Kompozitní pružné spoje se používají ve stavebnictví pro efektivní a spolehlivé upevnění vnitřní stěny s obkladovou vrstvou jak v systému třívrstvých stěn (s použitím tepelně izolačního materiálu) (obr. 1.), tak při konstrukci homogenní stěny konstrukce pro vyztužení zdiva.
Úkolem pružného spojení je propojit vnitřní stěnu přes izolaci (a vzduchovou mezeru) s lícovou stěnou v jeden celek.
Spoj se nazývá " flexibilní " kvůli strukturálním charakteristikám třívrstvé stěny. Vnitřní část stěny směřuje dovnitř místnosti, a proto její teplota a geometrické rozměry nepodléhají výrazným změnám. Opačná situace nastává u obkladové části: v létě se může ohřát až na 70°C a v zimě se může ochladit až na minus 40-50°C. Vlivem teplotních změn se mění jeho geometrické rozměry. Protože vnitřní stěna zůstává nehybná a obkladová stěna "hraje", podléhá pružné spojení ohybu (odtud pochází název "pružné spojení"). Pevnost napojení stěn a následně i spolehlivost celého stavebního objektu proto závisí na vlastnostech materiálu, ze kterého je vyroben.
Podle SNiP II-22-81 "Zděné a vyztužené zděné konstrukce", odstavec 6. 31: "Flexibilní spoje by měly být navrženy z korozivzdorných ocelí nebo ocelí chráněných před korozí , jakož i z polymerních materiálů." Jako polymerní materiály se používají kompozitní materiály - jedná se o čedič a sklolaminát.
Tento SNiP naznačuje, že použití nerezové výztuže, výztuže ze železných kovů a drátu jako flexibilních spojení je nebezpečné, protože jejich koroze, která vede ke zhroucení obkladových stěn, ovlivňuje bezpečnost budovy. Tento stav konstrukce je havarijní a bydlení v této místnosti je životu nebezpečné z důvodu reálné možnosti kolapsu (obr. 2). Oprava takové havarijní budovy vyžaduje značné časové a materiálové náklady, což je z ekonomického hlediska nerentabilní.
Dnes je v Rusku akutní problém energetické účinnosti budov a staveb. Takže v souladu s čl. 11 federálního zákona ze dne 23. listopadu 2009 č. 261-FZ „O úsporách energie a zvyšování energetické účinnosti...“ budovy, stavby a stavby musí splňovat požadavky na energetickou účinnost stanovené federálními výkonnými orgány Ruské federace. Podle zákona jsou developeři povinni zajistit, aby budovaná zařízení odpovídala požadavkům na energetickou náročnost, a to výběrem nejlepších architektonických, funkčních, technologických, konstrukčních a inženýrských řešení a jejich správnou realizací při výstavbě, rekonstrukci nebo generální opravě.
V tomto ohledu je jednou z hlavních charakteristik pružných spojů tepelná vodivost. Čím nižší je hodnota tepelné vodivosti materiálu, ze kterého je pružný spoj vyroben, tím méně tzv. "studených mostů" - míst zvýšeného prostupu tepla (tabulka 1). „Studené mosty“ negativně ovlivňují tepelnou izolaci domu, mikroklima a míru vlhkosti v místnosti. V místech tepelných ztrát se tvoří kondenzát, který následně vede ke vzniku plísní a houbových infekcí stěny.
Termovize třívrstvé stěny s kovovými pružnými sponami ukazuje velké množství tmavě oranžových teček – to jsou „studené můstky“ – místa kovových pružných spon, kterými dochází ke ztrátám tepla (obr. 3). Proto je velmi důležité používat pružné spoje z materiálů s nízkou tepelnou vodivostí – sklo a čedičové plasty. Při použití kompozitních pružných spojů tak nevznikají „studené mosty“ a tepelné ztráty se snižují až o 34 %, což výrazně snižuje náklady na vytápění a provoz budovy.
Technické vlastnosti materiálů, ze kterých lze pružné články vyrobit, jsou uvedeny v tabulce 1.
