LINDAB Z / C - GERENDÁK STATIKAI MÉRETEZÉSE TERVEZÉSI ÚTMUTATÓ 2. KIADÁS

Átírás

1 LINDAB Z / C - GERENDÁK STATIKAI MÉRETEZÉSE TERVEZÉSI ÚTMUTATÓ 2. KIADÁS Készítették: Dr. Dunai László Ádány Sándor LINDAB KFT, 1998.

2 Tartalo 1. Bevezetés 1.1 Az útutató tárgya 1.2 Lindab Z- és C-szelvények 1.3 Alkalazott szabványok 2. Geoetriai- és anyagjellezők 2.1 Keresztetszeti éretek 2.2 Keresztetszeti jellezők száítása Tervezési vastagság Effektív keresztetszeti jellezők 2.3 Anyagjellezők Anyaginőség Határfeszültség 3. Szerkezeti kialakítás és odell 3.1 Szerkezeti kialakítás 3.2 Statikai odell 4. Vékonyfalú gerendák terhei 4.1 Állandó terhek 4.2 Esetleges terhek Hasznos terhek Meteorológiai terhek Építési terhek 4.3 Teherodell 4.4 Mértékadó tehercsoportosítások 5. Vékonyfalú gerendák teherbírási határállapota 5.1 Hajlítási tönkreenetel: határnyoaték Mindkét öv egtáasztott - M H, A húzott öv szabad, a nyoott öv egtáasztott - M H, A nyoott öv szabad, a húzott öv egtáasztott - M H,3 és M H, A nyoott öv részlegesen, a húzott öv folytonosan egtáasztott Mindkét öv szabad Hajlítónyoatékok ellenőrzése 1

3 5.2 Gerinc nyírási tönkreenetele: határnyíróerő 5.3 Gerinc beroppanási tönkreenetele: beroppanási határerő 5.4 Nyoaték és nyíróerő kölcsönhatása 5.5 Nyoaték és koncentrálterő kölcsönhatása 5.6 Kapcsolatok éretezése Gerenda illesztése Gerenda konzolos egtáasztása 6. Vékonyfalú gerendák használati határállapota 7. Statikai száítás 7.1 Méretezés tervezési táblázatok alapján A tervezési táblázatok felépítése A fesztáv - terhelés tervezési táblázatok alkalazása 7.2 Méretezés részletes vizsgálat alapján 8. Oldalirányú egtáasztás 8.1 Folytonos egtáasztások 8.2 Részleges egtáasztások 8.3 Részleges táaszok kialakítása 8.4 Alkalazástechnikai ajánlások 9. Mintapéldák Lindab vékonyfalú gerendák éretezésére 9.1 Z-szelvényű szeleen éretezése /1 9.2 Z-szelvényű szeleen éretezése /2 9.3 Z-szelvényű szeleen éretezése /3 9.4 C- és Z-szelvényű falvázgerenda éretezése 9.5 C-szelvényű födégerenda éretezése 10. Z-szelvényű gerendák tervezési táblázata 11. C-szelvényű gerendák tervezési táblázata 2

