Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Naprawa rys i wzmocnienia murowanych ścian - wzmocnienie powierzchniowe

Analiza obliczeniowa
Jak naprawiać rysy i wzmacniać murowane ściany?
Jak naprawiać rysy i wzmacniać murowane ściany?
J. Sawicki
Ciąg dalszy artykułu...

W grudniu 2013 r. opublikowano wytyczne ACI 549.4R-13 [9], które oprócz zasad aplikacji systemów FRCM zawierają również procedury obliczeniowe.

Zasady obliczania napraw i wzmocnień zamieszczone w tych wytycznych są zgodne z amerykańskimi normami ACI 318-11 [13] i ACI 562-13 [14] i bazują na założeniach przyjętych w zaleceniach włoskich AC 434 [15] i [16].

Podobnie jak w wypadku wzmocnień laminatami FRP analizy obliczeniowe w ACI 549.4R-13 [9] dzieli się z uwagi na kierunek obciążeń (obciążenia z płaszczyzny i w płaszczyźnie).

Czytaj też: Sposoby naprawy uszkodzonych posadzek betonowych >>>

Przy zginaniu z płaszczyzny przyjęto, że efektywne odkształcenie εfe kompozytu FRCM przy zniszczeniu powinno być ograniczone wartością obliczeniowego odkształcenia kompozytu:

              (17)

Efektywne naprężenia rozciągające w kompozycie FRCM oblicza się z zależności:

                    (18)

gdzie:

Ef - moduł sprężystości przy rozciąganiu zarysowanego kompozytu FRCM (definiowany przez producenta systemu FRCM).

ACI 549.4R-13 [9] nie uwzględnia w obliczeniach nośności na zginanie muru niezbrojonego. Nośność na zginanie muru wzmocnionego stanowi sumę nośności muru zbrojonego Mm i nośności wzmocnienia kompozytem FRCM Mf:

           (19)

gdzie:

φm - współczynnik bezpieczeństwa równy 0,6.

Nośność muru wzmocnionego FRCM można obliczyć z warunku sumy momentów względem geometrycznego środka przekroju muru (rys. 6):

            (20)

gdzie:

RYS. 6. Założenia do określania nośności na zginanie przyjęte w ACI 549.4R-13 [9]; rys.: archiwum autora

φm - współczynnik bezpieczeństwa równy 0,6,
β1 - stosunek wysokości prostokątnego rozkładu naprężeń ściskających do głębokości położenia osi obojętnej przyjmowany jako 0,7 (w zaleceniach włoskich [16] równy 0,8),
γ - współczynnik redukcyjny wytrzymałości na ściskanie muru przyjmowany jako 0,7 (w zaleceniach włoskich [16] równy 0,85),
cu - odległość od krawędzi ściskanej do osi obojętnej, MPa,
Pu - obciążenie osiowe,
t - grubość muru,
Af - pole powierzchni zbrojenia kompozytu FRCM,
ƒfe - wytrzymałość na rozciąganie kompozytu FRCM.

Położenie osi obojętnej cu względem najbardziej ściskanych włókien muru można określić z warunku sumy rzutu sił:

                                                                  (21)

Przy obciążeniach w płaszczyźnie ACI 549.4R-13 [9] ogranicza odkształcenia rozciągające kompozyt FRCM w murze poddanym ścinaniu do wartości:

                                  (22)

Efektywne naprężenia rozciągające w kompozycie FRCM poddanym ścinaniu oblicza się z zależności:

                                  (23)

Nośność na ścinanie muru wzmocnionego stanowi sumę nośności muru Vm (zbrojonego lub niezbrojonego) i nośności wzmocnienia kompozytem FRCM Vf:

                             (24)

gdzie:

φv - współczynnik bezpieczeństwa równy 0,75.

Nośność na ścinanie dwustronnego wzmocnienia kompozytem FRCM Vf oblicza się z zależności:

                           (25)

gdzie:

Af - pole powierzchni zbrojenia kompozytu z uwagi na działanie siły ścinającej,
n - ilość warstw zbrojenia kompozytu,
L - długość ściany w kierunku działania siły ścinającej.

Nośność wzmocnienia kompozytami FRCM nie powinna być większa niż 50% nośności muru niewzmocnionego.

W TAB. 4a i TAB. 4b zamieszczono tok projektowania wzmocnienia kompozytem FRCM na zginanie z płaszczyzny.

TABELA 4a. Tok projektowania wzmocnienia muru zginanego z płaszczyzny kompozytami FRCM według zaleceń ACI 549.4R-13 [9]
TABELA 4a. Tok projektowania wzmocnienia muru zginanego z płaszczyzny kompozytami FRCM według zaleceń ACI 549.4R-13 [9]
TABELA 4b. Tok projektowania wzmocnienia muru zginanego z płaszczyzny kompozytami FRCM według zaleceń ACI 549.4R-13 [9]
TABELA 4b. Tok projektowania wzmocnienia muru zginanego z płaszczyzny kompozytami FRCM według zaleceń ACI 549.4R-13 [9]

Na koniec należy jeszcze tu wspomnieć o możliwości prowadzenia obliczeń napraw i wzmocnień przy zastosowaniu modelowania numerycznego. Na świecie (np. [17], [18], [19], [20]) i w Polsce (np. [21], [22], [23]) podejmowane są próby budowania modeli opartych na MES, które mogą służyć do analiz powierzchniowych napraw i wzmocnień muru.

Obecnie wykonanie takich obliczeń wiąże się jeszcze ze znacznym nakładem pracy, lecz z czasem zapewne takie podejście stanie się powszechne.

