Szerkezetek analzise s mretezse Hatsok fajti Hatsok kombincii
Szerkezetek analízise és méretezése Hatások fajtái. Hatások kombinációi. Cserpes Imre, egy. Tanársegéd – Dr. Kegyes Brassai Orsolya előadás anyagai alapján
Hatások Az EUROCODE megfogalmazása szerint a hatás: l l erő (teher), amely a tartószerkezetre hat (közvetlen hatás), kényszer-, vagy gátolt alakváltozás, vagy kényszergyorsulás, például gátolt hőmérsékletváltozás, egyenlőtlen süllyedés, földrengés (közvetett hatás). Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe. 2/48
Hatások fajtái Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe. 3/48
Hatások A hatások csoportosítása l az időbeni változásuk szerint: Ø állandó hatások (G), olyan hatás, mely egy adott referenciaidőszakon belül nagy valószínűséggel mindvégig működik és nagyságának időbeni változása elhanyagolható, vagy ez a változás mindvégig egyirányú (monoton) egészen addig, amíg a hatás el nem ér egy bizonyos határértéket; például a tartószerkezetek, rögzített berendezések és útburkolatok önsúlya, feszítés, valamint zsugorodás és egyenlőtlen támaszmozgás miatti közvetett hatások; Ø esetleges hatások (Q), olyan hatás, mely nagyságának időbeni változása nem hanyagolható el és nem is monoton; például pl. épületek hasznos terhei, szélhatások, hóterhek; Ø rendkívüli hatások (A), rövid ideig működő, de jelentős nagyságú hatás, mely a tervezési élettartam során egy adott tartószerkezeten várhatóan nem lép fel; például robbanás vagy járműütközés; 4/48
Hatások A hatások csoportosítása l származásuk szerint: Ø közvetlen hatások: tartószerkezetre ható erők, terhek; Ø közvetett hatások: kényszer-alakváltozások, vagy kényszergyorsulások; l térbeli változásuk szerint: Ø rögzített hatások, például önsúly; Ø nem rögzített hatások, pl. helyzetét változtató hasznos teher, szélteher; l Jellegük (lefutásuk), és/vagy a szerkezeti válasz szerint: Ø statikus hatások, amelyek a szerkezetben vagy szerkezeti elemekben nem okoznak jelentős gyorsulásokat; Ø dinamikus hatások, amelyek a szerkezetben vagy szerkezeti 5/48 elemekben jelentős gyorsulásokat okoznak (a hatások dinamikus következményei sok esetben kvázi-statikus hatásokból számíthatók).
Hatások fajtái Statikus hatások l l l A statikus hatások modellezésekor a modell egy megfelelően megválasztott erő-alakváltozás összefüggésen, valamint a tartószerkezetek egymás közötti- és a talajjal való kapcsolatainak megfelelő megválasztásán kell, hogy alapuljon. A modell peremfeltételeinek tükröznie kell a tartószerkezet valódi kényszereit. A teherbírási határállapotok vizsgálata során az eltolódások és az alakváltozások hatását figyelembe kell venni, ha azok az igénybevételek nagyságát jelentős mértékben növelik. 6/48
Hatások fajtái Dinamikus hatások l l Az igénybevételek meghatározásához használt tartószerkezeti modellt úgy kell felépíteni, hogy az minden tartószerkezeti elemet, azok tömegét, szilárdságát, merevségi és csillapítási jellemzőit, valamint minden, nem tartószerkezeti elemet a nekik megfelelő jellemzőkkel vegyen figyelembe. A modell peremfeltételeinek tükröznie kell a tartószerkezet valódi kényszereit. Ha a dinamikus hatásokat kvázi-statikus hatásként lehet kezelni, akkor a dinamikus részt vagy a statikus hatás értékeiben, vagy a statikus hatással együtt alkalmazott egyenértékű dinamikus növelő tényező formájában lehet figyelembe venni. (pl: tömeget ráejtünk egy szerkezetre: m×(a+g) a szerkezet terhe) A talaj-tartószerkezet kölcsönhatás modellezésekor a talaj hatását megfelelő egyenértékű rugókkal és lengéscsillapítókkal lehet modellezni. 7/48