4 1. Bevezetés 1.1 Az útutató tárgya Ez az tervezési útutató a Lindab Kft. által 1996-ban azonos cíen kiadott éretezési segédlet 2. kiadása. Az útutató a különböző rendeltetési funkciókban alkalazott (pl. tetőszeleen, falvázgerenda, födégerenda) Lindab vékonyfalú, C- és Z-szelvényű gerendák statikai éretezését tárgyalja. Beutatja a vékonyfalú szelvények statikai szepontból fontos jellezőit, a szerkezeti kialakításokat és statikai rendszereket, a éretezés elvi hátterét, ajd gyakorlati tervezésre alkalas táblázatokat és intapéldákat ellékel. Az útutató 2. kiadásának elvi felépítése és a javasolt éretezési eljárás azonos az 1. kiadáséval. Újdonság azonban a éretezés kiterjesztése az új, egnövelt szelvényválasztékra. Az útutató tárgyalja az új szelvények nagyobb fesztávra való alkalazását és ehhez tervezési táblázatokat biztosít. Egy új szerkezeti rendszerrel bővíti az 1. kiadásban adott választékot. Az útutató alkalazástechnikai szinten tárgyalja a vékonyfalú gerendák öveinek oldalirányú egtáasztási feltételeit. A intapéldák részben újak illetve aktualizáltak. A tetőszeleen éretezésére vonatkozó példa beutatja a különböző hófelhalozódási terhekre való éretezés végrehajtását. 1.2 Lindab Z- és C-szelvények Az új Lindab Z- és C-szelvények érettartoánya egváltozott: a gerincagasságé ről re, a leezvastagságé pedig ről re nőtt. Az új szelvények gerinc-öv aránya is egváltozott a hatékonyabb statikai viselkedés érdekében. Eiatt az útutató 1. és 2. kiadása az azonos gerincagasságú régi és új szelvényre különböző eredényeket szolgáltat. Az új Z- és C-szelvényeket az 1.1 táblázat foglalja össze (a szelvények elnevezésében a -ben egadott agasság szerepel, t pedig a névleges leezvastagságot jelöli). Z-szelvények C-szelvények C-70 / t= 0.7, 1.0, 1.5 Z-100 / t=1.0, 1.2, 1.5, 2.0 C-100 / t= 0.7, 1.0, 1.2, 1.5, 2.0 Z-120 / t=1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 2.5 C-120 / t= 0.7, 1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 2.5 Z-150 / t=1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 2.5 C-150 / t= 0.7, 1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 2.5 Z-200 / t=1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 2.5 C-200 / t= 1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 2.5 Z-250 / t= 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 C-250 / t= 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 Z-300 / t= 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 C-300 / t= 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 Z-350 / t= 2.0, 2.5, 3.0 C-350 / t= 2.0, 2.5, táblázat: Lindab Z- és C-szelvények 3

5 1.3 Alkalazott szabványok A 2. kiadásban közölt éretezési eljárás elvei azonososak az 1. kiadáséval, aelyet az Építésügyi Minőségellenőrző Intézet (ÉMI) jóváhagyott. A terhek és erevségi feltételek a vonatkozó agyar szabványok, a teherbírási feltételek pedig a svéd vékonyfalú szerkezetekre vonatkozó szabvány alapján lettek eghatározva. Az anyagban hivatkozások találhatók a vonatkozó Eurocode szabványok előírásaira is. [1] MSZ : Építények teherhordó szerkezeteinek erőtani tervezése. Általános előírások. [2] MSZ 15021/1-86: Építények teherhordó szerkezeteinek erőtani tervezése. Magasépítési szerkezetek terhei. [3] MSZ 15021/2-86: Építények teherhordó szerkezeteinek erőtani tervezése. Magasépítési szerkezetek erevségi követelényei. [4] MSZ 15024/1-85: Építények acélszerkezeteinek erőtani tervezése. Tervezési előírások. [5] MSZ 15024/3-85: Építények acélszerkezeteinek erőtani tervezése. Méretezési eljárások. [6] ME : Vékonyfalú acélszerkezetek éretezése, csoóponti kialakítása és ellenőrző vizsgálata [7] ENV : 1992: Eurocode 3: Design of Steel Structures. Part 1-1: General rules for buildings. [8] ENV : 1996: Eurocode 3: Design of Steel Structures. Part 1-3: General rules - Suppleentary rules for cold fored thin gauge ebers and sheeting. [9] StBK-5: Swedish Code for Light-Gauge Metal Structures, Swedish Institute of Steel Construction, March [10] EN 10147: Specification for continuously hot-dip zinc coated structural steel sheet - Technical delivery conditions. [11] BS 5950: Part 5: 1987: Structural use of steelwork in building. Part 5: Code of practice for design in cold fored sections. 4

6 2. Geoetriai- és anyagjellezők 2.1 Keresztetszeti éretek A Lindab Z- és C-szelvények keresztetszeti kialakítását a 2.1 ábra szelélteti; a geoetriai éreteit a 2.1 táblázat adja eg. 2.1 ábra: Lindab Z- és C-szelvények Megjegyzések: a geoetriai éretek befoglaló éretként értendők, a különböző éretű övek lehetővé teszik a gerendák egyásba csúsztatott toldását. 5

