Izolacje.com.pl

Zaawansowane wyszukiwanie

Panel grzewczy zamiast grzejnika »

Panel grzewczy zamiast grzejnika » Panel grzewczy zamiast grzejnika »

Jak używać płyt warstwowych? »

Jak używać płyt warstwowych? » Jak używać płyt warstwowych? »

Bauder Polska Sp. z o. o. Nowoczesne rozwiązania na dachy płaskie

Nowoczesne rozwiązania na dachy płaskie Nowoczesne rozwiązania na dachy płaskie

Szczelny dach płaski to gwarancja bezpieczeństwa dla użytkowników budynku oraz pewność wieloletniej i bezawaryjnej trwałości pokrycia. Obecnie od materiałów do izolacji i renowacji dachów wymaga się coraz...

Szczelny dach płaski to gwarancja bezpieczeństwa dla użytkowników budynku oraz pewność wieloletniej i bezawaryjnej trwałości pokrycia. Obecnie od materiałów do izolacji i renowacji dachów wymaga się coraz więcej – powinny być nie tylko wysokiej jakości, ale także przyjazne dla środowiska.

Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych z użyciem systemu FRCM (cz. 1)

System do wzmacniania murów, fot. Nova

System do wzmacniania murów, fot. Nova

Wzmocnienie systemem FRCM polega na utworzeniu konstrukcji zespolonej: muru lub żelbetu ze wzmocnieniem, czyli kilkumilimetrową warstwą zaprawy z dodatkowym zbrojeniem. Jako zbrojenie stosuje się siatki z włókien węglowych, siatki PBO (poliparafenilen-benzobisoxazol), siatki z włóknami szklanymi, aramidowymi, bazaltowymi oraz stalowymi o wysokiej wytrzymałości (UHTSS – Ultra High Tensile Strength Steel). Zbrojenie to jest osadzane w tzw. mineralnej matrycy cementowej, w której dopuszcza się niewielką zawartość materiałów organicznych (do 5%).

Zobacz także

prof. dr hab. inż. Łukasz Drobiec, mgr inż. Jan Biernacki Wzmacnianie konstrukcji murowanych przy pomocy siatek kompozytowych PBO

Wzmacnianie konstrukcji murowanych przy pomocy siatek kompozytowych PBO Wzmacnianie konstrukcji murowanych przy pomocy siatek kompozytowych PBO

Wzmacnianie konstrukcji zabytkowych stanowi istotną gałąź budownictwa, która powstała w odpowiedzi na potrzebę ochrony i zachowania historycznych budowli. Historia wzmacniania konstrukcji zabytkowych sięga...

Wzmacnianie konstrukcji zabytkowych stanowi istotną gałąź budownictwa, która powstała w odpowiedzi na potrzebę ochrony i zachowania historycznych budowli. Historia wzmacniania konstrukcji zabytkowych sięga daleko wstecz i przeplata się z rozwojem technologii i inżynierii.

Fiberglass Fabrics sp. z o.o. Tynki i farby w dużych inwestycjach budowlanych

Tynki i farby w dużych inwestycjach budowlanych Tynki i farby w dużych inwestycjach budowlanych

Przy projektowaniu i realizacji dużych inwestycji, takich jak osiedla mieszkaniowe, biurowce czy obiekty użyteczności publicznej, kluczowe znaczenie ma wybór odpowiednich materiałów wykończeniowych. Nie...

Przy projektowaniu i realizacji dużych inwestycji, takich jak osiedla mieszkaniowe, biurowce czy obiekty użyteczności publicznej, kluczowe znaczenie ma wybór odpowiednich materiałów wykończeniowych. Nie do przecenienia jest rola tynków i farb, które wpływają na wygląd budynków, a także na ich trwałość i komfort użytkowania.

Czytaj całość »
Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku

Connector.pl Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku

Firma Connector.pl to największy polski dystrybutor materiałów do produkcji kompozytów, będący liderem na rynku od ponad 30 lat. W swojej ofercie posiadamy szeroką gamę produktów, a wśród nich znakomitej...

Firma Connector.pl to największy polski dystrybutor materiałów do produkcji kompozytów, będący liderem na rynku od ponad 30 lat. W swojej ofercie posiadamy szeroką gamę produktów, a wśród nich znakomitej jakości piany PUR otwarto- i zamkniętokomórkowe.

Czytaj całość »

Systemy wzmacniające FRCM, w przypadku aplikacji jednej warstwy zbrojenia, mają zwykle grubość w zakresie od 5 do 15 mm, z wyłączeniem wyrównania podłoża. W przypadku stosowania wielu warstw zbrojenia grubość wzrasta, ale zwykle nie jest większa niż 30 mm. Odległość netto między bocznymi krawędziami zbrojenia (osnowa siatki) wzdłuż kierunków, w których są rozwijane, zwykle nie przekracza 2-krotnej grubości zaprawy i w żadnym wypadku nie może być większa niż 30 mm.

