A TARTÓSZERKEZETI HATÁSOK AZ EUROCODE SZERINT Huszár Zsolt 1 Lovas Antal 2 Szalai Kálmán 3. Bevezetés

Átírás

1 A TARTÓSZERKEZETI HATÁSOK AZ EUROCODE SZERINT Huszár Zsolt 1 Lovas Antal 2 Szalai Kálmán 3 Bevezetés Az Eurocoe (EC) szabványo hazai bevezetése apcsán észült cisorozat [1], [2] eretében az alábbiaban az MSZ EN 1991 Eurocoe 1: A tartószerezeteet érő hatáso szabványcsoport előírásait foglalju össze 4. A hia terheivel a cisorozat vonatozó olgozata [11] foglalozi. Az MSZ EN 1991 Eurocoe: A tartószerezeteet érő hatáso szabályzat az alábbi részeből áll: Sűrűsége, önsúly és az épülete hasznos terhei (MSZ EN ) Tűzne itett tartószerezeteet érő hatáso (MSZ EN ) Hóteher (MSZ EN ) Szélhatás (MSZ EN ) Hőmérséleti hatáso (MSZ EN ) Terhe és terhelő alaváltozáso a megvalósítás során (MSZ EN ) Renívüli hatáso (MSZ EN ) Hia forgalmi terhei (MSZ EN ) Daru és gépi berenezése hatása (MSZ EN ) A silóat és tartályoat érő hatáso (MSZ EN ) Az alábbiaban részletesen összefoglalju a Sűrűség, önsúly és az épülete hasznos terhei, a Hóteher, továbbá a Szélhatás előírásait A tartószerezeteet érő 1. Erőtani és örnyezeti hatáso Az MSZ EN 1990 Eurocoe szerint [2], [3] a hatáso esetei: az iőbeni változásu szerint, mint: állanó hatáso (G), olyan hatás, mely egy aott referencia-iőszaon belül nagy valószínűséggel minvégig műöi és nagyságána iőbeni változása elhanyagolható, vagy ez a változás minvégig egyirányú (monoton) egészen aig, amíg a hatás el nem ér egy bizonyos határértéet; pélául a tartószerezete, rögzített berenezése és útburolato önsúlya, feszítés; esetleges hatáso (Q), olyan hatás, mely nagyságána iőbeni változása nem hanyagolható el és nem is monoton; pélául a hasznos teher, a szélteher vagy a hóteher; renívüli hatáso (A), rövi ieig műöő, e jelentős nagyságú hatás, mely a tervezési élettartam során egy aott tartószerezeten várhatóan nem lép fel; pélául robbanás vagy járműütözés. 1 Dr. Huszár Zsolt tuományos munatárs, MTA Mérnöi Szerezete Kutatócsoport 2 Dr. Lovas Antal PhD, egyetemi ocens 3 Dr. Szalai Kálmán MTA Dotor, Professor Emeritus 4 A hazai fogalmi renszerben eig használatos terhelőerő és hatáso megnevezésne az EC előírásoban a hatáso megfogalmazás felel meg. [11]. 1

2 Megjegyzés: Bizonyos hatáso, pélául a szeizmius hatás és a hóteher, a tartószerezet tervezett helyétől függően renívüli és/vagy esetleges teherént, a víz által előiézett hatáso a víznyomás nagyságána iőbeni változásától függően állanó és/vagy esetleges teherént is figyelembe vehető. származásu szerint: özvetlen hatásoat: tartószerezetre ható erő, terhe, özvetett hatásoat: ényszer-alaváltozáso, vagy ényszer-gyorsuláso, melyeet pl. a hőmérsélet-változás, nevességtartalom-változás, egyenlőtlen támaszmozgás, vagy fölrengés ooz. A özvetett hatáso vagy állanó hatáso (pélául támaszelmozulás), vagy változó hatáso (pélául a hőmérséleti hatáso), és enne megfelelően ezelenő. térbeli változásu szerint: rögzített hatáso, pélául önsúly; nem rögzített hatáso, pélául helyzetét változtató hasznos teher, szélteher vagy hóteher. jellegü, és/vagy a szerezeti válasz szerint: statius hatáso, amelye a szerezetben vagy szerezeti elemeben nem oozna jelentős gyorsulásoat; inamius hatáso, amelye a szerezetben vagy szerezeti elemeben jelentős gyorsulásoat oozna, megjegyezve, hogy a hatáso inamius övetezményei so esetben vázi-statius hatásoból számítható. 1.2 A hatáso reprezentatív és araterisztius értéei A hatásoat moelleel lehet leírni, ebben a hatás nagyságát a legáltalánosabb esetben egy salár jellemzi, amely többféle reprezentatív értéet vehet fel. Valamely hatás reprezentatív értée általában az F araterisztius érté, melyet a várható érté, felső vagy alsó érté, illetve névleges érté formájában ell megani. Valamely állanó hatás araterisztius értéét a övetező szerint ell meghatározni: ha a G változása cseély, aor elegenő egyetlen G értéet használni; ha a G változása nem cseély, ét értéet ell használni, egy G,sup felső értéet és egy G,inf alsó értéet. A legtöbb esetben feltételezhető, hogy a G változéonysága cseély, ha a tervezési élettartam során a G nem változi jelentősen, és relatív szórása legfeljebb 0,1. Ha a tartószerezet nagyon érzéeny a G változéonyságára (pélául a feszített betonszerezete egyes típusai), ét értéet ell használni aor is, ha a relatív szórás icsi. A legtöbb esetben a övetezőet lehet feltételezni: G a özepes érté; G,inf a (0,05) vantilise, G,sup peig a (0,95) vantilise G-ne, mint valószínűségi változóna. Feltételezhető, hogy G normális eloszlást övet. A tartószerezet önsúlya a legtöbb esetben egyetlen araterisztius értéel jellemezhető, mely a névleges geometriai méreteből és az átlagos térfogatsúlyoból számítható. Esetleges hatáso esetén a Q araterisztius érté a övetező özül valamelyine felel meg: a felső érténe, melyet a hatás nagysága a referencia-iősza alatt előirányzott valószínűséggel nem hala meg, vagy peig az alsó érténe, melynél a hatás nagysága a referencia-iősza alatt előirányzott valószínűséggel nem isebb; 2

