Używamy cookies i podobnych technologii m.in. w celach: świadczenia usług, reklamy, statystyk. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień Twojej przeglądarki oznacza, że będą one umieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. Pamiętaj, że zawsze możesz zmienić te ustawienia. Szczegóły znajdziesz w Polityce Prywatności.

Konstrukcje z drewna klejonego wzmacniane włóknami

05.09.2008

Dążenie do jak najbardziej efektywnego wykorzystania materiału jest zjawiskiem dosyć powszechnym. Zagadnienie to nie ominęło również konstrukcji stosowanych od wieków, a wykonywanych z naturalnego materiału, jakim jest drewno, którego wadą są ograniczenia co do maksymalnych wymiarów przekroju elementów oraz możliwości wykonywania elementów o znacznych rozpiętościach.

Rozwój technologii klejenia drewna spowodował możliwość wykonywania elementów z drewna o znacznych przekrojach i długościach. Konstrukcje tego typu najczęściej spotkać można na obiektach sportowych, gdzie konieczne jest przekrycie znacznych rozpiętości bez zastosowania podpór pośrednich.
Dalszy rozwój technologii klejenia oraz rozwój kompozytów włóknistych spowodował możliwość bardziej efektywnego wykorzystywania drewna. Wykorzystanie kompozytów włóknistych, takich jak: włókna węglowe lub aramidowe (Kevlar) do wzmacniana konstrukcji drewnianych już na etapie produkcji, skutecznie ogranicza zużycie drewna, ponieważ belki te mają znacznie większą nośność i dzięki temu możliwa jest redukcja przekroju poprzecznego.



Badania przeprowadzone przez Politechnikę Śląską w Gliwicach w 2006 r. na belkach przygotowanych w warunkach przemysłowych przez firmę Buchacher Holzleimbau GmbH z Austrii potwierdziły, że wzmacnianie elementów zginanych taśmami szklano-aramidowymi (GARP) wpływa korzystnie na nośność i sztywność belek zginanych, z tym że wzrost sztywności jest niewielki, natomiast wzrost nośności jest istotny.
Badaniu poddano trzy typy belek (GL28h) o przekroju 140x320 mm i dł. 6200 mm: nie wzmocnione, wzmocnione wewnątrz i wzmocnione na zewnątrz.
W badaniach stwierdzono średni wzrost nośności belek wzmocnionych wewnętrznie o 54%, natomiast belek wzmocnionych zewnętrznie o 68% w stosunku do średniej wytrzymałości belek niewzmocnionych.
Porównując minimalne siły niszczące w poszczególnych seriach stwierdzono wzrost nośności odpowiednio o 74% i 94%.
Zastosowane wzmocnienia taśmami wpłynęło nieznacznie na sztywność belek (ugięcie zmalało o ok. 15%).
Bardzo istotnym zagadnieniem z uwagi na bezpieczeństwo konstrukcji jest to, iż zastosowanie wzmocnienia taśmami wpływa istotnie na zmianę postaci zniszczenia belek. Belki wzmocnione taśmami „sygnalizują” początek procesu zniszczenia poprzez uplastycznienie się strefy ściskanej. Podczas badań zjawisko to było widoczne w strefie włókien ściskanych na wysokości ok. 40 do 80 mm, następnie dochodziło do odspojenia taśmy od drewna i zniszczenie belki.
W Europie firma Buchacher Holzleimbau GmbH zrealizowała ok. 20 obiektów, w tym trzy w Polsce, w których zostały użyte konstrukcje z drewna klejonego wzmocnione włóknami aramidowymi.



Przy pierwszej realizacji tego typu konstrukcji w Polsce uzyskano pozytywną opinię ITB oraz dodatkowo pozytywną opinię z Politechniki Śląskiej w Gliwicach.
Konstrukcje tego typu są stosowane z powodzeniem w Stanach Zjednoczonych od ok. 15 lat i stopniowo od paru lat opierając się na sprawdzonej technologii wkraczają na rynek europejski.
Wzmacnianie włóknami ma wiele zalet, z których najważniejsze to możliwość redukcji przekrojów elementów oraz zmniejszenie zużycia drewna nawet do 40%, a to oznacza oczywiście niższy koszt inwestycji.
Podsumowując, można przypuszczać, iż technologia wzmacniania drewna klejonego włóknami aramidowymi lub węglowymi będzie stosowana w Polsce coraz częściej i zyska szeroką rzeszę zwolenników, tak jak i same konstrukcje z drewna klejonego, które z roku na rok są coraz częściej stosowane jako alternatywa dla stali i żelbetu.

www.piib.org.pl

www.kreatorbudownictwaroku.pl

www.izbudujemy.pl

Kanał na YouTube