Hatások fajtái A hatások fajtái és besorolásuk 8/48
Hatások fajtái A hatások fajtái és besorolásuk 9/48
Hatások értékei A hatások karakterisztikus értékei l Egy hatás Fk karakterisztikus értéke a hatás fő reprezentatív értéke, melyet várható érték, felső vagy alsó érték, vagy névleges érték formájában kell megadni a tervdokumentációban. A hatások tervezési értékei l Az F hatás Fd tervezési értékét a következő általános összefüggéssel lehet meghatározni: Fd = γf Frep és Frep = Ψ Fk l ahol: Ø Fk a hatás karakterisztikus értéke; Ø Frep a hatás vonatkozó reprezentatív értéke; Ø γf a hatás parciális tényezője, mely a hatás reprezentatív értéktől való kedvezőtlen irányú eltérés a lehetőségét veszi figyelembe; Ø Ψ értéke vagy 1, 00, vagy Ψ 0, Ψ 1, vagy Ψ 2. 10/48
Hatások értékei Állandó hatás karakterisztikus értéke ha a G változékonysága csekély, akkor egyetlen Gk érték használható; Ø ha a G változékonysága nem csekély, akkor két értéket kell alkalmazni: egy Gk, sup felső értéket és egy Gk, inf alsó értéket. A G állandó hatás változékonysága figyelmen kívül hagyható, ha a G a tartószerkezet tervezési élettartama során nem változik meg jelentősen, és a relatív szórása kicsi. Ekkor Gk -t a várható értékkel azonosnak kell tekinteni. Ha a tartószerkezet nagyon érzékeny a G változásaira (pl. néhány feszített vasbeton-szerkezettípus), akkor két értéket kell alkalmazni még akkor is, ha a relatív szórás kicsi. Ekkor Gk, inf az 5%-os kvantilise és Gk, sup a 95%-os kvantilise a G valószínűségi változónak, melyről feltételezhető, hogy normális eloszlást követ. A tartószerkezetek önsúlyát egyetlen karakterisztikus értékkel lehet jellemezni, és azt a névleges geometriai méretek és az átlagos térfogatsúlyok alapján lehet meghatározni. Ø l l l 11/48
Hatások értékei Esetleges hatások karakterisztikus értéke egy felső érték, melyet a hatás egy előírt referencia-időszak alatt adott valószínűséggel nem halad meg, vagy egy alsó érték, melynél a hatás egy előírt referencia-időszak alatt adott valószínűséggel nem kisebb; Ø vagy egy névleges érték, mely abban az esetben írható elő, ha a statisztikai eloszlásfüggvény nem ismert. A meteorológiai hatások karakterisztikus értéke az egy éves referenciaidőszak alapulvételével, az időben változó részre megadott 0, 02 meghaladási valószínűségű érték. Ez az időben változó részre vonatkozó, átlagosan 50 éves visszatérési időnek felel meg. Ø l l 12/48
Hatások értékei Esetleges hatások reprezentatív értéke Frep = Ψ Fk 13/48
Hatások értékei Esetleges hatások reprezentatív értéke Az esetleges hatások leggyakoribb reprezentatív értékei a Ψi (Ψ 0>Ψ 1>Ψ 2) kombinációs tényezők felhasználásával határozhatók meg. l kombinációs érték, (Ψ 0 Qk), amelyet a teherbírási határállapotok, és az irreverzibilis használhatósági határállapotok igazolásához kell alkalmazni; l gyakori érték, (Ψ 1 Qk), amelyet a (rendkívüli hatásokat is magában foglaló) teherbírási határállapotok, és a reverzibilis használhatósági határállapotok igazolásához kell alkalmazni; l kvázi-állandó érték, (Ψ 2 Qk), amelyet a (rendkívüli hatásokat is magában foglaló) teherbírási határállapotok, és a reverzibilis használhatósági határállapotok igazolásához kell alkalmazni. Az időtől függő hatások szintén a kvázi-állandó értékeket kell Frep =számításakor Ψ Fk használni. 14/48