Zobacz też: Metodyka wzmacniania murowanych sklepień

W artykule opisano zasady projektowania wzmocnień w systemie FRCM. Opisano sposób wymiarowania według normy włoskiej CNR-DT 215/2018 [ 1 ], zgodnej z normami z pakietu Eurokodów.

Mechaniczne właściwości wzmocnień FRCM

Zachowanie systemu FRCM podczas rozciągania przedstawiono na RYS. 1. Pracę wzmocnienia można podzielić na trzy etapy odpowiadające fazie pracy niespękanego wzmocnienia (etap A), fazie rozwoju pęknięcia (etap B) oraz fazie pracy przy spękanej matrycy cementowej (etap C), po której następuje zniszczenie.

rys1 system frcm
RYS. 1. Typowy wykres naprężenie–odkształcenie przy rozciąganiu wzmocnienia FRCM; rys.: Ł. Drobiec

Zniszczenie wzmocnienia FRCM może nastąpić przez:

  • odspojenie wzmocnienia z kohezyjnym pęknięciem w obrębie wzmacnianego elementu (RYS. 2),
  • odspojenie na styku matryca cementowa – wzmacniany element (RYS. 3),
  • odspojenie na styku matryca cementowa – zbrojenie (RYS. 4),
  • poślizg na styku matrycy cementowej i zbrojenia (RYS. 5),
  • poślizg na styku matrycy cementowej i zbrojenia wraz ze spękaniem zewnętrznej warstwy matrycy cementowej (RYS. 6),
  • zerwanie zbrojenia (RYS. 7).
rys2 7 system frcm
RYS. 2–7. Sposoby zniszczenia przy rozciąganiu wzmocnienia FRCM. Objaśnienia: 1 – wzmacniane podłoże, 2 – matryca cementowa, 3 – zbrojenie; rys.: Ł. Drobiec

Zgodnie z wytycznymi CNR-DT 215/2018 [ 1 ] systemy wzmacniające FRCM muszą być scharakteryzowane następującymi właściwościami mechanicznymi:

  • konwencjonalne graniczne naprężenie σlim,conv (wartość charakterystyczna), konwencjonalne graniczne odkształcenie εlim,conv, (obie właściwości zależą od podłoża),
  • wartość średnia sztywności na rozciąganie próbki w etapie A, jeśli jest wykrywalna (Eƒ),
  • graniczne naprężenie rozciągające σu (wartość charakterystyczna) i graniczne odkształcenie rozciągające εu (wartość średnia) kompozytu FRCM w momencie zniszczenia,
  • graniczne naprężenie rozciągające σu,ƒ (wartość charakterystyczna) zbrojenia (zniszczenie),
  • moduł sprężystości Eƒ zbrojenia (wartość średnia),
  • graniczne odkształcenie przy rozciąganiu, εu,ƒ zbrojenia (εu,ƒ = σu,ƒ /Eƒ),
  • wytrzymałość na ściskanie matrycy cementowej ƒc,mat, rozumiana jako charakterystyczna lub nominalna (ta ostatnia przyjmowana jako charakterystyczna).

W TABELI 1 podano właściwości mechaniczne systemów FRCM oferowanych przez firmę RureGold Srl.

tab1 system frcm
TABELA 1. Zestawienie parametrów mechanicznych wzmocnień FRCM

Nośność wzmocnienia zależy przede wszystkim od konwencjonalnego granicznego naprężenia σ lim,conv , które reprezentuje siłę przyczepności określonego systemu FRCM i jest oceniane za pomocą badań, przeprowadzanych na wzmocnieniach FRCM nałożonych na różne podłoża.

Naprężenie σ lim,conv zależy od rodzaju podłoża i odpowiada wartości charakterystycznej przyłożonej siły rozciągającej zarejestrowanej podczas badań. Konwencjonalne graniczne odkształcenie ε lim,conv jest zdefiniowane jako ε lim,conv = σ lim,conv / Eƒ ( RYS. 8 ).

rys8 system frcm
RYS. 8. Sposoby wyznaczania σlim,conv i εlim,conv; rys.: Ł. Drobiec

Zastosowanie konwencjonalnego granicznego odkształcenia ε lim,conv i odpowiadającemu mu konwencjonalnego granicznego naprężenia σ lim,conv umożliwia zaprojektowanie wzmocnienia za pomocą systemów FRCM bez przeprowadzania konkretnej weryfikacji dotyczącej sposobu uszkodzenia związanego z odspojeniem lub poślizgiem zbrojenia w matrycy cementowej.