Tabulka 1. Materiálové charakteristiky pružných článků.
| Ukazatele | Čedičový plast | laminát | uhlíková ocel | Nerezová ocel |
|---|---|---|---|---|
| 1. Pevnost v tahu, MPa | 1300 | 1200 | 550 | 550 |
| 2. Tepelná vodivost | 0,46 | 0,56 | 56 | 17 |
| 3. Požární odolnost, ° С | až 600 | až 1050 | až 600 | až 600 |
| 4. Modul pružnosti, GPa | 55-60 | 45 | 200 | 200 |
| 5. Elektrická vodivost | nevede elektrický proud | nevede elektrický proud | vede elektřinu | vede elektřinu |
| 6. Magnetická charakteristika | nemagnetizované | nemagnetizované | zmagnetizované | zmagnetizované |
| 7. Hustota | 2,0 | 2,0 | 7,85 | 7,85 |
| 8. Indikátory spolehlivosti | velmi vysoká odolnost proti korozi a chemikáliím | vysoká odolnost proti korozi a chemikáliím | nízká odolnost vůči korozi a chemikáliím | vysoká odolnost proti korozi a chemikáliím |
Pružné spoje jsou kruhové tyče s pískovým zesílením na koncích, které při upevnění ve spárách zdiva fungují jako kotva (spojka). Pro vytvoření vzduchové mezery se používá přidržovač z nárazuvzdorného a mrazuvzdorného materiálu (obr. 4). Vzduchová mezera vytváří podmínky pro přirozené větrání fasády.
Jednou z nevýhod tohoto typu vazby je, že adhezní vlastnosti pískových kotev neposkytují dostatečně pevné spojení pružných vazeb s maltou. Podle GOST R 54923-2012 musí být adhezní pevnost pružného spoje s materiálem nosné nebo lícové vrstvy obálky budovy minimálně 5 MPa. Proto pro zajištění dobré přilnavosti a dosažení konečné adhezní pevnosti v souladu s GOST musí být průměr pružných spojů s pískovými kotvami minimálně 6 mm . To s sebou nese nadměrnou spotřebu kompozitních materiálů a také neumožňuje použití těchto spojů při konstrukci stěn z porézních tvárnic, kde je použit lepený spoj o tloušťce maximálně 3 mm.
Další "složitostí" je, že kompozitní spoje o průměru 6mm nemají tak vysokou pružnost (pevnost v ohybu) jako spoje o průměru 3-5mm. Tento indikátor je důležitý v podmínkách, kdy vnější vrstva stěny "hraje" v důsledku silných teplotních změn a povětrnostních podmínek, stejně jako při stavbě stěn z různých materiálů a výsledný rozdíl mezi zděnými spoji vnitřní a vnější stěny ( například když je vnitřní vrstva postavena z keramického bloku a vnější vrstva je z lícových cihel).
Při montáži třívrstvé stěny se pro výpočet délky pružného spoje použije následující vzorec (obr. 5):
L \u003d 90 mm + T (+40 mm) + 90 mm , kde
L je délka pružného spojení;
90 mm - hloubka ukotvení konců pružného spoje;
T je tloušťka tepelné izolace;
Při stavbě stěny se vzduchovou mezerou se přidává 40 mm.
Příklad: pokud je tloušťka tepelné izolace 120 mm, pak:
V současné době byly vyvinuty vylepšené, optimálnější a cenově výhodnější kompozitní pružné spoje nového typu, které se používají pro spojování vrstev cihelného zdiva.
Pružné spoje se zahnutými háčky jsou čedičová nebo sklolaminátová tyč se zakřivenými konci připomínajícími háčky nebo háčky (obr. 6). Toto provedení poskytuje silnější adhezi (kotvení) a vyznačuje se velmi vysokou rychlostí vytažení vazby ze zdící malty – více než 8000 N. Zatímco skutečná rychlost vytažení pružných vazeb u pískových kotev je cca 5 000 – 6 000 N. Je třeba poznamenat, že čím vyšší je tento ukazatel, tím bezpečnější je konstrukce stěn budovy (je zabráněno možnosti zřícení lícních stěn).
Vzhledem k fyzikálním a mechanickým vlastnostem a původnímu designu lze použít nové pružné spoje s menším průměrem (od 3 mm). Tato konstrukční vlastnost umožňuje použití nového typu vazby nejen ve zdivu, ale také při stavbě stěn z porézních nebo komůrkových bloků, kde je linie lepidla mnohem tenčí.