Hatások értékei Teherbírási há. – tervezési értékek l l állandó és esetleges hatásoknál a Gk, illetve Gk, inf, Gk, sup, továbbá Qk karakterisztikus érték és a vonatkozó γG, illetve γG, inf, γG, sup, γQ parciális (biztonsági) tényező szorzata, mint egy adott (általában: 95 %-os ) küszöbérték, a komoly következményekkel járó „A” rendkívüli hatás (például: földrengés, vagy meteorológiai hatás rendkívüli értéke) esetén az előírt Ad, vagy AEd érték, vagy rendelkezésre álló adatbázis esetén az (általában: 99 %-os) küszöbérték, Emlékeztető: az ellenállási paramétereknél (például: beton, betonacél szilárdság, vagy pl. a helyzeti állékonyságnál a támfal tömege) a karakterisztikus értéknek egy γR(γc, γs) parciális (biztonsági) tényezővel osztott értéke, (általában: 1, 0 %o-es) küszöbérték. Fd = γ f Fk 15/48
Hatások értékei Használhatósági há. – tervezési értékek l hatás oldalon az állandó hatások és az esetleges hatások közül a domináns hatás karakterisztikus értéke, a nem domináns esetleges hatások esetében a vizsgált állapot szempontjából mérvadó küszöbértéket eredményező Ψi (Ψ 0>Ψ 1>Ψ 2) ≤ 1, 0 kombinációs tényezőkkel képzett Ψi ⋅Qki reprezentatív érték, Fd = γf Frep és Frep = Ψ Fk Emlékeztető: ellenállás oldalán a paraméterek karakterisztikus értéke. 16/48
Hatások és kombinációi Kombinációs tényezők 17/48
Hatások értékei Parciális tényezők 18/48
Hatások fajtái Időbeni állandó hatások Önsúly (G), feszítőerő (P) stb. Gd, inf=g. Ginf. Gk Gd, sup=g. Gsup. Gk reprezentatív érték Reprezentatív érték Karakterisztikus érték (Gk) Gk = Gm(közepes érték, várható érték) Tervezési érték Gd = G. Gk = 1, 35 Gk (1, 0 Gk) Alsó szélső érték (Gdinf) Gdinf = Ginf. Gk = 0, 9 Gk Felső szélső érték (Gdsup) Gdsup = Gsup. Gk = 1, 1 Gk 19/48
Hatások fajtái Önsúlyterhek besorolása Önsúly fajtái Besorolás szempontjai Időbeni változás Eredet Térbeli változás Megjegyzés Jelleg általában állandó közvetlen rögzített/ statikus/ (1) szállítás, tárolás (1) nem rögz. dinamikus( (2) hirtelen mozgás 2) változás feltöltések, tetők, teraszok földterhe állandó közvetlen rögzített/ statikus (3) nem rögz. (3) feltöltés eloszlásvált. közvetlen nem rögzített (4) járulékos hasznos teher áthelyezhető esetleges szerk. önsúlya (4) (pl. : mobil válaszfal, csővezetékek, gépek) statikus 20/48
Hatások fajtái Önsúlyteher jellemzői Besorolás l. Időbeni változás szerint: állandó (esetleges) l. Eredeti szerint: közvetlen l. Térbeli változás szerint: rögzített (nem rögzített) l. Jelleg szerint: statikus (dinamikus) Parciális (biztonsági) tényezők Teherbírási határállapot l. Tartós/ideiglenes tervezési helyzet (állapot) Ø·szilárdsági/stabilitási vizsgálat (STR) kedvezőtlen kedvező Ø·helyzeti állékonysági vizsgálat (EQU) kedvezőtlen kedvező l. Rendkívüli/szeizmikus tervezési helyzet Használhatósági határállapot Teherszint tényezők l. Minden tervezési helyzetben Gsup = 1, 35 Ginf = 1, 00 Gsup= 1, 10 Ginf = 0, 90 G = 1, 0 o = 1 = 2 = 1, 0 21/48