3 a névleges érténe, amely abban az esetben írható elő, ha nem ismert a hatás eloszlásfüggvénye. A meteorológiai hatáso araterisztius értée az egy éves referencia-iősza alapulvételével az iőben változó részre megaott 0,02 meghalaási valószínűségi érté, ami úgy értelmezhető, mint az 50 évre vonatozó éves maximumo 50%-os valószínűségi értée. Több összetevőből álló hatáso esetén a hatás araterisztius értééne szerepét értécsoporto tölti be, melye özül a számítás során egyszerre egyet ell figyelembe venni. 1.3 Az esetleges hatáso reprezentatív értéei Az esetleges hatáso leggyaoribb reprezentatív értéei a ψ i (ψ 0 >ψ 1 >ψ 2 ) ombinációs tényező felhasználásával meghatározható: ombinációs érté, melyet általában a ψ 0 Q szorzattal számítun, és amelyet a teherbírási határállapoto, és az irreverzibilis használhatósági határállapoto igazolásához ell alalmazni. A ombinációs érté figyelembe veszi anna a csöent valószínűségét, hogy több független hatás egyszerre legevezőtlenebb értéével lép fel. gyaori érté, melyet általában a ψ 1 Q szorzattal számítun, és amelyet (renívüli hatásoat is magában foglaló) teherbírási határállapoto, és a reverzibilis használhatósági határállapoto igazolásához ell alalmazni. Pélául épülete esetén a gyaori érté az az érté, melyet a hatás a referencia-iősza 0,01 részében hala meg. vázi-állanó érté, amelyet általában a ψ 2 Q szorzattal számítun, és amelyet (renívüli hatásoat is magában foglaló) teherbírási határállapoto, és a reverzibilis használhatósági határállapoto igazolásához ell alalmazni. Az iőtől függő hatáso számításaor szintén a vázi-állanó értéeet ell használni. Pélául épülete föémterhei esetén a vázi-állanó érté renszerint az az érté, melyet hatás a referencia-iősza 0,5 részében hala meg. A Ψ i tényező EC szerint ajánlott értéeit az épületere a [2] és hiara vonatozóan, peig a [12] tanulmány özli. 1. ábra: Az esetleges hatáso reprezentatív értéei 3

4 1.4 A hatás tervezési értée Az 1.2 és 1.3 szerinti a reprezentatív és a araterisztius érté a hatáso tervezési értééne és a hatáso ombinációina meghatározásához használatosa. Egy-egy hatás F tervezési értéét ifejező általános éplet: F =γ f F rep (1) ahol F rep - a hatás reprezentatív értée F rep =Ψ F (2) móon meghatározva, továbbá: F - a hatás araterisztius értée, γ f - a vizsgált hatásra vonatozó parciális tényező, amely figyelembe veszi: -- a hatáso evezőtlen eltéréseine lehetőségét, -- a hatáso pontatlan moellezéséne lehetőségét, --a hatásövetezménye számításána bizonytalanságait, Ψ - a ombinációs tényező, melyne értée: Ψ 0, Ψ 1, vagy Ψ 2. Megjegyzés: a tartószerezeteet érő hatáso csoportosításával [2] és [12] olgozat foglalozi 2. Sűrűség, önsúly és az épülete hasznos terhei 2.1 Az építőanyago és a tárolt anyago testsűrűsége Az MSZ EN 1991 Eurocoe:1-1 A tartószerezeteet érő hatáso szabályzat az épülete és építőmérnöi szerezete tartószerezeti tervezése során figyelembe veenő hatáso özül először is az építőanyago és tárolt anyago testsűrűségét foglalja táblázatoba. A betonra vonatozó (MSZ EN szerinti) testsűrűségi értéeet az 1. táblázatban mutatju be. 1. táblázat: Betonra vonatozó térfogatsúlyo Beton önnyűbeton D1,0 testsűrűségi osztály D1,2 sűrűségi osztály D1,4 sűrűségi osztály D1,6 sűrűségi osztály D1,8 sűrűségi osztály D2,0 sűrűségi osztály normálbeton * nehézbeton vasbeton és feszített beton friss beton Testsűrűsége γ [g/m 3 ] 800 és 1000 >1000 és 1200 >1200 és 1400 >1400 és 1600 >1600 és 1800 >1800 és és aott sűrűségi oszt +100 aott sűrűségi oszt +100 *a helyi anyagotól függően a testsűrűsége az aott tartományban változhat A további táblázato tartalma: Építőanyago habarcso, falazato, faanyago, féme, egyéb anyago; hia anyagai, tárolt anyago építőanyago és építési anyago; tárolt 4