7 A [] Z B 1 B 2 L t A [] C B 1 B 2 L t táblázat: Lindab Z- és C-szelvények geoetriai adatai 6

8 2.2 Keresztetszeti jellezők száítása Tervezési vastagság A vékonyfalú Z- és C-szelvényű gerendák vastagságát statikai éretezés szepontjából az alábbiakban definiált ennyiségek jellezik, a [9] szabvány alapján: t n t t in - névleges vastagság: az acélleez vastagsága bevonatok nélkül, - tervezési vastagság: az acélleez tervezés során figyelebevehető vastagsága, - az acélleez vastagságának iniális értéke: statisztikai intában ennél kisebb vastagság ne fordulhat elő. A tervezési vastagság értelezése [9] előírásai alapján: t t = in (2.1) Effektív keresztetszeti jellezők A keresztetszeti jellezők száítása az alábbi elvek alapján történt: A keresztetszet geoetriája a leezek középvonalára értelezett. A vékonyfalú Z- és C-keresztetszetekben a nyoott eleek lokális leezhorpadása az un. "dolgozó" vagy "effektív" leezszélességgel illetve leezvastagsággal lett figyelebevéve. A száítás lépései: nyoófeszültség száítása, effektív leezszélesség illetve leezvastagság eghatározása, effektív keresztetszeti jellezők száítása. Az aszietrikus vékonyfalú Z- és C-keresztetszetekre értelezett effektív inerciák és keresztetszeti odulusok pozitív és negatív értelű hajlítónyoatékok esetén eghatározhatók: I eff +, I eff, w eff +, w eff. A Lindab Z- és C-szelvények övei csupán kisértékben térnek el egyástól, gyakorlati szepontból a szelvények szietrikusnak tekinthetők, és egységes jellezők száíthatók átlagos övszélesség figyelebevételével: I eff, w eff. 2.3 Anyagjellezők Anyaginőség A Lindab Z- és C-szelvényű gerendák a [10] szabvány által definiált anyaginőségű leezből készülnek: FeE 350G; R y = 350 MPa, R = 420 MPa R y - folyáshatár inősítési értéke, R - szakítószilárdság inősítési értéke. Rugalassági odulus: E = MPa. 7

9 2.3.2 Határfeszültség A húzási határfeszültség általános definíciója [9] szerint: σ H Ry = (2.2) γ n γ n = γ γ n = 10. (2.3) γ az anyaginőség bizonytalanságait figyelebevevő tényező, γ n a szerkezeti ele rendeltetését figyelebevevő tényező. Megjegyzések: γ = 10. [9] alapján; A tényező eghatározásához egvizsgálták a leez húzási és nyoási teherbírását jellező valószínűségi változók (anyag- és geoetriai jellezők) eloszlását külön változónként és teherbírási ennyiségként összevontan. A statisztikai vizsgálat eredénye alapján vezették le a teherbírási ennyiségek 4 %-os alularadási valószínűségéhez tartozó tervezési vastagság és határfeszültség értékeket. γ n = 10., 11., 12. [9] alapján; A tényező az adott szerkezeti ele globális szerkezeti rendeltetésétől függ. Ezt a biztonsági tényezőt a jelen anyagban kiegészítésként alkalazott egfelelő MSZ [2, 3, 6] ás helyen és ás ódon veszi figyelebe, ezért a száításokban ennek értéke egységesen