Hatások fajtái Önsúlyterhek figyelembevétele l l l egy hatáskombinációban a teljes önsúly egyetlen állandó hatás ·időben változó önsúly alsó és felső szélső értéke (helyzeti állékonyság vizsg. , stabilitás vizsg. , használhatósági határáll. ) ·a feltöltések, tetők, teraszok földterhe állandó hatás (eloszlás-változás esetén nem rögzített) mozgatható válaszfalak, gépek önsúlya járulékos esetleges teher az önsúlyteher lehet nem rögzített (szállításkor, eloszlás-változás) ill. dinamikus jellegű (hirtelen mozgásváltozás) az építés után várható további rétegek már a tervezéskor figyelembe veendők 22/48
Hatások fajtái Önsúlyterhek felvétele Építőanyagok térfogatsúlya γ l Vasbeton 25, 0 k. N/m 3 l Acél 78, 0 k. N/m 3 l Fa 6 -8 k. N/m 3 l Tömör tégla 17, 0 k. N/m 3 l Lyukacsos tégla 8 -15, 0 k. N/m 3 l Víz 10, 0 k. N/m 3 Négyzetmétersúlyok: l Szerkezet vtg× γ pl. 16 cm vb. Lemez 0, 16× 25=4, 0 k. N/m 2 Biztonsági tényező: l γG=1, 35 (0, 90) (EC) l γG=1, 20 (0, 90) (MSZ) Önsúly kedvező hatású – ha csökkenti a terheket 23/48
Hatások fajtái Időben változó (esetleges) hatások Hasznos teher, meterológiai terhek (hó, szél) stb. Reprezentatív érték (hasznos teherszintjei) Ritka teherszint karakterisztikus érték (Qk) referencia időszakon belüli túllépési valószínűség 2 %/év (65 %/50 év) Gyakori teherszint gyakori érték ( 1 Qk) élettartam (referencia időszakon) belüli gyakoriság 1 % Kombinációs teherszint kombinációs [egyidejűségi] érték ( o. Qk) Tervezési érték: Qd = Q Qk = 1, 50 Qk (1, 0 Qk) 24/48
Hatások fajtái Hasznos terhek besorolása Hasznos teher fajtái Besorolás szempontjai Időbeni változás Eredet Megjegyzés Térbeli változás Jelleg általában esetleges közvetlen nem rögz. statikus/ kvázi statikus gépek, ember-, állat csop. okozta ritmikus erőhatás targoncák, helikopterek esetleges közvetlen nem rögz. dinamikus 25/48
Hatások fajtái Hasznos teher jellemzői Besorolás l Időbeni változás szerint: esetleges [változó] l Eredet szerint: közvetlen l Térbeli változás szerint: nem rögzített l Jellege szerint statikus/kvázi- statikus/dinamikus Parciális (biztonsági) tényezők Teherbírási határállapot l Tartós/ideiglenes tervezési helyzet l szilárdsági/stabilitási/helyz. áll. vizsg. (STR/EQU) 1, 50 l Qfav = 0, 0 Rendkívüli/szeizmikus tervezési helyzet Használhatósági határállapot kedvező Q kedvezőtlen Qunfav= = 1, 0 Q = 1, 0 26/48
Hatások fajtái Hasznos teher jellemzői Teherszint tényezők l l Teherbírási határállapot tervezési helyzet tartós/ideiglenes rendkívüli szeizmikus domináns (kiemelt) többi esetleges = 1, 0 1 0 2 2 domináns (kiemelt) többi esetleges Használhatósági határállapot l l l kvázi-állandó teherszint gyakori teherszint ritka (karakterisztikus) teherszint 1 2 =1 2 2 0 27/48
Hatások fajtái Hasznos teherelrendezése Közbenső födémek, gerendák, tetőfödémek l az adott, tervezési szinten nem rögzített hatás (szakaszosan működtetendő!) l más szinteken rögzített egyenletes megoszló teher l a koncentrált teherre lokális, elkülönített vizsgálat (nem egyidejű!) l födémterület méretétől függő csökkenő tényező Oszlopok, falak l minden szinten rögzített egyenletesen megoszló teher l több szint esetén szintszámtól függő an csökkentő tényező 28/48
