Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Átírás

1 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK MSZ EN :2005 Sűrűség, önsúly és az épületek hasznos terhei március 22. szakmérnök előadás

2 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Önsúly Az önsúly az épület megvalósításához és működéséhez szükséges szerkezetek, elemek, berendezések súlya. A tartószerkezeti és nem tartószerkezeti elemeket egyetlen hatásként kell számításba venni. Feltöltések, tetők, teraszok földterhei az önsúly része március 22. szakmérnök előadás

3 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK b) Önsúlyteher Az önsúly besorolása: Az építőelemek önsúlya általában -időben állandó - rögzített - közvetlen - statikus hatás. de március 22. szakmérnök előadás

4 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Az önsúly karakterisztikus értéke γ Ginf G k G k = G m γgsup Gk Q k = V γ V névleges méretek alapján március 22. szakmérnök előadás G

5 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Az önsúly karakterisztikus és tervezési értéke meglévő épületeknél Q d = G γ V γ V felmért méretek alapján március 22. szakmérnök előadás

6 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK MSZ EN :2005 Sűrűség, önsúly és az épületek hasznos terhei március 22. szakmérnök előadás

7 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK A hasznos teher fogalma A hasznos terhek az épületek rendeltetésszerű használatából származnak, tartalmazzák: a szokásos emberi használat hatásait, a bútorok, mozgatható berendezések és a tárolt anyagok terheit, a járművek okozta terheket, a ritkán fellépő körülményeket (pl. ideiglenes felhalmozás, átrendezés stb.) március 22. szakmérnök előadás

8 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Hasznos terhek A hasznos teher besorolása: - esetleges - nem rögzített - közvetlen - statikus/ kvázistatikus március 22. szakmérnök előadás

9 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Hasznos terhek karakterisztikus értékei Részletes építési szabályzat március 22. szakmérnök előadás

10 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Hasznos terhek karakterisztikus értékei Födémek és tetők függőleges hasznos terhei Az EN a hasznos terhek nagyságát általában egy alacsonyabb és egy magasabb érték közötti tartományként, továbbá egy kiemelt ajánlott értékkel adja meg. Az alábbi táblázatban a Nemzeti Melléklet által előírt minimális értékek szerepelnek. A megadott terhek vízszintes felületen ható (illetve vízszintes vetületen megoszló), függőlegesen lefelé mutató erőhatások. Vízszintes irányú hasznos terhekre a 7.5. szakasz ad tájékoztatást. Felületen Pontszerű Használati Funkció szerint besorolás megoszló teher teher (1) osztály q k [kn/m 2 ] Q k [kn] Háztartási és tartózkodási célra szolgáló területek (lakások és 2,00 2,00 szállodák szobái, konyhák és mellékhelyiségek, kórtermek) A Padlások (nem rendszeres tartózkodás céljára) 1,50 2,00 Lépcsők, erkélyek 3,00 3,00 B Irodák 3,00 4,50 C1 Asztalokkal berendezett helyiségek (iskolák és vendéglátó helyek, olvasótermek) 3,00 4,00 C2 Rögzített ülőhelyes termek (színház, mozi, előadó, templom, váróterem) 4,00 4,00 C C3 Emberi mozgást nem akadályozó berendezésű födémek (múzeumok, kiállítótermek, középületek közlekedő területei) 5,00 4,00 C4 Összehangoltan mozgó tömegek által használt területek (táncterem, színpad, tornaterem, sportpálya) 5,00 7,00 C5 Tömegrendezvények céljára szolgáló födémterületek (táncterem, színpad, tornaterem, sportpálya) 5,00 4,50 D D1 Kiskereskedelem üzlethelyiségei 4,00 4,00 D2 Áruházak (pontosabb adatok hiányában) 5,00 7,00 E E1 Raktárak (pontosabb adatok hiányában) 7,50 7,00 E2 Ipari csarnokok közbenső födémei technológustervező adatai alapján március 22. szakmérnök előadás