10 3. Szerkezeti kialakítás és odell 3.1 Szerkezeti kialakítás Vékonyfalú gerendák általában úgynevezett ásodlagos teherviselő funkciót látnak el, azaz közvetítik a közvetlenül terhelt héjazatok, falburkolatok, födéleezek terheit az elsődleges teherviselő eleekre vagy főtartókra. Tipikus ásodlagos teherviselő szerkezeti eleek a tetőszeleenek, falvázgerendák, könnyűszerkezetes födégerendák. A vékonyfalú gerendák táaszait az elsődleges teherviselő szerkezet biztosítja, így annak kialakítása eghatározza a fesztávot. A táaszok kialakítása általában olyan, hogy biztosítja a vékonyfalú gerendák kétirányú egtáasztását, aint ezt a 3.1 ábra szelélteti. Aennyiben a vékonyfalú ele közvetlenül felfekszik a egtáasztó eleen, akkor a szerkezeti kialakítást a gerenda felfekvési érete is jellezi. A vékonyfalú gerendák alkalazhatók a globális szerkezet erevítőrendszerének részeként, és így kiegészítő statikai funkciót is elláthatnak (pl. nyoott főtartóeleek egtáasztása). A vékonyfalú gerendák leerősítő rendszerének ezzel a funkcióval is összhangban kell lennie. 3.1 ábra: vékonyfalú gerendák tipikus egtáasztása A vékonyfalú gerendákra közvetlenül kerülnek leerősítésre a burkolatok tartószerkezeti eleei (pl. trapézleezek). A burkolat - épületszerkezeti funkciójától függően - többféle ódon csatlakozhat a Z-, C-gerendákhoz: a szelvény egyik, a terhelés szepontjából alsó vagy felső, illetőleg indkét övéhez (pl. alsó és felső trapézleez alkalazása esetén). Ezzel a kialakítással a burkolati teherviselő réteg a közvetlen teherhordó funkciója ellett a vékonyfalú gerendák öveinek oldalirányú egtáasztásával kiegészítő statikai szerepet is ellát. A szabad övek oldalirányú egtáasztása egoldható táasztó- illetve függesztőrudak alkalazásával is (lsd. részletesebben az 5. és 8. fejezetekben). 9

11 A vékonyfalú gerendák toldását gyártási, szerelési, szerkezeti és statikai szepontok alapján lehet kialakítani. Kéttáaszú, illetve kisebb táaszközök esetén többtáaszú egoldás is kialakítható illesztés nélkül, egy szerelési egységből. Többtáaszú, több szerelési egységből álló kialakítás esetén a Z- és C-szelvények aszietrikus övei lehetővé teszik az egyásba csúsztatott átlapolt vagy átfedéses illesztést, aint ezt a 3.2 ábra utatja. 3.2 ábra: Z- és C-szelvények átlapolt illesztése Az illesztést általában a táaszok felett célszerű kialakítani két gerenda egyásba csúsztatásával illetve toldóele közbeiktatásával, a 3.3 ábra alapján. ĺgy a többtáaszú gerendán a táasz felett fellépő nagyobb nyoatékot két szelvény veszi fel. Ezzel a kialakítással lehetővé válik a ezőnyoaték és a lehajlás szepontjából értékadó szélső ező teherbírásának és hajlítási erevségének növelése is az alábbi ódokon: az alapszelvénnyel azonos agasságú, de vastagabb szélső ele alkalazásával, az alapszelvénnyel azonos agasságú kiegészítő ele alkalazásával. Az átfedéses illesztés hossza általában a 0.2 L (L = táaszköz); a ásodik táasz felett 0.3 L. A szélső ezőben alkalazandó kiegészítő ele hossza: 0.8 L. Az így kialakuló gyártási és szerelési egységek hossza a 3.3 ábra alapján: Z szélső ezőben: közbenső ezőben: kiegészítő ele: C szélső ezőben: közbenső ezőben: toldó ele: 1.2 L + túlnyúlás 1.2 L 0.8 L 1.1 L + túlnyúlás 1.0 L in. 0.2 L (szabványos éret = 1600 ) 10

12 3.3 ábra: Z- és C-gerendák átlapolt illesztéssel kialakított szerkezeti rendszere 11

13 3.2 Statikai odell A vékonyfalú gerendák statikai odellje - az elsődleges szerkezeti funkció alapján - két- vagy többtáaszú gerendatartó. Általános esetben a tartó táaszköze tetszőlegesen változhat, hajlítási erevsége és terhelése ne állandó a hossz entén. A statikai viselkedést jelentősen befolyásolja az övek oldalirányú egtáasztása. Az erőjáték ettől függően változhat a viszonylag egyszerű síkbeli hajlítástól az összetett kéttengelyű hajlítás és csavarás kobinációjáig. Az általános kialakítású és terhelésű vékonyfalú gerendatartó éretezése tehát viszonylag bonyolult ódon hajtható végre. A gyakorlati tervezés követelényeit figyelebevéve a statikai odell egyszerűsíthető olyódon, hogy tipikus esetekre a éretezés gyorsan végrehajtható legyen. A tipikus esetek feltevései az alábbiakban foglalhatók össze: A többtáaszú odellek esetén a táaszközök azonosak (a fesztáv a egtáasztások középvonala közötti távolsággal egyenlő). A teherodell egyenletesen egoszló totális teher. Hat tipikus gerendatartó odell definiált (lsd a 3.4 ábrán): 3.4 ábra: tipikus statikai odellek 12