5 termée mezőgazasági anyago, élelmiszere, folyaéo, szilár tüzelőanyago, ipari és általános anyago. A Magyar Nemzeti Mellélet tartalmazza a járatos hazai falazati típuso testsűrűségi értéeit. 2.2 Önsúly Az építménye önsúlya magában foglalja: a tartószerezeti eleme, úgymint elsőleges tartószerezet és az alátámasztó szerezete, hia esetén pl. hossztartó, szerezeti lemeze, fereábele, stb.; a nem tartószerezeti eleme, pl. tetőszerezet feése, burolato és felületépzése, válaszfala és bélésfalazato, arfá, biztonsági orláto, mellvée és szegélyöve, falburolato, álmennyezete, hőszigetelése, hítartozéo; rögzített gépészeti berenezése, pl. lifte és mozgólépcső berenezései, fűtő, szellőztető, légonicionáló és eletromos berenezése, csöve (a tartalmu nélül), fő- és elosztóábele; a föl- és az egyéb feltöltése súlyát is. Az építménye önsúlyát a legtöbb esetben egyetlen araterisztius értéel ell megani, amit a névleges mérete és a sűrűsége araterisztius értéei alapján ell meghatározni. A mozgatható válaszfalaból származó terheet esetleges teherént ell ezelni. 2.3 Az épülete hasznos terhei Az épülete hasznos terhei a használatból származna, a használati örülménye az alábbia: szoásos emberi használat; bútoro és egyéb mozgatható tárgya (pl. mozgatható válaszfala, tárolt anyago, tartályo tartalma, stb.); járműve; ritán fellépő örülménye, mint pl. átrenezés vagy felújítás során embere, vagy bútorzat oncentrált elhelyezeése, tárgya mozgatása vagy felhalmozása. Az alábbiaban leírt hasznos teher moellje egyenletesen megoszló teher, vonal mentén megoszló teher, oncentrált teher, vagy eze ombinációja. A hasznos terhet a tartószerezet tervezése során nem rögzített hatásént ell figyelembe venni, és a hatásfelület azon részén ell műöőne feltételezni, mely a vizsgált igénybevétel szempontjából a legevezőtlenebb. A Magyar Nemzeti Mellélet tartalmazza a nemzetileg meghatározott paramétereet Az EC1 szerinti szerezeti ategóriá A laó-, a szociális, a ereseelmi és az iroaépülete föém- és tetőterületeit részere ell osztani és a használat jellege szerint osztályba ell sorolni. Az osztályozástól függetlenül a inamius hatásoat is figyelembe ell venni, ha azo jelentőse. 5

6 2/a. táblázat: Föéme, erélye és lépcső hasznos terhei épülete esetén Osztályba sorolás A Tipius használat Háztartási és tartózoási célra használt területe Pélá laóháza és laáso helyiségei; órháza szobái és órtermei; szálloá és szálló szobái; onyhá és melléhelyisége B C D Iroaterülete Embere gyüleezésére alalmas területe (az A, B, és D osztályban felsorolt területe ivételével) Üzlete, bevásárlóözponto C1: Asztaloal ellátott föémterülete, stb. pl.: isolá, ávéháza, venéglő, étterme, olvasó-terme, portá föémterületei C2: Rögzített ülőhelyeel ellátott föémterülete pl.: templomo, színháza, mozi, onferenciaterme, előaóterme, gyűlésterme, váróterme, vasúti váróterme föémterületei C3: Embere mozgását aaályozó tárgya nélüli föémterülete pl.: múzeumo, iállítóterme, stb. föémterületei; öz-épülete, iroaépülete, szálloá, órháza és vasút-állomáso előertjeine özleeési célú föémterületei C4: Testmozgásra használt föémterülete pl.: táncterme, tornaterme, színpao C5: Jelentős tömeg összegyüleezésére szolgáló föémterülete pl.: nyilvános esményeet befogaó épülete, mint pl. hangversenyterme, sportcsarnoo, beleértve azo lelátóit, teraszait és özleeési célú föémterületeit, vasúti perono D1: Általános isereseelmi üzlete föémterületei D2: Bevásárlóözponto föémterületei 2/b táblázat: Tárolási és ipari célú föémterület-használati osztályo, épülete járműforgalmi és parolási célú föémterületei Osztályba sorolás Tipius használat Pélá E E1 Olyan föémterülete, ahol áru felhalmozóása várható, beleértve eze megözelítési útjait is Tárolási célra használt föémterülete, beleértve a önyve és egyéb irato tárolását is E2 Ipari használat 6