11 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Hasznos terhek karakterisztikus értékei Födémek és tetők függőleges hasznos terhei Az EN a hasznos terhek nagyságát általában egy alacsonyabb és egy magasabb érték közötti tartományként, továbbá egy kiemelt ajánlott értékkel adja meg. Az alábbi táblázatban a Nemzeti Melléklet által előírt minimális értékek szerepelnek. A megadott terhek vízszintes felületen ható (illetve vízszintes vetületen megoszló), függőlegesen lefelé mutató erőhatások. Vízszintes irányú hasznos terhekre a 7.5. szakasz ad tájékoztatást. Felületen Pontszerű Használati Funkció szerint besorolás megoszló teher teher (1) osztály q k [kn/m 2 ] Q k [kn] Háztartási és tartózkodási célra szolgáló területek (lakások és 2,00 2,00 szállodák szobái, konyhák és mellékhelyiségek, kórtermek) A Padlások (nem rendszeres tartózkodás céljára) 1,50 2,00 Lépcsők, erkélyek 3,00 3,00 B Irodák 3,00 4,50 C1 Asztalokkal berendezett helyiségek (iskolák és vendéglátó helyek, olvasótermek) 3,00 4,00 C2 Rögzített ülőhelyes termek (színház, mozi, előadó, templom, váróterem) 4,00 4,00 C C3 Emberi mozgást nem akadályozó berendezésű födémek (múzeumok, kiállítótermek, középületek közlekedő területei) 5,00 4,00 C4 Összehangoltan mozgó tömegek által használt területek (táncterem, színpad, tornaterem, sportpálya) 5,00 7,00 C5 Tömegrendezvények céljára szolgáló födémterületek (táncterem, színpad, tornaterem, sportpálya) 5,00 4,50 D D1 Kiskereskedelem üzlethelyiségei 4,00 4,00 D2 Áruházak (pontosabb adatok hiányában) 5,00 7,00 E E1 Raktárak (pontosabb adatok hiányában) 7,50 7,00 E2 Ipari csarnokok közbenső födémei technológustervező adatai alapján március 22. szakmérnök előadás

12 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Hasznos terhek karakterisztikus értékei Mellvédek és elválasztó falak vízszintes hasznos terhei A korlátként (is) működő mellvédeken és elválasztó falakon egy vonal mentén megoszló q k vízszintes terhet kell számításba venni, amely az elem tetején, de legfeljebb 1,20 m magasságban hat március 22. szakmérnök előadás Kapcsolódó födémek használati osztálya (a 7-2. táblázat szerint) q k [kn/m] A 0,5 B és C1 0,5 C2, C3, C4 és D 1,0 C5 3,0 E 2,0 A q k teher a dinamikus hatást is tartalmazza! Az olyan területeknél, ahol embertömegek torlódása várható (pl. sportcsarnokok, lelátók, színházak, gyűlés- és előadótermek) a vonal menti terhet a C5 osztálynak megfelelő q k =3,0 kn/m értékkel kell felvenni.

13 Használati osztály C4 C5 E1, E2 - EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Hasznos terhek dinamikus tényezői EC MOSZ Hasznos terhek dinamikus tényezői A dinamikus hasznos teher fajtája Embercsoport mozgása által okozott ritmikus erőhatás: tánctermek, tornatermek, színpadok terhe tribünök, jelentős tömegek közlekedését szolgáló területek, vasúti peronok stb. terhe Ipari épületek födémjein működő gépek Állattartási épületek födémterhe március 22. szakmérnök előadás Vizsgált szerkezeti elem vagy szerkezet dinamikus tényező φ födém (lemez, gerenda stb.) 1,30 fal, oszlop 1,10 alapozás 1,00

14 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Hasznos terhek csökkentő tényezői az első ilyen szabály 1893-ból március 22. szakmérnök előadás

15 Számítási képlet EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Hasznos terhek csökkentő tényezői EC1 A hasznos teher értékét csökkentő tényezők Födémterület szerinti tényező március 22. szakmérnök előadás Szintszám szerinti tényező 5 A0 2 + ( n 2)ψ0 αa = ψ0 + 1,0 α 7 A n = n A 0 : 10 m 2 n: a vizsgált oszlopot vagy falat A : a terhelt felület m 2 -ben terhelő, azonos használati osztályba α A 0,6 ( csak C és D használati tartozó szintek száma osztályú hasznos terhek esetén) ψ 0 : a hasznos teher kombinációs (egyidejűségi) tényezője Csak azonos használati osztályú terhekre!

