Építészeti tartószerkezetek II.

Átírás

1 Építészeti tartószerkezetek II. Vasbeton szerkezetek Dr. Szép János Egyetemi docens

2 Vasbeton szerkezetek I. rész o Előadás: Vasbeton lemezek o Gyakorlat: Súlyelemzés, modellfelvétel (AxisVM) II. rész o Előadás: Vasbeton lemezek o Gyakorlat: Igénybevételek meghatározása (AxisVM) III. rész o Előadás: Gombafödém o Gyakorlat: Eredmények értékelése, vasalás kialakítása IV. rész o Előadás: Épületmerevítés o Gyakorlat: Konzultáció, tervek véglegesítése

3 Gombafödémek o Olyan födém, amelynél a vasbeton lemez közvetlenül, tartógerendák közbeiktatatása nélkül pontszerűen támaszkodik az oszlopokra. o A klasszikus régebbi szerkezeteknél az oszlopok kiszélesedő oszlopfővel, ún. gombafejjel csatlakoznak a lemezhez. o Újabban széles körben elterjedt szerkezetek a fejnélküli vagy ún. rejtett gombafödémek.

4 Gombafödémek típusai

5 Rejtett gombafödém Szélső pillér Szélső pillér Közbenső pillér

6 Gombafödémek tulajdonságai o o egyszerű, gyors zsaluzás, állványozás vasszerelés, a gerendák elmaradása miatti jobb térkihasználás o alaprajzi rendszerben kisebb a kötöttség o bonyolultabb erőjáték, az igénybevételek számítása nehezebb, o a közelítő módszerek túlméretezéshez vezethetnek o nagyobb alakváltozások o a lemez és az oszlop kapcsolatának modellezése bizonytalan o az alakváltozások korlátozása érdekében a lemez vastagsága: l/h 25

7 Hajlítási méretezés

8 Átszúródás A pontokon megtámasztott síklemez födémek a megtámasztások környezetében helyi igénybevételre nyírásra is tönkremehetnek. Ezt a jelenséget: o Nyíróerő és nyomaték együttes működése esetén átlyukadásnak o Számottevő nyomaték nélküli, közel központos nyíróerő esetén átszúródásnak nevezzük

9 Átszúródás Az átszúródás bekövetkezhet: o A nyomott beton rácsrudak tönkremenetelével, o A beton nyírási tönkremenetelével o Nyírási vasalás tönkremenetelével (nyírásra vasalt oszlopfej esetén) A számításainkban átlagos nyírófeszültséget vizsgálunk.

10 Átszúródás Kísérleti tapasztalatok szerint az átszúródás központos oszlopreakció esetén egy csonka gúla, vagy csonka kúp alakú idomnak a lemezből az oszlop környékén való kiszakadása formájában következik be. A kiszakadó gúla vagy kúp b hajlásszöge vasalatlan lemez esetén ~ 45, míg hajlításra megvasalt lemeznél kb

11 Átszúródási keresztmetszet

12 Mértékadó nyírófeszültség A mértékadó nyírófeszültség (~központos nyíróerő): Ahol: = Ed ud V Ed V Ed : a központosnak feltételezett reakcióerő u: a vizsgált kerület hossza d: a lemez hatékony magassága : a teher és a megtámasztás bizonytalanságai miatt fellépő, számításba nem vett hajlítónyomaték hatását közelítőleg figyelembe vevő szorzó

13 Pillérfej átszúródás vizsgálata A beton teherbírásának ellenőrzése ferde nyomásra a pillérnyak u o kerülete mentén: ν Ed ν Rd,max Elégtelen teherbírás esetén a szerkezetet át kell tervezni: Betonszilárdságot Lemezvastagságot Oszlopkeresztmetszetet kell növelni Merev acélbetét kell alkalmazni

14 Pillérfej átszúródás vizsgálata A beton nyírási teherbírásának ellenőrzése a pillérnyaktól 2d távolságra felvett u 1 kerület mentén: Ha Ha ν Ed ν Rd,c ν Ed ν Rd,c Ha a beton nyírási teherbírása megfelelő, az oszlopfejben sehol sem szükséges nyírási vasalás. Nyírási vasalás alkalmazása szükséges. Meg kell határozni azt az oszlophoz legközelebbi u out kerületet, ahol már nem szükséges nyírási vasalás, ezen a kerületen belül kell nyírási vasalást elhelyezni.