7 F Járműforgalmi és parolási célra használt föémterülete önnyű járműve ( 30 N összsúly, és a vezetőülésen ívül 8 ülés) számára garázso; paroló, parolóháza G Járműforgalmi és parolási célra használt föémterülete özepesen nehéz járműve (ét tengelyen > 30 N, 160 N összsúly) számára megözelítési uta; szállítási útvonala, tűzoltófelszerelése megözelítési útjai ( 160 N összsúlyú járműve) Az F osztályúra tervezett föémterülete megözelítését a tartószerezetbe épített eszözöel fiziailag orlátozni ell. Az F és G osztályúra tervezett föémterületeet megfelelő figyelmeztető jelzéseel ell ellátni. 2/c. táblázat: A tető osztályozása Osztályba sorolás H I K Tipius használat A szoásos fenntartási és javítási munától elteintve nem járható tető Az A-D föémterület-osztályona megfelelő célra igénybe vett tető Különleges célora, mint pl. heliopter-leszállóhelyént használt tető A heliopter-leszállóhelyént műöő és tetőel és targoncá özleeésére tervezett föémeel apcsolatos részletere ez az ismertetés nem terje i. A vonatozó részlete megtalálható a MSZ EN szabványban A föémterülete hasznos terhei A hasznos terhe számításba veenő értéeit évvel ezelőtt csa onvenció, vagy urva becslése alapján állapítottá meg. A onvenció az iő során minig úgy móosulta, hogy a számításba veenő értée folyamatosan csöente l. Bölcsei [8]: 3. táblázat: Magyar előíráso szerinti hasznos terhe [p/m 2 ] A helyiség Az előírás iaási éve reneltetése Laóhelyiség Isola Kórház Iroaház A 2. és 3. táblázatoban szerepelne az EC (EN ) ereeti ajánlásai és a Nemzeti Melléletben (MSZ EN NM) előírt értée. Ahol a táblázatoban az EC (EN ) a terhere egy tartományt a meg, ott a nemzeti mellélete számára ajánlott érté aláhúzva szerepel. Mint megfigyelhető a Magyar Nemzeti Mellélet az ajánlásoat általában elfogaja. 7

8 Az A, B, C, D épület-osztályo esetében használható esetleges jellegűne teintenő föém-terhe araterisztius értéeit (az eigi hazai szóhasználat szerint: a terhe alapértéeit) 4. táblázatban aju meg. A táblázatban aott Q oncentrált terhet jelent, amit 50 mm olalhosszúságú négyzet felületen egyeül (q -tól függetlenül) műöőne ell venni, a szerezet bármely pontján. A ét teher nem egyiejű alalmazása esetén ajánlott értée aláhúzva jelenne meg. A q -t az általános hatásoból származó igénybevétele meghatározásához, a Q -t a helyi hatáso vizsgálatához ell alalmazni. 4. táblázat: Föéme, erélye és lépcső hasznos terhei épülete esetén Osztályba sorolás EN ajánlás A osztály - Föéme - Lépcső - Erélye 1,5-2,0 2,0-4,0 2,5-4,0 q [N/m 2 ] MSZ EN NM EN ajánlás 2,0-3,0 2,0-4,0 2,0-3,0 Q [N] MSZ EN NM B osztály 2,0-3, ,5-4,5 4.5 C osztály - C1 - C2 - C3 - C4 - C5 2,0-3,0 3,0-4,0 3,0-5,0 4,5-5,0 5,0-7, ,0-4,0 2,5-7,0 (4,0) 4,0-7,0 3,5-7,0 3,5-4, D osztály - D1 - D2 4,0-5,0 4,0-5, ,5-7,0 (4,0) 3,5-7, A nagyobb összefüggő föém-terület esetében, ha azt egyetlen használó veszi igénybe, aor a táblázati q egyenletesen megoszló terhet az A-tól E-ig terjeő épület-osztályoban csöenteni lehet α A = 5/7*ψ 0 + A 0 /A (3/a) szorzótényező (2. ábra) alalmazásával, ahol ψ 0 az EN 1990 A1. melléleténe A1.1. táblázata szerinti ombinációs tényező. Az A-D ategóriában ψ 0 = 0.7. Az E ategóriában (5/a táblázat) ψ 0 = 1. A 0 = 10,0 m 2 A -- a terhelt föémterület 8