Hatások fajtái Hasznos teher figyelembevétele A hasznos teher a rendeletetésnek megfelelő használatból származó általában esetleges (változó) közvetlen nem rögzített statikus/kvázi-statikus/dinamikus hatás A hasznos teher értékei tartalmazzák: · szokásos emberi használat · bútorok és mozgatható tárgyak (tárolt anyagok, folyadékok stb. ) · járművek · ritkán fellépő körülmények (átrendezés, felújítás során az emberek, tárgyak, bútorok mozgatása stb. ) · állandó tehernek számító mozgatható válaszfalak, gépek járulékos hasznos teher · nem tartalmazzák a nehéz berendezéseket (ipari konyha, kazánház stb. ) · a megadott értékek javasoltak, szükség esetén növelhetők A hasznos teher értékének megállapítása a födém és tetőterületeket részekre kell osztani használat szerinti osztályba kell sorolni (A – K, C 1 -5, D 1 -2, E 1 -2) 29/48
Hatások fajtái Födémek, tetők függ. hasznos terhei I. Használati Funkció szerinti besorolás osztály A háztartási és tartózkodási célú helyiségek (lakás, szállodai szoba, kórterem) lépcsők, erkélyek padlások (nem rendsz. tartózkodás) B irodák C C 1 asztalokkal berendezett helyiségek (iskolák, éttermek, olvasótermek) C 2 rögzített ülőhelyes termek (színház, mozi, előadó, templom, váróterem) C 3 emberi mozgás nem akadályozott (múzeum, kiállítóterem, közép. közlekedői) C 4 összehangoltan mozgó tömegek (táncterem, színpad, tornaterem) C 5 tömegrendezvényekre szolgáló területek (hangversenyterem, sportcsarnok, vasúti peron) Fel. megoszló t. qk [k. N/m 2] 2, 0 Konc. teher Qk [k. N] 2, 0 3, 0 1, 5 3, 0 2, 0 4, 5 4, 0 5, 0 7, 0 5, 0 4, 5 30/48
Hatások fajtái Födémek, tetők függ. hasznos terhei II. Haszn. osztály D D 1 D 2 E E 1 E 2 F G H I K Funkció szerinti besorolás kiskereskedelmi üzletek áruházak, bevásárló központok ipari raktárak kis állattartás ( 0, 25 k. N/db) egyéb állattartás ipari csarnokok födémei könnyű gépjármű (Gö 30 k. N) (szgk. garázs, parkolóház) közepesen nehéz gépjármű (Gö 160 k. N) (tgk. , autóbusz, tüzoltóautó) nem járható tetők 10 % hajlású 20 % hajlású járható tetők (A-D haszn. osztály) különleges célú tetők (pl. helikopter leszállóhely) Fel. megoszló t. Konc. teher qk [k. N/m 2] Qk [k. N] 4, 0 5, 0 7, 5 7, 0 1, 5 egyedi 5, 0 egyedi 2, 5 20 (tengelyteher) 5, 0 90 (tengelyteher) 0, 4 1, 0 0, 0 (0, 0) 1, 0 használati oszt. szerint egyedi 31/48
Hatások fajtái Mozgatható válaszfalak helyettesítő terhe Válaszfal fajtája Válaszfal fm súlya Helyettesítő teher [k. N/m] 1, 0 qk [k. N/alaprajzi m 2] 0, 5 könnyű szerelt válaszfal (gipszkarton) könnyű válaszfal 2, 0 (8 cm-es gipszfal) hagyományos vékony válaszfal 3, 0 (6 cm, kétoldali vakolattal) hagyományos válaszfal 3, 5 -5, 0 (10 cm, kétoldali vakolattal) nehéz válaszfalak 5, 0 Nem együttdolgozó, gerendás födémnél helyettesítő teher nem alkalmazható. 0, 8 1, 8 3, 0 egyedi Mozgatható válaszfalak önsúlya járulékos hasznos teher: helyettesítő terhe a többi hasznos teherrel összegezhető kvázi-állandó hatás o = 1 = 2 = 1, 0 biztonsági tényezője esetleges teher szerint ( Q) 32/48
Hatások fajtái Vízszintes irányú hasznos terhek mellvédek (korlát) és elválasztó falak kapcsolódó födém használati osztálya A B, C 1 C 2, C 3, C 4, D C 5 (C 2) E vízszintes teher qk [k. N/m] 0, 5 1, 0 3, 0 2, 0 33/48