Oddziaływania

Wartości oddziaływań należy ustalać zgodnie z normami z pakietu Eurokod 1 (obciążenia stałe, zmienne, środowiskowe), natomiast kombinacje oddziaływań należy wykonać zgodnie z normą PN-EN 1990 [ 3 ]. Wartości sił wewnętrznych należy obliczać w oparciu o metody obliczeniowe i schematy statyczne dopuszczone odpowiednio w eurokodzie murowym PN-EN 1996-1-1 [ 4 ].

Wartości obliczeniowe parametrów mechanicznych

Wartości obliczeniowe Xd parametrów wytrzymałościowych i odkształceniowych wzmacnianego podłoża (muru i żelbetu) należy przyjmować zgodnie z odpowiednio eurokodem murowym [ 4 ].

Wartości obliczeniowe Xd parametrów wytrzymałościowych i odkształceniowych wzmocnienia FRCM należy zaś przyjmować ze wzoru:

w którym:

Xk  – wartość charakterystyczna,
η  – średnia wartość współczynnika konwersji, uwzględniającego efekty objętości i skali, wilgotności i temperatury oraz inne istotne parametry. Wartości współczynnika konwersji η należy przyjmować z TABELI 2,
γm  – współczynnik częściowy dla własności materiału (matryca cementowa) lub wyrobu (zbrojenie), uwzględniający niekorzystne odchyłki właściwości materiału lub wyrobu od wartości charakterystycznej. Zgodnie z włoskimi wytycznymi CNR-DT 215/2018 [ 1 ] można przyjąć γm = 1,5 w przypadku analizy w stanie granicznym nośności i γm = 1,0 w przypadku analizy w stanie granicznym użytkowalności.

tab2 system frcm
TABELA 2. Wartości współczynnika konwersji η zgodnie z angielską wersją CNRDT215/2018 [1]

Wzmocnienie konstrukcji murowych

Sprawdzanie nośności wzmocnionej konstrukcji murowej prowadzić należy tylko dla stanu granicznego nośności. W normie CNR-DT 215/2018 [ 1 ] przyjęto, że wzrost nośności elementu wzmocnionego nie może być większy niż 50% nośności elementu niewzmocnionego.

Norma CNR-DT 215/2018 [ 1 ] rozróżnia następujące rodzaje wzmocnienia konstrukcji murowej:

  • wzmocnienie muru ścinanego w płaszczyźnie,
  • wzmocnienie muru zginanego w płaszczyźnie (ten typ wzmocnienia zostanie omówiony w II części artykułu),
  • skrępowanie murowanego słupa systemem FRCM (ten typ wzmocnienia zostanie omówiony w II części artykułu).

Wzmocnienie muru ścinanego w płaszczyźnie

Ściany ścinane zaleca się wzmacniać z obu stron, stosując system FRCM na całej płaszczyźnie ściany, w kierunku pionowym i poziomym. Nośność na ścinanie ściany zbrojonej V t,R jest obliczana jako suma nośności muru niezbrojonego V Rd oraz nośności wzmocnienia V t,f :

Nośność muru niezbrojonego V Rd należy wyznaczać zgodnie z zasadami przyjętymi w Eurokodzie 6 [ 4 ]. Tok sprawdzania nośności znaleźć można w monografii [ 5 ].

Nośność wzmocnienia V t,f oblicza się zgodnie z [ 1 ] ze wzoru:

w którym:

γ Rd  – częściowy współczynnik bezpieczeństwa równy 2,0,
n f  – liczba warstw zbrojenia, ułożonych po obu stronach ściany,
t f  – równoważna grubość warstwy zbrojenia ułożonych w kierunku równoległym do siły ścinającej,
lf  – długość zbrojenia mierzoną w kierunku prostopadłym do siły ścinającej. Nie może być ona większa niż wysokość ściany w świetle,
εfd – obliczeniowa wartość odkształceń systemu FRCM, którą przyjąć można jako:

Ef – moduł sprężystości zbrojenia kompozytowego systemem FRCM.

W przypadku zastosowania systemu wzmacniającego tylko po jednej stronie ściany, nośność wzmocnienia należy zmniejszyć o co najmniej 30% i dodatkowo zastosować mechaniczne łączniki do mocowania zbrojenia do ściany.

Jeżeli włókna zbrojenia usytuowane prostopadle do kierunku ścinania są skutecznie zakotwione, należy również sprawdzić, czy siła ścinająca nie przekracza wartości ukośnego miażdżenia muru:

gdzie:

t  – grubość ściany,
ƒ d  – obliczeniowa wytrzymałość muru na ściskanie,
d ƒ – odległość pomiędzy zewnętrzną krawędzią strefy ściskanej muru a krawędzią zbrojenia w strefie rozciąganej ( RYS. 9–10 ).

rys9 10 system frcm
RYS. 9–10. Geometria wzmocnienia ścian z uwagi na ścinanie w kierunku: prostopadłym do spoin wspornych (9), równoległym do spoin wspornych (10). Objaśnienia: 1 – wzmacniana ściana, 2 – wzmocnienie FRCM, 3 – strefa ściskana ściany; rys.: Ł. Drobiec

Autor pragnie wyrazić podziękowanie dla firmy Visbud-Projekt za współpracę i pomoc w badaniach wzmocnień FRCM.
Kolejna część artykułu ukaże się w numerze 3/2023 miesięcznika IZOLACJE.