14 1. kéttáaszú tartó, 2. hárotáaszú tartó, illesztés nélkül, illetve toldóelees illesztéssel kialakítva, 3. négy- illetve ennél többtáaszú tartó, illesztés nélkül, illetve toldóelees illesztéssel kialakítva; a szélső ezőben erősebb (vastagabb) szelvény alkalazása lehetséges, 4. hárotáaszú tartó, a közbenső táasz felett átlapolt illesztéssel kialakítva, 5. négy- illetve ennél többtáaszú tartó, a közbenső táaszok felett átlapolt illesztéssel, a szélső ezőben azonos illetve erősebb (vastagabb) szelvény alkalazásával, 6. négy- illetve ennél többtáaszú tartó, a közbenső táaszok felett átlapolt illesztéssel, a szélső ezőben kiegészítő ele alkalazásával. A burkolatok tartószerkezetei és kapcsolatai egfelelő erevségűek és teherbírásúak ahhoz, hogy a Z- és C-gerendák öveit oldalirányban egtáasszák. Az övek oldalirányú egtáasztásai folytonosnak tekinthetők. A burkolatok leerősítő kapcsolatai egfelelő teherbírásúak a húzó jellegű teher átadásához. Háro tipikus egtáasztási és teherátadási alapeset definiált (lsd. a 3.5 ábrán): 1. indkét öv egtáasztott, 2. a húzott öv szabad, a nyoott öv egtáasztott, 3. a nyoott öv szabad, a húzott öv egtáasztott, a, nyoó jellegű teher, b, húzó jellegű teher. 3.5 ábra: övek oldalirányú egtáasztása A fentiekban beutatott tipikus kialakítások gyors éretezésére az útutató tervezési táblázatokat ellékel. Ezektől eltérő kialakítások esetén részletes statikai száítást kell végrehajtani, aelyekhez az útutató teherbírási jellezőket ellékel. A teherbírási táblázatok azonban ekkor is hatékonyan alkalazhatók előtervezésre. 13

15 4. Vékonyfalú gerendák terhei 4.1 Állandó terhek Állandó teherként a vékonyfalú gerenda önsúlyát (q g - /) továbbá a rajta véglegesen és állandóan űködő egyéb terheket és hatásokat kell száításba venni. A vékonyfalú gerenda által egtáasztott eleek önsúlyából adódó állandó terhek alapértéke (p a ) és a szélsőértékhez tartozó biztonsági tényezője (γ) az alábbiakban foglalható össze [2] alapján: Vékonyfalú gerenda önsúly: q g - gerenda önsúly [/], γ g =1.1, ha az önsúly a vizsgált hatással azonos értelű (pl. hóteher esetén), illetve =0.8, ha az önsúly a vizsgált hatással ellentétes értelű (pl. szélszívás esetén). Burkolati rétegek: p r - adott réteg átlagos légszáraz térfogatsúlya alapján száolt önsúly [/ 2 ], aelyet a vékonyfalú gerendára kell redukálni, q r [/]. 1. beton és vasbetonszerkezetek, falazott szerkezetek, fé- és faszerkezetek, γ r = 1.1, illetve üzeben gyártott könnyűbeton szerkezet, hő- és hangszigetelő anyagok, γ r = 1.2, illetve helyszíni könnyűbeton szerkezet, vakolatok, kiegyenlítő és síító rétegek, γ r = 1.3, illetve 0.7 Koncentrált jellegű állandó terhek: Tető-, fal- és födészerkezetekben alkalazott vékonyfalú gerendák esetén fellépő koncentrált terheket - G [] - (pl. felülvilágító, oszlop) a terv szerinti helyen és elrendezésben űködőnek kell feltételezni. Szintenként a födére táaszkodó, legfeljebb 10 c vakolatlan vastagságú, egyáshoz kapcsolt válaszfalak súlyát, az azokat hordó együttdolgozó födészakaszon egyenletesen egoszlónak szabad tekinteni és ennek egfelelően lehet a gerendára redukálni. Az n száú burkolati réteggel kialakított tető- illetve födészerkezetet egtáasztó vékonyfalú gerenda állandó terhe a következő ódon adható eg: alapérték: q = q + q n a,a g r, i i= 1 n szélsőérték: q a,sz = γgqg + γr, i qr, i i= 1 (4.1) (4.2) 14