Literatura

1. Ł. Drobiec, "Przyczyny uszkodzeń murów", XXII Ogólnopolska Konferencja Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji, Szczyrk, 7-10 marca 2007 r., t. I, str. 105-147.
2. Ł. Drobiec, "Naprawa rys i wzmocnienia murowanych ścian", XXX Jubileuszowe Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji, Szczyrk, 25-28 marca 2015 r., t. I, s. 323-398.
3. M. Kałuża, T. Bartosik, "Wzmacnianie konstrukcji budowlanych taśmami i matami FRP - zagadnienia technologiczne", XXIX Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji, Szczyrk 2014, t. II, s. 173-212.
4. M. Górski, R. Krzywoń, "Obliczanie wzmocnień z wykorzystaniem taśm i mat zbrojonych włóknami wysokiej wytrzymałości", XXIX Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji, Szczyrk 2014, t. I, s. 285-344.
5. A. Nanni, "A New Tool for Concrete and Masonry Repair. Strengthening with fiber cementitious matrix composites", Concrete International, nr 4, 2012, s. 43-49.
6. Materiały reklamowe firmy RUREDIEL.
7. Materiały reklamowe firmy VISBUD-PROJEKT.
8. Materiały reklamowe firmy FYFE EUROPE.
9. ACI 549.4R-13, "Guide to Design and Construction of Externally Bonded Fabric-Reinforced Cementitious Matrix (FRCM) Systems for Repair and Strengthening Concrete and Masonry Structures", 2013.
10. ACI 440.7R-10, "Guide for the Design and Construction of Externally Bonded Fiber-Reinforced Polymer Systems for Strengthening Unreinforced Masonry Structures", 2010.
11. CNR-DT 200/2004, "Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo di Interventi di Consolidamento Statico mediante l’utilizzo di Compositi Fibrorinforzati".
12. J.J. Myers, "Strengthening unreinforced masonry structures using externally bonded fiber reinforced polymer systems: an overview of the American Concrete Institute 440.7R design approach", 9th Australasian Masonry Conference, Queenstown, New Zealand, 15-18 February 2011.
13. ACI 318-11, "Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary", 2011.
14. ACI 562-13, "Code Requirements for Evaluation, Repair, and Rehabilitation of Concrete Buildings and Commentary", 2013.
15. AC 434: Design criteria report for Ruredil FRCM composite systems. University of Miami, 2007.
16. Di.Te.R Technical Notebook, "Buildings seismic retrofit with FRCM - Fiber Reinforced Cementitious Matrix composite. Concrete and masonry structures", Ruredil, 2009.
17. J.S. Cruz, J. Barros, "Modeling of bond between near-surface mounted CFRP laminate strips and concrete", Computers & Structures, 17-19, 2004, s. 1513-1521.
18. R. Fedele, M. Scaioni, L. Barazzetti, G. Rosati, L. Biolzi, "Delamination tests on CFRP-reinforced masonry pillars: Optical monitoring and mechanical modeling", Cement and Concrete Composites, 45, 2014, s. 243-254.
19. Y.Ch. Sung, "Experimental study and modeling of masonry-infilled concrete frames with and without CFRP jacketing", Structural Engineering & Mechanics. 4, 2006, s. 449-467.
20. J.I. Velazquez-Dimas, M.R. Ehsani, "Modeling Out-of-Plane Behavior of URM Walls Retrofitted with Fiber Composites", "Journal of Composites for Construction", 4, 2000, s. 172-181.
21. M. Mrozek, "Numeryczna symulacja wzmacniania matami CFRP konstrukcji murowanych z cegły", rozprawa doktorska, Gliwice 2012.
22. M. Mrozek, D. Mrozek, A. Wawrzynek, "Numerical analysis of selection of the most effective configuration of CFRP composites reinforcement of masonry specimens", Composites Part B: Engineering 70 (2015), s. 189-200.
23. J. Szołomicki, "Computer Analysis of In-plane Behavior of Masonry Walls Strengthened by FRP Strips", Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science 2014 Vol II. WCECS 2014, 22-24 October 2014, San Francisco, USA.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

[ściany, naprawa ścian, laminaty FRP, wzmacnianie ścian, tynki, tynkowanie, wzmacnianie sklepień, sklepienia, wzmacnianie powierzchniowe, powierzchnia ściany, obciążenia ścian, zbrojenia ścian, projektowanie ścian, ściany murowane, wzmocnienia ścian, wzmocnienia muru]

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 4/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »



Odkryj nowy wymiar bezpieczeństwa dla Twojego domu »

Żaluzje ceramiczne, szklane, wentylowane. Co wybrać?

Każdemu z nas zależy na zapewnieniu odpowiedniego bezpieczeństwa swoim bliskim i miejscu, które jest dla nas najważniejsze. Wybór...
czytaj dalej »

Które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? Jak ochronić wnętrze przed słońcem, hałasem lub zimnem? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Izolacja natryskowa - co warto wiedzieć?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Produkty polimocznikowe można stosować wszędzie tam, gdzie wymagana jest... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »

Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Najlepszy produkt na tynku termoizolacji? Sprawdź »

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Obniżona wartość λ pozwala zmniejszyć straty energetyczne oraz wydatki na eksploatacje budynków.
czytaj dalej »

Zobacz, jak otrzymać uprawnienia do samodzielnego wykonywania zawodu architekta w Polsce i UE czytaj dalej »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »



Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
7/8/2019

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wtórne hydroizolacje poziome
  • - Mocowanie elewacji wentylowanych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 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.
realizacja i CMS: omnia.pl

.