület kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a felcsévélt ° üvegszövet tekercselés (31 csíkjainak (3a) szélessége a tartó átmérőjének vagy nasáb keresztmetszet esetén a keresztmetszet legkisebb oldalhosszúságának legalább a 30 százaléka.
3. 3. Az 1. és 2. igénypont szerinti palástfelület kivi· 10 teli alakja, azzal jellemezve, hogy az üvegszévet (3) csíkjai (3a) csavarvonal alakban legalább

   1 cm-es átfedéssel vagy érintőlegesen vannk felcsévél· ve.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti palástfelület kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartóvé- ' ® geken fia, lb) lévő kiegészítő üvegszövet tekercselésnek (5) a tartó tengelyének irányában mért hosszúsága előnyösen legalább a tartó átmérőjével vagy hasábkeresztmetszet esetén annak legkisebb oldalhosszúságával egyezik meg. 20
5. 5. Az 1-4. igénypont szerinti palástfelület kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az oszlop (1) felületére domború felületű elemek vannak erősítve, melyek előnyösen duzzadó cementbe vannak ágyazva.
6. 6. Az 1-4. igénypont szerinti palástfelület kivlte- 25 li alakja, azzal jellemezve, hogy a zsaluzat (2) alá habarcs, célszerűen műanyag habarcs van besajtolva.
7. 7. Az 1-4. igénypont szerinti palástfelület kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az üvegszövet tekercselés (3) közvetlenül az oszlopra (1) 30 van helyezve.