16 4.2 Esetleges terhek Hasznos terhek Vékonyfalú gerendákkal kialakított födéek hasznos terheinek alapértékét, p h [/ 2 ], P h [], a [2] szabvány 2. táblázata tartalazza. Dinaikus hatást okozó hasznos terhek alapértékét a - dinaikai száítás ellőzése esetén - dinaikus tényezővel (µ) szorozni kell (lsd. [2] szabvány 3. táblázatát). A hasznos terhek biztonsági tényezőjét [2] az alábbi ódon definiálja: γ h = koncentrált (P h ) és vonalentén egoszló (q h ) hasznos teher esetén γ h = ha p h < 2.0 [/ 2 ] γ h = ha 2.0 p h < 5.0 γ h = ha 5.0 p h Meteorológiai terhek Hóteher: A hóteher alapértéke [2] szabvány alapján a vízszintessel α 30 szöget bezáró tetőfelületen, a tető vízszintes vetületére vonatkoztatva, [/ 2 ] dienzióban: M 300 tengerszint feletti agasságban: p s = 08. (4.3) M > 300 tengerszint feletti agasságban: M p s = (4.4) 100 Ha a tető síkjának hajlása α 60, akkor hóteherrel ne kell száolni, közbenső hajlások esetén (30 <α<60 ) az alapérték nagyságát lineáris interpolációval kell eghatározni. A hóteher általában egyenletesen egoszló (α 20 hajlású illetve lapos ívű tetők esetén: ív agasság/fesztáv 1/8). Abban az esetben azonban ha a tető alakja, vagy több tetősík egyáshoz viszonyított helyzete iatt a tető egy részén a hó felhalozódhat, akkor ennek lehetőségét is száításba kell venni (lsd. hózúgteher [2] szabvány F1 Függelékében). A hófelhalozódásból szárazó többletterhek száítását illetve ennek figyelebevételével tetőszeleen kialakítását és éretezését a 9. fejezet intapéldája utatja be. 15

17 A hóteher biztonsági tényezőjét vékonyfalú gerenda éretezése esetén [2] az alábbi ódon definiálja: γ s = 1.4, (1.0) - ha g a /p s 1.0 γ s = 1.75, (1.25) - ha g a /p s 0.4 a közbenső g a /p s arányok esetén a biztonsági tényező lineáris interpolációval határozható eg. A zárójelbe tett értékek ideiglenes jellegű (axiálisan 5 évre tervezett) építényeknél használhatók. Szélteher: A szélteher alapértéke [2] alapján a következő összefüggés alapján száítható: p w = c w (4.5) o c - alaki tényező w o - torlónyoás A torlónyoás nyitott térségben szabadon álló, 100 éternél ne agasabb építények esetén, a terepszinttől ért h [] agasságban az alábbi ódon száítható, [/2] dienzióban: w o = h (4.6) Ha az építény környéke 10 éternél agasabb épületekkel egyenletesen beépített városi belterület, ipartelep: h 044. w (4.7) 10 o = Állandó szélességű szabadon álló építény esetén a teljes agasságon figyelebevehető átlagos érték: h 032. w (4.8) 10 o = Beépített övezetben figyelebevehető csökkentett átlagos érték: h 044. w o = (4.9) A szélteher alaki tényezőjének eghatározását [2] szabvány egadja különböző kialakítású építények esetén. A tetőszeleen illetve falvázgerenda éretezés szepontjából tipikusnak tekinthető zárt és részben nyitott (ax. 30%-nyi felület nyitott vagy nyitható) építények külső síkfelületeire vonatkozó alaki tényezők [2] alapján az alábbiakban foglalhatók össze: 16