Literatura

1. CNR-DT 215/2018, „Guide for the Design and Construction of Externally Bond-ed Fibre Reinforced Inorganic Matrix Systems for Strengthening Existing Structures”, wersja angielska, 2018 r.
2. L. Ascione, F.G. Carozzi, T. D’Antino, C. Poggi, „New Italian guidelines for de-sign of externally bonded Fabric-Reinforced Cementitious Matrix (FRCM) systems for repair and strengthening of masonry and concrete structures”, „Procedia Structural Integrity” Vol. 11, 2018, s. 202–209.
3. PN-EN 1990:2004/A1:2008/NA:2010: Eurokod, „Podstawy projektowania konstrukcji”.
4. PN-EN 1996-1-1+A1:2013-05: Eurokod 6, „Projektowanie konstrukcji murowych. Część 1-1: Reguły ogólne dla zbrojonych i niezbrojonych konstrukcji murowych”.
5. Ł. Drobiec, R. Jasiński, A. Piekarczyk, „Konstrukcje murowe według Eurokodu 6 i norm związanych”, t. 1. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013.

Powiązane

Paweł Siemieniuk Rodzaje stropów w budynkach jednorodzinnych

Rodzaje stropów w budynkach jednorodzinnych Rodzaje stropów w budynkach jednorodzinnych

Zadaniem stropu jest przede wszystkim podział budynku na kondygnacje. Ponieważ jednak nie jest to jego jedyna funkcja, rodzaj tej poziomej przegrody musi być dobrze przemyślany, i to już na etapie projektowania...

Zadaniem stropu jest przede wszystkim podział budynku na kondygnacje. Ponieważ jednak nie jest to jego jedyna funkcja, rodzaj tej poziomej przegrody musi być dobrze przemyślany, i to już na etapie projektowania domu. Taka decyzja jest praktycznie nieodwracalna, gdyż po wybudowaniu domu trudno ją zmienić.

Czytaj całość »
Ekologiczne i ekonomiczne ujęcie termomodernizacji budynków mieszkalnych Ekologiczne i ekonomiczne ujęcie termomodernizacji budynków mieszkalnych

inż. Izabela Dziedzic-Polańska Ekologiczne i ekonomiczne ujęcie termomodernizacji budynków mieszkalnych

Termomodernizacja budynku jest ważna ze względu na jej korzyści dla środowiska i ekonomii. Właściwie wykonana termomodernizacja może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie budynku na energię i zmniejszyć...

Termomodernizacja budynku jest ważna ze względu na jej korzyści dla środowiska i ekonomii. Właściwie wykonana termomodernizacja może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie budynku na energię i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych związanych z ogrzewaniem i chłodzeniem. Ponadto, zmniejszenie kosztów ogrzewania i chłodzenia może przyczynić się do zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych budynku, co może przełożyć się na zwiększenie jego wartości.

Czytaj całość »

prof. dr hab. inż. Łukasz Drobiec Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych z wykorzystaniem systemu FRCM (cz. 2)

Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych z wykorzystaniem systemu FRCM (cz. 2) Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych z wykorzystaniem systemu FRCM (cz. 2)

Artykuł jest kontynuacją tekstu opublikowanego w numerze 2/2023 miesięcznika IZOLACJE.

Artykuł jest kontynuacją tekstu opublikowanego w numerze 2/2023 miesięcznika IZOLACJE.

Wybrane dla Ciebie

Zabezpiecz się przed pożarem»

Zabezpiecz się przed pożarem» Zabezpiecz się przed pożarem»

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych » Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Styropian na wiele sposobów »

Styropian na wiele sposobów » Styropian na wiele sposobów »

Wełna kamienna – izolacja bezpieczna od ognia »

Wełna kamienna – izolacja bezpieczna od ognia » Wełna kamienna – izolacja bezpieczna od ognia »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe » Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz » Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

EKOdachy spadziste »

EKOdachy spadziste » EKOdachy spadziste »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach » Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz » Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Oszczędzanie przez ocieplanie »

Oszczędzanie przez ocieplanie » Oszczędzanie przez ocieplanie »

Uszczelnianie fundamentów »

Uszczelnianie fundamentów » Uszczelnianie fundamentów »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka » Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Izolacje.com.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.izolacje.com.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.izolacje.com.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.