Hatások fajtái Járművek tengelyterhei Villás targoncák (FL 1 -FL 6) targoncaosztály önsúly [k. N] FL 1 (6) 21 (110) megoszlási felület vízszintes gyorsító - lassító erő Közúti járművek használati osztály F G megoszlási felület F (G) vízszintes gyorsító - lassító erő Helikopterek használati helikopter osztály K HC 1 HC 2 emelési súly [k. N] 10 (80) 2 x 200 mm 2 0, 3×Qk tengelyteher Qk [k. N] 26 (170) keréktávolság t [m] 0, 85 (1, 80) jármű összsúly tengelyteher Qk [k. N] Gö 30, 0 k. N 20 30 k. N Gö 160 k. N 90 2 x 100 (2 x 200) mm 2 0, 3×Qk keréktávolság t [m] 1, 80 jármű összsúlya Gö 20 k. N Gö 60 k. N konc. teher Qk [k. N] 20 60 terhelő felület [1×a×a mm 2] 1 x 200 1 x 300 34/48
Hatások fajtái Dinamikus hatás figyelembevétele I. Nem kell dinamikus hatást számítani l A, B, C 1, C 2, C 3, D födémterhek l F, G járműterhek l H, I tetőfödémek l vízszintes terhek (mellvédek, elválasztó falak) Ha nincs számottevő dinamikus hatás (gyorsulás, rezonancia) l C 4, C 5 födémterhek l E 1, E 1 ipari födémek l K különleges (pl. : helikopter) l Qkdyn = Qk Jelentős dinamikus hatás, rezonancia esetén l DINAMIKUS VIZSGÁLAT 35/48
Hatások fajtái Dinamikus hatás figyelembevétele II. 36/48
Hatások fajtái Hasznos terhek csökkentő tényezői Födémterület szerinti csökkentő tényező ( A) l A = l Ao = 10 m 2 A 0, 6 (C, D használati osztályban) használati osztályok: A, B, C, D, E, H, I használati feltételek: A > 35, 0 m 2 A > 20, 0 m 2 A > 15, 6 m 2 l l l o = 1, 0 o = 0, 7 o = 0, 5 Szintszám szerinti csökkentő tényező ( n) n = n>2 használati osztály: A, B, C, D Ha A vagy n csökkentő tényezőt használunk, akkor o kombinációs (egyidejűségi) tényező) o = 1, 0 (nem alkalmazható!) 37/48
Hatások fajtái Szélteher A mozgó testek haladását a testet körülvevő közeg (víz, levegő) gátolja – közegellenállás l Fékezőerő F=c×ρ×A×v 2 l c : alaki tényező l ρ : a közeg sűrűsége l A : haladási irányra merőleges felület l v : a közegben mozgó test, közeghez viszonyított sebessége l Épületeink falára ható terhelésnél v : a szélsebesség Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe 38/48
Hatások fajtái Szélteher Gyakorlati számításokban szélerő (F) helyett szélterhet határozunk meg: Szélteher – az épület falának két oldalára ható levegő nyomásának különbsége l we=F/A és qp= ρv 2 l we=c×qp ahol: l we : a szélteher karakterisztikus értéke (k. N/m 2); l pw : a szélteher alapértéke (k. N/m 2) l qp (wo) : A torlónyomás értéke (k. N/m 2) (függ földralyzi elhelyezkedéstől, beépítettség mértékétől és magasságtól) l c : alaki tényező (-) Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe 39/48
Hatások fajtái Szél dinamikus hatása Tacoma Narow híd tönkremenetele l közepes szélsebesség 67 km/h l 0, 9 m-es amplitudójú függőleges l 0, 6 m-es amplitudójú vízszintes mozgás Probléma: l merevítő tartó keskeny alacsony – kicsi a merevsége l csavarás Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe 40/48
Hatások fajtái Hóteher A hóteher értéke részben a lehulott hó mennyiségétől, részben pedig a hó átrendeződésétől függ. Az átrendeződés lehet: l a ferde tetőről való lecsúszás l a szél következtében történő hófelhalmozódás A hóteher karakterisztikus értéke: s=µi×sk l ahol µi a hóteher alaki tényezője l sk a felszíni hóteher értéke Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe 41/48