9 . 1.2 Csöentõ tényezõ Föémterület [m2] 2. ábra: Az α A csöentő tényező a föémterület függvényében (ψ 0 = 0.7). A függőleges tartórésze esetében, ahol több föémről származó hasznos teher mértéaó, aor a terhe α n = 2 + ( n 2 ) Ψ0 (3/b) n csöentő tényezővel (3. ábra) szorozható Csöentõ tényezõ Szinte száma 3. ábra: Az α n csöentő tényező a szintszám függvényében Az E, F, G épület-osztályo esetében használható föém-terhe araterisztius értéeit 5/a táblázat tartalmazza. Ebben megaju az EC (EN ) ereeti ajánlásait, valamint a Nemzeti Melléletben (MSZ EN NM) szereplő értéeet. A járművel járható föéme F osztályában a jármű összsúly 30 N, míg a G osztályban 30 N < jármű összsúly 160 N. 5/a táblázat: Tárolási célú föémterülete hasznos terhei Osztályba sorolás EN ajánlás q [N/m 2 ] MSZ EN NM EN ajánlás Q [N] MSZ EN NM 9

10 E1 7, ,0 F 1,5-2, G 5, Olyan föémterületeen, melye tárolási céloat szolgálna, a függőleges terhe araterisztius értéét a sűrűség és a raoási magasság felső tervezési értééne figyelembevételével ell felvenni. Ha a tárolt anyag a falaat, stb. vízszintes erővel terheli, aor a vízszintes erőt az MSZ EN alapján ell meghatározni. Irato és önyve tárolására szolgáló föémterülete terheit a terhelt terület nagysága, a önyvreesze magassága és a megfelelő sűrűségértée figyelembevételével ell meghatározni. Különböző ipari célú föémterülete terheit az előirányzott használat jellege és a telepítenő berenezése figyelembevételével ell meghatározni. Ahol gépi berenezéseet, mint pl. aruat, mozgó gépeet, stb. telepítene, ott eze tartószerezetre gyaorolt hatását az EN szerint ell meghatározni. A nem járható H föémterület-osztályba tartozó tető hasznos terheine legisebb Q és q araterisztius értéeit az 5/b. táblázat tartalmazza. 5/b táblázat: H föémterület-használati osztályba tartozó tető hasznos terhei Osztályba sorolás EN ajánlás q [N/m2] MSZ EN NM EN ajánlás Q [N] MSZ EN NM H A 5/b. táblázatban megaott minimális értée nem veszi figyelembe a fenntartási muná során fellépő, ellenőrizetlen építőanyag-felhalmozóás lehetőségét. Külön vizsgálatoat ell végezni tető esetén az egymástól függetlenül műöőne feltételezett Q oncentrált teher és a q egyenletesen megoszló teher figyelembevételével. A ülön héjalás nélüli tetőszerezeteet úgy ell megtervezni, hogy egy 50 mm olalhosszúságú, négyzet alaú területen műöő 1,5 N nagyságú terhet épese legyene elviselni. Az alazatban, vagy szaaszosan fetetett héjalást horó tető tartószerezetei elemeit úgy ell megtervezni a Q oncentrált teherre, hogy az a teherelosztó eleme figyelembevételével meghatározott hatéony területen műöi Korláto, mellvée és válaszfala vízszintes terhei A válaszfala vízszintes terhét és a nem magasabb, mint 1,20 m magasan műöő, ember oozta vízszintes orlát-terhet az alábbi, 6. táblázatban aju meg a hozzátartozó föém-osztály függvényében. Nyilvános eseménye színhelyéül szolgáló staionoat, gyüleező helyeet stb. C5 osztályúna ell teinteni. 6. táblázat: Elválasztó fala és mellvée vízszintes terhei Osztályba sorolás q [N/m] 10

11 EN ajánlás MSZ EN NM A 0,2-1,0 (0,5) 0.5 B és C1 0,2-1,0 (0,5) 0.5 C2-C4 és D 0,8-1,0 1.0 C5 3,0-5,0 3.0 E 0,8-2,0 2.0 Nyilvános eseménye során túlzsúfolttá válható területeen, pl. sportstaiono, lelátó, színháza, gyűlésterme vagy előaóterme, a vonal menti terhet a C5 föémterületosztályna megfelelően ell felvenni. 3.1 A szélnyomás tervezési értée 3. Épülete szélterhe Az alábbi ismertetés legfeljebb 100 m magasságú, zárt épülete szélterhéne felvételével és meghatározásána mójával foglalozi. Az EC-1 szerint az ilyen magasságú épülete inamiai hatásora nem érzéenye, így ezen ismertetés nem tárgyalja a szél inamius hatásait; ezen ívül nem foglaozi a szélsúrlóás éréseivel sem. Az EC-1 szerint a szél hatásai a felületre merőleges szélnyomás, vagy szélerő formájában moellezhető. A továbbiaban csa a felületi szélnyomásoat tartalmazó moell erül ismertetésre. Az épületere ható szélnyomás ét összetevője az épület ülső felületeire műöő ún. ülső nyomás és a belső felületere műöő ún. belső nyomás. Mivel egy zárt épületben a belső nyomás az épület egészéne erőtani vizsgálataor önmagában egyensúlyi erőrenszert épez, így a továbbiaban csa a ülső nyomáso tárgyalására erül sor. Egy épület aott ülső felületére műöő szélnyomás tervezési értée: w = γ w w e (4) ahol: w e az épület ülső felületén műöő szélnyomás araterisztius értée, γ w a szélhatás parciális tényezője, γ w =1,5. Megjegyezzü, hogy a szélterhet illetően is fölmerülhet renívüli tervezési helyzet. Ilyen eset, ha valamely zártna teinthető épület ablaai, ajtói viharban nyitva marana. Eor azo a homlozat olyan szerezeti eleme szoásos örülménye özött csa egyolali szélteherne vanna itéve, egyszerre apna egyi olaluon szélnyomást, míg a mási olaluon szélszívást. Az épületen belüli szerezeti eleme, pl. nyitott ablaal szemben lévő válaszfal, mely szoásos örülménye özött nem lenne itéve szélhatásna ilyen esetben egyolali szélnyomást, vagy szélszívást ap. 3.2 Az épület ülső felületein műöő szélnyomás a terepaottságoal összefüggésben Az EC a szélnyomás araterisztius értéét 0.02 valószínűségű túllépésben határozza meg. Ezen szélhatás ismétlőésére 50 évenént ell számítani. A szélnyomás a szélsebességből valamilyen z magasságban a alábbi összefüggéssel számítható: 11