16 EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK Hasznos terhek teherelrendezése a) Teherbírási határállapotban lásd ábra b) Használhatósági határállapotban általában nincs sémázás március 22. szakmérnök előadás

17 HÓTEHER MSZ EN : 2005 Visnovitz György Kulcsár Béla március 23.

18 HÓTEHER Mit mesél a múlt? Bp

19 HÓTEHER Mit mesél a múlt? MOSZ 1936.

20 HÓTEHER MSZ EN : 2005

21 HÓ ÁLLAPOTA, HALMAZSÚLYA Friss hó γ 1,0 kn/m 3 (porhó) Régi hó γ 2,5-3,5 kn/m 3 (havazás után több héttel, összefagyott hó) Megülepedett hó γ set 2,0 kn/m 3 (havazás után több nappal, 1-2 mm jégkristályok) Nedves, vizes hó γ 4,0 kn/m 3 (olvadáskor, újrafagyás előtt)

22 Felszínen és lapostetőn: HÓTEHER MÉRÉSE Teher: nyomásmérés hidrosztatikus párnával Geometria: magasságmérés vagy csöves minta Magastetőn: geometria-mérés és megfigyelés

23 FELSZÍNI HÓTEHER - TETŐ HÓTERHE Tető hóterhe: μ i s k s k : egyszeri túllépési valószínűsége 50 éven belül 64% Felszíni hóteher: s k

24 TETŐ HÓTERHÉNEK TERVEZÉSI ÉRTÉKE s d = γ Q C e C t μ i s k [kn/vet m2 ] Biztonsági tényező: γ Q = 1,0-1,50 Szél hatása (terep): C e = 0,8 1,0 1,2 Hőmérséklet hatása: C t = 1,0 (általában) Alaki tényező: μ i = 0,0 0,8-1,6 A felszíni hóteher karakterisztikus értéke: s k = 1,25-2,75 kn/m 2

25 TETŐ HÓTERHÉNEK TERVEZÉSI ÉRTÉKE s d = γ Q C e C t μ i s k [kn/vet m2 ] Biztonsági tényezők: Teherbírási határállapot (pl. törés): γ Q = 1,50 Használati határállapot (pl. alakváltozás): γ Q = 1,0 Rendkívüli teher: γ A = 1,0

26 TETŐ HÓTERHÉNEK TERVEZÉSI ÉRTÉKE s d = γ Q C e C t μ i s k [kn/vet m2 ] Terepviszonyok: Általában: C e = 1,0 Szeles terep : C e = 0,8 akadálymentes terület, pl. domb- v. hegyoldal Védett terep: C e = 1,2 a vizsgált ház alacsonyabban van a környező terepnél, pl. völgyben

27 TETŐ HÓTERHÉNEK TERVEZÉSI ÉRTÉKE s d = γ Q C e C t μ i s k [kn/vet m2 ] Hőmérsékleti tényező: Általában: C t = 1,0 Üvegtető: C t = 0,8 k (U) > 1,0 W/m 2 K, ha garantált az állandó fűtés Megj: rendkívüli hóteher itt is van (pl. nincs fűtés)!