Hatások fajtái Földnyomás p=k× γs × h l γs : a talaj térfogatsúlya l h : a talajvízszinttől mért távolság l k: a talaj jellemzőitől függő tényező (1/3 -1/2) Talajvíznyomás p= γv × h l γv : a víz térfogatsúlya l h : a talajvízszinttől mért távolság l biztonsági tényező 1, 0 Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe 42/48
Hatások fajtái Földrengésteher A földrengés az épület alapjait mozgatja meg, melynek hatására az épület rezgésbe jön A földrengés lehet: l függőleges irányú rezgés – függőleges tehetetlenségi erők l vízszintes irányú rezgés – vízszintes tehetetlenségi erők A földrengés okozta vízszintes mozgások jelentős vízszintes terheket okoznak A földrengés időben lejátszódó folyamat l a talaj maximális gyorsulása l a földrengés intenzitása Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe l a földrengés frekvenciatartománya 43/48
Hatások fajtái Földrengésteher Ha az épület nem merev, akkor az épület rezonciába kerülhet a földrengéssel, és így az épület födémeinek gyorsulása jelentősen meghaladhatja a talaj gyorsulását. A földrengésteher nagysága: FE=m×Sd l ahol Sd az un. „válaszsprektum” értéke, amely lényegében az épület gyorsulása egy adott helyre jellemző földrengés esetén l Sd függ attól, hogy milyen merev az épület, azaz hogy mekkora a rezgésideje Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe 44/48
Hatások fajtái Hőmérsékleti hatás A hőmérsékletváltozás hatására a szerkezeteink deformálódnak. Gátolt deformáció esetén a szerkezetben feszültségek keletkeznek. tervezés: l megengedjük, hogy a hőmérsékleti mozgások létrejöjjenek – dilatációs szerkezet (hidak) l épületek – dilatációs egységek l méretezzük szerkezeteinket a hőmérsékletváltozásból keletkező erőre l ∆L=L×α×∆t - hosszváltozás Kollár László: Bevezetés a tartószerkezetek tervezésébe 45/48
Hatások fajtái Tűzterhelés 46/48
Hatások fajtái Egyéb terhek l l építés közbeni terhek (raktározás, építőanyagok mozgattása, zsaluzatra ható betonnyomás) jegesedés összegyűlő porteher alaptestek egyenlőtlen süllyedése stb. 47/49
Hatások és kombinációi Hatáskombinációk teherbírási há-ban l A hatások kombinációja tartós és ideiglenes tervezési állapotokban (alapkombinációk): l vagy részletes erőtani vizsgálat esetén a kombinációs összehasonlításnál: l A hatások kombinációja rendkívüli tervezési állapotokban: l A hatások kombinációja szeizmikus tervezési állapotokban: 48/49
Hatások és kombinációi Hatáskombinációk használhatósági há-ban l A terhek karakterisztikus kombinációja: (repedésmentesség igazolása; betonnyomófeszültségek korlátozása a keresztirányú repedések elkerülése érdekében: σc ≤ 0, 6 fck; acél-húzófeszültségek korlátozása a képlékeny alakváltozások elkerülése érdekében: σs ≤ 0, 8 f , ill. σp ≤ 0, 75 f (hidak esetén 0, 65 f ). ) l A terhek gyakori kombinációja: (feszített vasbetonszerkezetek repedéskorlátozása; épületek alakváltozásának korlátozása és térbeli merevségének ellenőrzése). l A terhek kvázi-állandó kombinációja: (a tartós hatások következményeinek, a szerkezeti elemek eltolódásának, a vasbeton szerkezet repedéstágasságának vizsgálatához; beton-nyomófeszültségek korlátozása a kúszási alakváltozások korlátozása érdekében. ) 49/49
- Slides: 49