15 Nyírásra nem vasalt oszlopfej Két kerület vizsgálandó: 1. Az oszlop lemezhez csatlakozó u 0 kerülete 2. Az ettől 2d távolságra lévő u1 kerület Kétféle tönkremenetelt vizsgálunk: 1. A beton tönkremenetele ferde nyomásra 2. A beton tönkremenetele nyírásra

16 Nyírásra nem vasalt oszlopfej 1. A beton tönkremenetele ferde nyomásra o Az u o oszlopkerület mentén kell vizsgálni a ferde nyomott rácsrúd teherbírását. o A megfelelő teherbírás feltétele: ν Ed ν Rd,max Ahol: V Ed = u d Ed, o o v Rd, max = 0,5 f cd v Ed :a vizsgált oszlopfejnél az adott födémről átadódó reakcióerő fajlagos tervezési értéke d = d x + d y 2 v f = ck 0,

17 Nyírásra nem vasalt oszlopfej u o értékei: o Belső oszlopnál u o =az oszlop kerületének hossza o Szélső oszlopnál u o =min(c 2 +3d;c 2 +2c 1 ) o Sarokoszlopnál u o =min(3d;c 1 +c 2 ) Ahol o c 1 a homlokzati síkra merőleges o c 2 a homlokzati síkkal párhuzamos oszlopméret

18 Nyírásra nem vasalt oszlopfej 2. A beton tönkremenetele nyírásra o A beton nyírási teherbírását csak az u 1 ellenőrzési kerület mentén kell vizsgálni, amely az oszlop szélétől 2d távolságra helyezkedik el. o A megfelelő teherbírás feltétele: ν Ed ν Rd,c Ahol: V Ed Ed = Rd, c = cf ct, d u d 1 V Ed az u 1 ellenőrzési kerület mentén fellépő nyírőerők eredője, amely a vizsgált oszlop függőleges reakcióerejének és az u 1 kerületen belül ható födémteher eredőjének különbségeként számítható c értékei a betonminőség a ρl, vashányad és a d hatékony magasság függvényében táblázatból vehetők = min y x 0,02

19 Nyírásra vasalt oszlopfej Min. 3 kerület vizsgálandó 1. A beton tönkremenetele ferde nyomásra o o Ahol: Az u o oszlopkerület mentén kell vizsgálni a ferde nyomott rácsrúd teherbírását. A megfelelő teherbírás feltétele: ν Ed ν Rd,max VEd, o Ed = u d Rd, max = 0, 5 fcd o d d x + d y f = = ck v 0,

20 Nyírásra vasalt oszlopfej 2. A beton tönkremenetele ferde nyomásra o o VEd Ed = u d A beton nyírási teherbírását a szélső nyírási acélon kívül 1,5d-re található u out ill. u out,eff kerület mentén kell vizsgálni. A megfelelő teherbírás feltétele: ν Ed ν Rd,c out 1/ 3 V Rd c= 0,12k(100 ( min) Rd, c = cf ct, d f, ) ck Ahol: V Ed az u out ellenőrzési kerület mentén fellépő nyírőerők eredője, amely a vizsgált oszlop függőleges reakcióerejének és az u 1 kerületen belül ható födémteher eredőjének különbségeként számítható c értékei a betonminőség a ρ l, vashányad és a d hatékony magasság függvényében táblázatból vehetők

21 Nyírásra vasalt oszlopfej 3. Nyírási acélok tönkremenetele o A nyírási acélokat az u1 kerület, valamint minden olyan további kerület mentén kell vizsgálni, ahol a nyírási vasalás keresztmetszete csökken. o A megfelelő teherbírás feltétele: ν Ed ν Rd,cs 1 Rd, cs = 0,75vRd, c + nasw f ywd, ef sin u1d Ahol: A sw : a nyírási vasalás keresztmetszete a vizsgált kerületen s r : a nyírási vasalás sugárirányú távolsága α : a nyírási vasalás tengelye és a lemez középsíkja közötti szög f ywd, ef = , 25d f ywd

22 Átszúródási vasalás kialakítása Alapelv: A külső acélbetét-sor 1,5d távolságnál ne kerüljön távolabb az átszúródási vonaltól

23 Átszúródási vasalás kialakítása

24 Átszúródási vasalás kialakítása

25 Köszönöm a figyelmet!