12 q p = q b c e (z) (5) ahol: q b az átlagos torlónyomás, ami egyben a szélteher araterisztius értéét jelenti és a övetezőéppen számítható: 1 2 qb = ρv b (6) 2 melyben: ρ a levegő tengerszint feletti magasságtól, hőmérsélettől és légöri nyomástól függő sűrűsége, általános esetben értée 1,25 g/m 3 -ne tételezhető fel; v b a szélsebesség referenciaértée, mely az EN fejezetében meghatározott örülményere vonatozi. Magyarország területén enne értéét ha részletesebb vizsgálat nem észül 20 m/s-ra ell felvenni. A fenti értéeet behelyettesítve, Magyarország területén q b = 0,25 N/m 2 veenő számításba. z referencia magasság (értée az épület geometriai alajától függ, tárgyalására 3.3 pontban) a ülső nyomás számításához a 4 ábra szerint; c e (z) a helyszíntényező, melyne értéét a terep tulajonságai (beépítettségi ategóriá, terep tagoltsága) és a z terepszint feletti, ún. referenciamagasság függvényében lehet meghatározni a 7. táblázat szerinti besorolás mellett a 4. ábra alapján. A beépítettségi ategóriáat a 7. táblázat tartalmazza: 7. táblázat: Beépítettségi ategóriá Beépítettség ategóriá 0. Nyílt tenger, parti terület, itéve a tenger felől fújó szél hatásána I. II. III. Tava; szélirányban legalább 5 m hosszú tó; sima szárazföli terület, aaályo nélül Mezőgazasági terület erítéseel, elszórtan mezőgazasági építményeel, házaal vagy fáal Külvárosi vagy ipari övezet; állanó erő IV. Városi övezet, ahol a fölfelület legalább 15 % -át olyan épülete fei, amelye átlagos magassága legalább 15 m Hegyviéen, ahol a szélsebességet a terep tagoltsága jelentősen befolyásolja, egy c t (z) ún. topográfiai tényezőt is figyelembe ell venni c e (z) számításaor. 12

13 ábra: A c e (z) helyszíntényező értée c e (z) A szélhatás moellezéséne, valamint a v b szélsebesség számításána itt nem tárgyalt további részleteit az EN szabvány 4. fejezete tartalmazza Épülete ülső nyomási tényezői Az épülete ülső felületeire ható szélnyomás: w e = q p (z e ) c p (7) ahol: z e az a) pont szerinti referencia magasság, q p (z e ) referencia magasságtól függő szélnyomás, c pe a ülső nyomási tényező, értéeit épülete esetére e fejezet tartalmazza. Enne további részleteit az EN szabvány 7. fejezetében található. Épülete, és azo egyes részein figyelembe veenő c pe ülső nyomási tényező azon A felület nagyságána függvényében határozható meg, amelyre a szélnyomás (szélszívás) nagyságát számítani aarju. Az összefüggés a övetező: c pe = c pe,1 ha A 1 m 2 ; 13

14 c pe = c pe,1 + (C pe,10 - C pe,1 ) log 10 A ha 1 m 2 < A < 10 m 2 ; c pe = c pe,10 ha 10 m 2 A, ahol: c pe,1 ill. c pe,10 az A = 1 m 2 ill. A = 10 m 2 terhelt felülethez tartozó c pe értée, a számszerű értéeiet a övetező táblázato tartalmazzá. A vizsgált épület szerezeti elemire ható összegzett szélerő az alábbi: ahol: c s c A ref F = c c w A (8) w s felület eleme e szerezeti tényező, mely a méret tényező (c s ) és a szélhatás inamius tényezőjéne (c ) szorzata. E szorzat értée szoványos eseteben 1. Az ettől eltérő estere vonatozó szabályozást a EN szabvány 6. fejezete tartalmazza. az egyes részterülete nagysága. ref h b h b z e = h z q p (z) = q p (z e ) b < h 2b h h-b b b z e = h z e = b z q p (z) = q p (h) q p (z) = q p (b) b b z e = h q p (z) = q p (h) h h > 2b h sáv z e = z sáv q p (z) = q p (z sáv ) z e = b b z q p (z) = q p (b) 14

