Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych systemami FRCM w świetle badań i zaleceń normowych

Designing of FRCM masonry strengthening according to test results and standard recommendations
Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. Matki Ewy w Bytomiu-Miechowicach
Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. Matki Ewy w Bytomiu-Miechowicach
Autorzy

Projektowanie wzmocnień konstrukcji powinno się prowadzić w oparciu o aktualne przepisy normowe. Oczywiście zgodnie z ustawą o normalizacji stosowanie norm nie jest obowiązkowe, ale fakt ich przywołania w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, powoduje, że ich zastosowanie zapewnia spełnienie warunków stanu granicznego nośności i użytkowalności.

Projektowanie konstrukcji budowlanych w Polsce jest możliwe w oparciu o Eurokody, gdyż zostały one wymienione w załączniku nr 1 do przywołanego rozporządzenia (zmienionego w grudniu 2017). Normą właściwą do projektowania konstrukcji murowych jest Eurokod 6 (EC-6) [1].

Wzmocnienia powierzchniowe, a w szczególności FRCM, nie mają odpowiednich wytycznych ani normy zharmonizowanej z Euro­kodami, można natomiast znaleźć wytyczne amerykańskie [2] lub włoskie [3]. W świecie prowadzi się wiele badań, lecz są one ukierunkowane głównie na amerykańskie normy materiałowe. Tymczasem projektowanie zgodnie z EC-6 wymaga określenia parametrów materiałowych według norm związanych z tym Eurokodem.

W niniejszej pracy starano się przedstawić stan wiedzy na temat wzmocnień konstrukcji murowych systemem FRCM, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości wykorzystania wyników badań w analizach obliczeniowych zgodnych Z EC-6

Wzmocnienia powierzchniowe

Wzmocnienie powierzchniowe polega na utworzeniu konstrukcji zespolonej: muru ze wzmocnieniem, czyli z kilkucentymetrową warstwą z dodatkowym zbrojeniem, układaną przy powierzchni naprawianej ściany. Warstwą wzmacniającą może być zwykły tynk cementowy, tynk cementowo-wapienny zbrojony siatką lub zbrojony beton natryskowy (RYS. 1).

VISBUD

Czytaj też: Złożone układy ścienne z cegły w dociepleniach od wewnątrz >>>

Często stosuje się laminaty FRP, czyli materiały kompozytowe z matrycy polimerowej zbrojonej włóknami (RYS. 2).

RYS. 1. Wzmocnienie powierzchniowe za pomocą tynku lub betonu zbrojonego; 1 – siatka stalowa, 2 – beton lub tynk; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 1. Wzmocnienie powierzchniowe za pomocą tynku lub betonu zbrojonego; 1 - siatka stalowa, 2 -beton lub tynk; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 2. Wzmocnienie powierzchniowe laminatami FRP; 1 – laminat FRP; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 2. Wzmocnienie powierzchniowe laminatami FRP; 1 - laminat FRP; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 3. Wzmocnienie powierzchniowe materiałami FRCM; 1 – siatka z włókien, 2 – matryca cementowa; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
RYS. 3. Wzmocnienie powierzchniowe materiałami FRCM; 1 - siatka z włókien, 2 - matryca cementowa; rys.: R. Jokiel, Ł. Drobiec 

Ostatnio dużą popularność zdobywają również materiały kompozytowe na matrycy cementowej FRCM (RYS. 3).

Wzmocnienia powierzchniowe stosuje się najczęściej, gdy na ścianach występuje duża liczba rys nieregularnych i rys rozrzuconych oraz w przypadku konieczności zwiększenia nośności konstrukcji murowej [4-5]. Wzmocnienie może być wykonane jako jednostronne lub dwustronne na całej powierzchni ściany bądź tylko na jej części.

Systemy FRCM to ciekawa alternatywa dla powszechnie już stosowanych systemów wzmacniania i naprawy konstrukcji istniejących. Składają się one z dwóch zasadniczych elementów:

  • siatki z włókien o dużej wytrzymałości oraz
  • zaprawy mineralnej stanowiącej matrycę materiału kompozytowego.

Zaprawa odpowiada za przenoszenie naprężeń między podłożem a siatką oraz zapewnia połączenie kompozytu z konstrukcją, która podlega wzmocnieniu. Jako zbrojenie matrycy można stosować PBO (p-Phenylene Benzobis Oxazole) oraz materiały węglowe, szklane i aramidowe. Zaprawa, która powstaje z suchej mieszanki, przewożonej w workach i wymagającej dodania na budowie wody, jest fizycznie i chemicznie kompatybilna z murem, a w szczególności z murem z cegły.

Wytyczne amerykańskie [2] dopuszczają stosowanie polimerowych dodatków do zaprawy, przy czym maksymalna zawartość składników organicznych jest ograniczona do 5% wagi cementu. Warstwa zaprawy jest w stanie wyrównać nierówności ściany, nie ma więc potrzeby wstępnego wygładzania podłoża, jak ma to miejsce przy zastosowaniu wzmocnień z użyciem FRP. Nie wymaga się, aby podłoże było suche, wręcz przeciwnie, niektóre systemy zalecają jego zwilżenie przed aplikacją zaprawy.