Použití nového typu kompozitních pružných úvazů - se zakřivenými háčky - tedy poskytuje:
Další novinkou na trhu kompozitních dluhopisů je klikatá pružná vazba ze skla nebo čedičového plastu na zdivo . Tento typ spojení je vlnovitě zakřivená čedičová nebo sklolaminátová tyč s roztečí vln 200 až 300 mm a výškou vlny 150 až 350 mm. Takové tyče, stejně jako pružné spoje se zahnutými háčky, lze použít s menším průměrem - od 3 mm a délka klikatého spoje může dosáhnout 3 metrů, což výrazně urychluje proces pokládky (obr. 8).
Je třeba také poznamenat, že cik-cak kompozitní pružné pásy lze také použít k upevnění obkladové vrstvy z kusového materiálu (cihla) nebo izolace na stěnu z keramického bloku.
Zdící sklo a čedičoplastová síťovina se používá k vyztužení cihelných a kamenných stěn budov a je určena k nahrazení tradiční sítě z pozinkované nebo nerezové oceli a také ke zvýšení pevnosti, bezpečnosti a tepelné účinnosti staveb ve výstavbě. Mřížka je vyrobena z kompozitních tyčí o průměru 2,5 mm a více a buněk různých velikostí v závislosti na specifikách projektu (obr. 9).
Ve srovnání s kovovou sítí má kompozitní síť řadu výhod, jmenovitě (viz tabulka 2):
Tabulka 2. Srovnávací charakteristiky kompozitního pletiva a kovového pletiva vyrobeného z drátu třídy BP 1 (GOST 23279) s velikostí buněk 50 * 50 mm
| Ne. | Ukazatele | Značka mřížky | |
| Kompozitní síťovina | VR-1 GOST 23 279 | ||
| jeden | Průměr drátu, mm | 2.2 | čtyři |
| 2 | Pevnost v tahu, MPa | 1550 | 570 |
| 3 | Trhací síla, kgf | 760 | 720 |
| čtyři | Součinitel tepelné vodivosti, W/(moС) | 0,46 | 56 |
| 5 | Hmotnost na jednotku plochy, g/sq. m | 360 | 2220 |
Ve velkopanelové bytové výstavbě (KPD) jsou široce používány diagonální pružné vazby, což jsou vyztužené příčky, jejichž hlavním účelem je pevné spojení všech vrstev sendvičového panelu. Provedení těchto spojů se skládá ze dvou rovnoběžných tyčí hladkého profilu, spojených k sobě klikatou tyčí periodického profilu (obr. 10). Diagonální vazby umožňují rovnoměrně rozložit váhu vnější vrstvy na vnitřní a také vnímat deformační zatížení působící v panelu.
Diagonální kravaty jsou vyrobeny z:
V současné době[ kdy? ] Diagonální spojky z nerezové oceli jsou nejběžnější na trhu účinnosti. Ale zároveň mají velmi vysokou cenu, která prodražuje stavbu, a také mají tendenci postupně, po čase, v alkalickém prostředí betonu korodovat.
Dokonalejší alternativou k nerezovým diagonálním kravatám jsou kompozitní kvůli zvýšeným fyzikálním a mechanickým vlastnostem materiálů, ze kterých jsou vyrobeny - jedná se o plasty vyztužené sklem nebo čedičem. (viz tabulka 1).
Použití kompozitních diagonálních vazeb v sendvičových panelech umožňuje:
Zvláštní pozornost stojí za to všimněte si, že zkoušky sendvičových panelů s kompozitními diagonálními výztuhami na smyk ukázaly 5,88násobek pevnosti v kontrolním zatížení. Také tyto panely vykazovaly vynikající výsledky při požárních zkouškách: panel s kompozitními diagonálními táhly vykazoval dobré výsledky při požáru a také vydržel následné zatížení 5krát vyšší než kontrolní zatížení z hlediska pevnosti po vystavení požáru. To potvrzuje vysokou spolehlivost panelů KPD vyztužených diagonálními pružnými výztuhami.
Za povšimnutí stojí, , že kompozitní diagonální táhla lze použít i v sendvičových panelech s použitím klinkerového obkladu (obr. 11).
Dnes[ kdy? ] rostoucí počet[ kolik? ] stavební organizace odmítají používat kovové pružné spoje a dávají přednost spojům z kompozitních materiálů kvůli jejich významným a významným výhodám, a to:
Takto, energetická náročnost a bezpečnost budovy, jakož i následné náklady na její provoz, závisí na správné volbě materiálu, ze kterého je pružné spojení vyrobeno.