15 5. ábra: A z e referenciamagasság értéei téglalap alaprajzú épülete függőleges olalfalain. A széltámata olalfal magassága mentén értelmezett ülönböző zóná nagyságát és az egyes zónában figyelembe veenő z e referenciamagasságot a 4. ábra szerint ell felvenni a széltámata olalfal h/b aránya alapján, ahol h a széltámata olalfal magassága, b peig a szél irányára merőleges szélességi méret. A széltámata olalfalat h b estén egységesen ell ezelni. Ha b < h 2b, aor az olalfalat ét részre ell osztani. Ha h > 2b aor az olalfalat több részre ell osztani. A felső és az alsó rész magassága a b mérettel egyezi, a ettő özött sávoat veszün fel az ábrával összhangban. A 6. ábra alaprajzi nézetében értelmezett A, B, C, D és E zónáihoz tartozó c pe,1 ill. c pe,10 tényező a 8. táblázatban található. Az A, B és C zóná önmaguban egyensúlyi erőrenszert alotna, ezért a teljes épület merevítő renszeréne az ábrán megaott irányú szélteherre történő vizsgálataor az ezere ható szélteher figyelmen ívül hagyható. 15

16 alaprajz { b e = min 2h b: szélirányra merőleges méret olalnézet e < esetén szél D E b szél A B C h e/5 e 4/5 e -e olalnézet szél A B C h olalnézet e esetén olalnézet e 5 esetén szél A B h szél A h e/5 -e/5 szél A B h szél A h 6. ábra: Téglalap alaprajzú épülete zónái szélteherre a c pe tényező meghatározásához 8. táblázat: Téglalap alaprajzú épülete függőleges olalaina c pe,1 és c pe,10 ülső nyomási tényezői Zóna A B C D E h/ c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 5-1,2-1,4-0,8-1,1-0,5 0,8 1,0-0,7 1-1,2-1,4-0,8-1,1-0,5 0,8 1,0-0,5 < 0,25-1,2-1,4-0,8-1,1-0,5 0,7 1,0-0,3 A /h = 1 ill. /h = 10 özé eső értéere lineáris interpoláció alalmazanó. A szabályzat továbbia részébe a lapostető, fél-nyeregtető és nyeregtetőre vonatozó alaprajzi zónáit, a szélirány értelmezését, a referenciamagasságot, éa a c pe ülső nyomási tényezőit találju, özülü most a fél-nyeregtetőre vonatozó aatoat aju meg. 16

17 A félnyeregtető alaprajzi zónái és a szélirány értelmezése a 8. ábrán látható. A referenciamagasságot z e = h-ra ell felvenni, ahol h értelmezését ugyancsa a 8. ábra aja meg. szél szél felső él felső él θ = 0 α θ = 180 α alsó él alsó él h h (a) általában e/4 F szél G H b e/4 F e/10 (b) szélirány θ = 0 és θ = 180 { b e = min 2h b: szélirányra merőleges méret felső él e/4 F up szél G H I b e/4 F low e/10 e/2 alsó él 8. ábra: Félnyeregtető alaprajzi zónái szélteherre 17

18 Az egyes zónára figyelembe veenő ülső nyomási tényező a 9. táblázatban található a tetőhajlás függvényében. Közbenső tetőhajláso esetén az azonos előjelű értée özött lineáris interpoláció alalmazható. 9/a táblázat: Félnyeregtető ülső nyomási tényezői a tetőhajlás függvényében θ = 90 szélirányhoz Zóná θ = 90 szélirányhoz F felső F alsó G H I c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 5-2,1-2,6-2,1-2,4-1,8-2,0-0,6-1,2-0,5 15-2,4-2,9-1,6-2,4-1,9-2,5-0,8-1,2-0,7-1,2 30-2,1-2,6-1,3-2,0-1,5-2,0-1,0-1,3-0,8-1,2 45-1,5-2,4-1,3-2,0-1,4-2,0-1,0-1,3-0,9-1,2 60-1,2-2,0-1,2-2,0-1,2-2,0-1,0-1,3-0,7-1,2 75-1,2-2,0-1,2-2,0-1,2-2,0-1,0-1,3-0,5 9/b táblázat: Félnyeregtető ülső nyomási tényezői a tetőhajlás függvényében θ = 0 és θ = 180 szélirányhoz. Tetőhajlás α Tetőhajlás Zóná θ = 0 szélirányhoz Zóná θ =180 szélirányhoz F G H F G F α c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 5-1,7-2,5-1,2-2,0-0,6-1,2 +0,0 +0,0 +0,0-2,3-2,5-1,3-2,0-0,8-1,2 15-0,9-2,0-0,8-1,5-0,3 +0,2 +0,2 +0,2-2, ,3-2,0-0,9-1,2 30-0,5-1,5-0,5-1,5-0,2 +0,7 +0,7 +0,4-1,1-2,3-0,8-1,5-0, ,0 +0,0 +0,0 +0,7 +0,7 +0,6-0,6-1,3-0,5-0, ,7 +0,7 +0,7-0,5-1,0-0,5-0, ,8 +0,8 +0,8-0,5-1,0-0,5-0,5 4.1 A hóteher tervezési értée 4. Épülete hóterhei Az alábbi ismertetés épülete gyarabban előforuló tetőszerezeteen figyelembe veenő hóterhe felvételével és meghatározásána mójával foglalozi 1500 m-t meg nem halaó tengerszint feletti magasságban. Nem tárgyalja a tető szélén túlnyúló hó, a hófogó és az egyéb aaályo hóterheine moellezését. A tető hóterhéne tervezési értéét a övetező összefüggés aja meg: 18

