Przyjęta na samym początku idea mająca na celu stworzenie systemu, który w jednym procesie wzmacnia warstwę fakturową ściany wielowarstwowej systemu W-70 lub pokrewnego oraz dybluje styropian, stanowiący nową warstwę izolacji termicznej budynku, wymagała przeprowadzenia badań wytrzymałościowych. Badania te przeprowadzone zostały w laboratorium Instytutu Budownictwa Uniwersytetu Zielonogórskiego na sześciu próbkach o wymiarach 50x50cm. Próbki te pochodziły z rzeczywistej płyty warstwowej systemu W-70 pozyskanej na cele badań, która to dodatkowo została ocieplona warstwą styropianu grubości 10cm.
System Kotwy Kompozytowej RM z założenia jest dość elastyczny. Pozwala bowiem projektantowi opracowującemu projekt termomodernizacji obiektu na dostosowanie ilości potrzebnych kotew RM oraz ich średnicy w zależności od obciążenia jakie mają one przenieść. Daje to możliwość zastosowania kotew kompozytowych RM nie tylko przy wzmacnianiu/ocieplaniu obiektów wykonanych w systemie W-70 lub Wk-70 ale również przy termomodernizacji innych obiektów wykonanych w ogólnie pojętym systemie wielkiej płyty.
Idea systemu jest prosta. Mianowicie: zastąpienie dotychczasowych systemów wzmacniających TYLKO warstwę fakturową, systemem który wzmacnia warstwę fakturową i dybluje nową izolację termiczną w jednym procesie technologicznym, bez konieczności używania zaawansowanych narzędzi i wysoko wykwalifikowanych pracowników.
Obecnie stosowane systemy wzmacniania warstwy fakturowej w płytach warstwowych to: wklejane w warstwę nośną za pomocą żywic pręty stalowe, stalowe łączniki rozporowe, stalowe konsole podtrzymujące warstwę fakturową oraz pary wklejanych prętów, z czego jeden jest prostopadle skierowany do ściany zewnętrznej a drugi ułożony jest pod pewnym kątem do ściany. Każdy z tych systemów ma jedną zasadniczą wadę: służy tylko do wzmocnienia warstwy fakturowej. Dopiero Po wykonaniu tego wzmocnienia dokonuje się dalszych praz termoizolacyjnych.
Chcąc dobrać jakikolwiek system wzmocnienia warstwy fakturowej projektant musi najpierw oszacować wartości obciążeń wynikających głównie z ciężaru własnego poszczególnych warstw. Zakładając, że będziemy brali pod uwagę jedną z najczęściej stosowanych płyt warstwowych o wymiarach 2,8×4,6m i warstwach zgodnych z rysunkiem:
Otrzymujemy:
– obciążenie od ciężaru własnego warstwy fakturowej: A = 12,88m2, t = 0,06m, r = 24kN/m3
– obciążenie od ciężaru starej izolacji termicznej: A = 12,88m2, t = 0,06m, r = 0,3kN/m3
– obciążenie od ciężaru nowej izolacji termicznej: A = 12,88m2, t = 0,15m, r = 0,3kN/m3
Przechodząc na wartość obliczeniową obciążenia otrzymujemy:
Taką wartość oddziaływującej pionowo siły muszą przenieść kotwy wzmacniające.
Na tej podstawie można dobrać kotwy, np.: kotwa chemiczna (spośród dostępnych na rynku) mającą nośność na ścinanie wg producenta:
Stąd: Vd / VRd = 26,12/6,667 = 3,91 szt. – dobrano 4 szt. kotwy chemiczne
Z kolei stosując system kotwy kompozytowej RM otrzymujemy:
Średnia nośność jednej kotwy na ścinanie, w zależności od średnicy pręta kompozytowego wynosi:
Warto zaznaczyć, iż podane wartości średnie nośności na ścinanie pojedynczej kotwy kompozytowej RM korespondują z przemieszczeniem pionowym wynoszącym zaledwie 3,0mm.
Stąd potrzebna ilość kotew w zależności od ich średnicy:
Należy przy tym pamiętać, że wszystkie przyjęte ilości sztuk odnoszą się do całej płyty której pole powierzchni wynosi 12,88m2. Stąd na 1m2 wzmacnianej ściany otrzymujemy:
– przykładowy system kotwa chemiczna (spośród dostępnych na rynku): 4szt. / 12,88m2 = 0,31 szt./m2
– kotwa kompozytowa RM 5,5mm: 38szt. / 12,88m2 = 2,95 szt./m2
– kotwa kompozytowa RM 7,5mm: 22szt. / 12,88m2 = 1,71 szt./m2
Podsumowując powyższe wyliczenia, używając dostępnych na rynku rozwiązań wzmacniających warstwę fakturową otrzymujemy mniejszą ilość kotew, jednakże wzmacniają one TYLKO ową warstwę. Ponadto, kotwy te w sposób mocno punktowy przenoszą obciążenia na część nośną ściany warstwowej. Ich ilość na 1m2 ściany wynosi zaledwie 0,31 szt.
Stosując prototypowy system kotwy kompozytowej RM o średnicy pręta 5,5mm otrzymujemy potrzebne 3 kotwy na 1m2 ściany. Można przyjąć zastosowanie 4 szt./m2 ściany otrzymując tym samym proponowany układ dyblowania i wzmacniania jednocześnie zgodny z rysunkiem (schemat II):
Stosując kotwę kompozytową RM o średnicy pręta 7,5mm otrzymujemy 2 szt./m2 ściany, a to z kolei odpowiada pierwszemu schematowi montażowemu z powyższego rysunku.
Zatem zastosowanie prototypowego systemu dyblo-kotwo-łączników zwanych kotwami kompozytowymi RM eliminuje dwuetapowość procesu termomodernizacji budynków wykonanych z wielkiej płyty. Ujednolica proces prowadzenia pracy termomodernizacyjnych. W jednym cyklu pracy wzmacniamy warstwę fakturową oraz dyblujemy warstwę izolacyjną. Dodatkowo dostajemy niemalże powierzchniowe połączenie warstwy fakturowej z częścią nośną ściany, uzyskując efekt przeszycia.