Laminaty FRCM charakteryzują się co prawda niższymi parametrami wytrzymałościowymi niż materiały FRP, jednak w przeciwieństwie do nich wykazują szereg pozytywnych właściwości:

  • cechują się dużą elastycznością, która ułatwia ich układanie na nierównych powierzchniach,
  • powierzchnia elementu konstrukcyjnego, na którą aplikowany jest system wzmacniający, powinna być trwała i czysta, ale nie ma potrzeby szpachlowania jej w celu uzyskania gładkiej powierzchni, jak to ma miejsce w systemach FRP,
  • laminaty FRCM są niepalne i ognioodporne - w temperaturach na poziomie 600°C zachowują one swoje właściwości wytrzymałościowe,
  • nie są toksyczne,
  • nie wykazują wrażliwości na promieniowanie UV.

Opracowując systemy FRCM, nie udało się niestety wyeliminować wszystkich wad, do których niewątpliwie można zaliczyć:

  • niską wytrzymałość na rozciąganie,
  • nieidealne pokrycie włókien.

Różnice między materiałami FRP a FRCM widoczne są również w mechanizmie zniszczenia wzmocnienia. W przypadku FRP jako typowy mechanizm zniszczenia można podać odklejenie się kompozytu od powierzchni elementu z cienką warstwą podłoża lub gwałtowne zerwanie włókien.

Dla wzmocnień systemami FRCM najczęściej obserwowany mechanizm zniszczenia to odspojenie włókien od zaprawy mineralnej. Nie występuje tutaj gwałtowny mechanizm zniszczenia, co zapewnione jest dzięki poślizgowi i tarciu na styku zaprawy oraz siatki systemu FRCM. W celu poprawy efektywności wzmocnienia, a zarazem minimalizacji efektu wcześniejszego odspojenia, należy stosować dla systemów odpowiednie zakotwienia.

FOT. 1. Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. Matki Ewy w Bytomiu-Miechowicach; fot.: R. Jokiel, Ł. Drobiec FOT. 2. Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. św. Wawrzyńca w Rudzie Śląskiej; fot.: R. Jokiel, Ł. Drobiec
FOT. 1. Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. Matki Ewy w Bytomiu-Miechowicach; fot.: R. Jokiel, Ł. Drobiec FOT. 2. Przykład naprawy sklepień systemami FRCM w kościele p.w. św. Wawrzyńca w Rudzie Śląskiej; fot.: R. Jokiel, Ł. Drobiec

Pomimo braku europejskich wytycznych systemy FRCM stosowane są w kraju coraz częściej. Ich projektowanie odbywa się jednak zazwyczaj w oparciu o wspomniane wytyczne amerykańskie [2], w których przyjęto inne założenia dotyczące niezawodności konstrukcji, a co za tym idzie inne obciążenia oraz inne kombinacje oddziaływań.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 3/2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak powstają konstrukcje nowoczesnych hal stalowych?


Jak powstają konstrukcje nowoczesnych hal stalowych? ZOBACZ »


Czy przysługuje Ci dofinansowanie na termomodernizację domu?


Dowiedz się, na czym polega rządowy program „Czyste Powietrze”, i sprawdź, czy przysługują Ci dotacje... ZOBACZ »


W 3 prostych krokach zaprojektuj elewację »

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Łatwo i szybko dobierz optymalny system elewacyjny dla budynku... czytaj dalej » Co zrobić, by samodzielnie wykonywać zawód architekta w Polsce i UE? czytaj dalej »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Tłumienie dźwięków uderzeniowych i drgań budynków. Zobacz »

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających... 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 »

 


Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Czego jeszcze nie wiesz o ognioodporności płyt PIR?

Jak usunąć wilgoć ze ścian?

W zależności od wymagań izolacyjności, czy odporności ogniowej możemy dobrać odpowiedni rodzaj płyt...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

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


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Popularność tego materiału rośnie. Dlaczego?

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » To nowoczesny materiał termoizolacyjny, który zdobył... czytaj dalej »

Profile okapowe - co warto o nich wiedzieć?


Wybierz technologię wykonania tarasu, balkonu czy schodów... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Jak zatrzymać ciepło i ochronić dom przed zimnem?


Komfortowy i energooszczędny dom zapewnia swoim mieszkańcom izolację od gorąca, zimna, hałasu oraz... wysokich rachunków za ogrzewanie i klimatyzację... 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 »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
10/2019

Aktualny numer:

Izolacje 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Konserwacje i renowacje systemów ociepleń
  • - Odporność ogniowa elementów drewnianych
Zobacz szczegóły
Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

W aktualnych przepisach prawa podatkowego nie znajdziemy wielu ulg, które obowiązywały w poprzednich latach. Wśród nich jest ulga remontowo- modernizacyjna. Niektórzy...
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

.