19 s = γ ss (9) ahol: s: a vízszintessel a szöget bezáró tető vízszintes vetületére vonatoztatott függőleges irányú hóteher alapértée, lás 4.1 fejezet, γ s: a hóteher parciális tényezője, γ s =1, A hóteher alapértée A vízszintessel a szöget bezáró tető vízszintes vetületére vonatoztatott függőleges irányú hóteher alaéprtée amennyiben szél hatására még nem történt átrenezőés a övetező összefüggésből ell számítani: s = µ C C s (10) i e t ahol: µ i a hóteher alai tényezője és enne értéei nyeregtető esetére a 4.3. pontban található. A a talaj felszínéne tengerszint feletti magassága [m]-ben. C e a szél miatti csöentő tényező, értée szoásos iőjárási viszonyo esetén 1,0. E tényező 1,0-nél isebb értéeivel vehető figyelembe az erőteljes szél hóterhet csöentő hatása. C t a hőmérséleti csöentő tényező, értée szoásos hőszigetelésű tető esetén 1,0. E tényező 1,0-nél isebb értéeivel vehető figyelembe a tetőn eresztüli intenzív hőveszteség hóterhet csöentő hatása. a felszíni hóteher araterisztius értée. s Az s felszíni hóteher araterisztius értéét Magyarország területén a övetező összefüggés aja: e: Magyarországon s 1,25 N/m 2. A N s = m (11) A hóteher alsó orlátja Magyarországon 1,25 N/m 2, mely 400 m tengerszint feletti magasságna felel meg. 4.3 A hóteher alai tényezői A övetező ismertetés a nyeregtető alai tényezőit tárgyalja és nem foglalozi a onga alaú tető alai tényezőivel, valamint a tetőmagasság hirtelen változása és a tetőből iálló aaályo miatt létrejövő hófelhalmozóáshoz tartozó alai tényezőel. A nyeregtető övetezőben ismertetésre erülő változataihoz tartozó µ i alai tényező összefoglalása a ábrán illetve a táblázatban látható, ahol α a tetősí vízszintessel bezárt hajlásszöge: 19

20 µ 1,6 µ 2 0,8 µ 1 α ábra: Nyeregtető alai tényezőine összefoglalása. 10. táblázat: Nyeregtető hóterhéne alai tényezői a tetőhajlás függvényében A tető hajlásszöge 0 <_ α <_ < α < 60 α > 60 µ 1 alai tényező 0,8 0,8 (60 - α) / 30 0,0 µ 2 alai tényező 0,8 + 0,8 α / A táblázatban: µ 1 alai tényező a félnyereg- és nyeregtetőnél, µ 2 alai tényező az összeapcsolóó nyeregtetőnél játszi szerepet. A figyelembe veenő teherelrenezéseet a 10. ábra mutatja, a hozzáju tartozó alai tényező számítási összefüggéseit és értéeit a 10. táblázat tartalmazza. Az (i) jelű a szélhatás nélüli, míg az (ii) és az (iii) jelű a szél hatására móosult teheresetet mutatja. Eze özül értelemszerűen a vizsgált hatás szempontjából mértéaót ell iválasztani. eset (i) eset (ii) eset (iii) µ 1 (α 1 ) 0,5µ 1 (α 1 ) µ 1 (α 1 ) µ 1 (α 2 ) µ 1 (α 2 ) 0,5µ 1 (α 2 ) α 1 α ábra: Nyeregtető hóterhéne teherelrenezései. Hasonlóan a félnyereg tető esetéhez ha a tetőn attiafal, hófogó vagy egyéb, a hó lecsúszását aaályozó szerezet van, aor a hóteher µ 1 alai tényezőjéne minimális értée 0,8. 4. Pélá a föéme teherombinációira 4.1 Teherombináció laóépületi özbenső föémszint esetén 20