28 TETŐ HÓTERHÉNEK TERVEZÉSI ÉRTÉKE s d = γ Q C e C t μ i s k [kn/vet m2 ] Alaki tényező

29 hóteher karakteriszitikus értéke Felszíni hóteher karakterisztikus értéke s k =1,25 kn/m 2 (400 m tengerszint feletti magasságig) [kn/vetületi m 2 ] 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 s d = γ Q C e C t μ i s k [kn/vet m 2 ] tengerszint fölötti magasság [m] s k = 0,25 + 0,0025 H kn/m 2 (400 m tengerszint feletti magasság felett) vagy: meteorológiai adatszolgáltatás az adott helyszínre

30 hóteher karakteriszitikus értéke Felszíni hóteher karakterisztikus értéke s k =1,25 kn/m 2 (400 m tengerszint feletti magasságig) [kn/vetületi m 2 ] 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 s d = γ Q C e C t μ i s k [kn/vet m 2 ] tengerszint fölötti magasság [m] Magyarországon egységes! s k = 0,25 + 0,0025 H kn/m 2 (400 m tengerszint feletti magasság felett) EU más államaiban: zónák!

31 Összevetés: hóteher lapostetőn H 400 m (C t = C e =1,0) s k =1,25 kn/m 2 μ i s k = 0,8 1,25 = 1,0 kn/m 2 megfelel kb. 0,5 m ülepedett hónak MOSZ kg/m 2 Max: Kékestető, hóteher lapostetőn, H = 1000 m μ i s k = 0,8 (0,25 + 0, ) = 2,20 kn/m 2 MOSZ kg/m 2

32 Hóteher elrendezések nyeregtetőn Tetőszélen túlnyúló hó: NM nem kell figyelembe venni 1. eset Felhalmozódás nélkül 100% 100% 2. eset Baloldali féloldalas 3. eset Jobboldali féloldalas 100% 50% 50% 100%

33 Hózugterhek sorolt nyeregtetőn

34 Hózugteher magasabb szerkezethez csatlakozó tetőn Kiindulás Attikafal, magasabb lapostető Csatlakozó magastető (> 15º) μ w2 = min 2,0 ; γ set s k h μ s = μ 1 α ( ) l s b 3 b1 + b = min 4,0 ; 2h μ w 2 ; γ set s k h

35 Általános hózugteher (javaslat, nem EC)

36 Kivételes felszíni hóteher (több száz évente egyszer várható hó leesik) Magyarországon csak rendkívüli teherkombinációban! s A = C esl s k = 2,0 s k ahol s k a hóteher karakterisztikus értéke a kivételes felszíni hóteher értéke s A Kivételes hófelhalmozódás (pl. tartós, egyirányú szél havat hord a tetőre) NM Magyarországon nem kell számításba venni!

37 Rendkívüli tervezési helyzet Hatáskombináció: γ G = γ Q = 1,0 Biztonsági tényező nélküli önsúly i G " + " A " + " ψ Q " + " ψ Q ki d 11 k1 2i ki i Kivételes hóteher (2 ) ált.: szél más esetleges teher tartós teherrésze Kiemelt és a további esetleges terhek Lapostetőn általában Ø! Ellenállás - oldal (anyag) : γ M,A = 1,0 (kivéve beton)

38 Rendkívüli tervezési helyzet nagyobb a rendkívüli teher, ha: γ G g k + γ Q μ s k < g k + 2 μ s k tartós tervezési helyzet terhe rendkívüli tervezési helyzet terhe (csak önsúllyal + hóval terhelt, közel vízszintes szerkezeteknél)

39 Rendkívüli tervezési helyzet Mértékadó, ha: teherbírás oldala! (anyagok) γ Μ (γ G g k + γ Q μ s k ) < g k + 2 μ s k Acél (γ M =1,00) : g k / μ s k < 1,43 Vb-betonacél (γ M =1,15) : g k / μ s k < 0,50 Fűrészelt fa (γ M =1,30) : g k / μ s k < 0,07 Korábban (MSZ): ha g / p hó < 0,4 γ hó =1,75 (1,4 helyett)

40 Rendkívüli tervezési helyzet - intézkedések Különösen nagy felületű lapostetőkön - egy adott hómagasság elérése után a hó mesterséges eltávolítása előírható Lapátolással Hóeltakarító géppel (járulékos hatás!) Egyes esetekben magastetőkön is szükségessé válhat!

41 Köszönöm a figyelmet