18 oldalfalra, széltáadta oldalon: c = +0.8 (+ szélnyoás, - szélszívás), oldalfalra, szélárnyékos oldalon: c 3 = -0.4, ha h/l 2, c 3 = -0.6, ha h/l 3, h az oldalfal agassága, l pedig az építénynek a széliránnyal párhuzaos szélességi érete; a két érték között c 3 lineáris interpolációval határozható eg, széliránnyal párhuzaos oldalfalon: c 4 = -0.4, sík tetőfelületen kétféle szélteher lehetőségével kell a hajlásszög függvényében eghatározni c 1 és c 2 értékét, a széltáadta és szélárnyékos oldalon; az 1. esetet a 4.1, a 2. esetet pedig a 4.2 ábra szelélteti. A szélteher biztonsági tényezője trapézleez éretezése esetén általában γ w = 1.2. Ideiglenes jellegű (axiálisan 5 évre tervezett) építények esetén γ w = 1.0 biztonsági tényező használható. 4.1 ábra: szélteher 1. eset - alaki tényezők eghatározása 17

19 4.2 ábra: szélteher 2. eset - alaki tényezők eghatározása Építési terhek Építési állapotban a födéek terheit várható legkedvezőtlenebb értékükkel kell száításba venni. Technológiai teherként iniu g e = 1.0 / 2 egyenletesen egoszló terhet, vagy - ha ez kedvezőtlenebb - két egyástól 1.0 éter távolságban levő P e = 1.0 nagyságú koncentrált erőt kell feltételezni, 10 x 10 c-es egoszlási felületen. A technológiai terhek biztonsági tényezőjét a hasznos terheknél részletezett ódon kell figyelebevenni. 18

20 4.3 Teherodell A teherodellben az előző fejezetekben definiált szabványos terheket a vékonyfalú gerenda statikai odelljére kell transzforálni. A teherodell eghatározása két lépésben történik: 1. A felületi egoszló terhek (p) redukálása hosszenti egoszló terhekre (q), a héjazat statikai odellje alapján. Gyakorlati statikai száításokban egfelelő pontosságot biztosít a kéttáaszú héjazati odell feltételezése: q = p b g (4.10) b g - a vékonyfalú gerendák távolsága. 2. A hosszenti egoszló teher, q redukálása a vékonyfalú gerenda statikai odelljére (norál, q n és keresztirányú, q t egoszló erők eghatározása): állandó teher esetén: q a,n = q a cosα (4.11) q = q sinα (4.12) a,t a α - a tető hajlásszöge 4.3 ábra: állandó teher redukálása hóteher esetén: q = q cos α (4.13) s,n s 2 q = q cos αsinα (4.14) s,t s 4.4 ábra: hóteher redukálása 19

21 szélteher esetén: q w,n = q w (4.15) q w,t = 0 (4.16) 4.5 ábra: szélteher redukálása 4.4 Mértékadó tehercsoportosítások Mértékadó teher alapértéke n esetleges teher esetén: q = q + q + q a a,a e, 1 αe, i e, i i= 2 q a,a q e,1 q e,i α e, i n - állandó teher alapértéke, - legkedvezőtlenebb (kieelt) esetleges teher alapértéke, (4.17) - további (i-dik) esetleges teher alapértéke, - további (i-dik) esetleges teher egyidejűségi tényezője: α e = eteorológiai terhekre, α e = födéek hasznos terhére, ha a teher alapértékének tartós hányada legalább 50%. Mértékadó teher szélsőértéke n esetleges teher esetén: q = q + γ q + α γ q sz a,sz e,1 e, 1 e, i e, i e, i i= 2 q a,sz γ e,1 γ e,i - állandó teher szélsőértéke, n - legkedvezőtlenebb (kieelt) esetleges teher biztonsági tényezője, - további (i-dik) esetleges teher biztonsági tényezője. (4.18) 20

22 5. Vékonyfalú gerendák teherbírási határállapota 5.1 Hajlítási tönkreenetel: határnyoaték Hajlítónyoaték hatására a vékonyfalú gerendák teherbírási határállapota alapvetően az övek oldalirányú egtáasztásától függ. A táaszok a hosszenti egoszlásuk alapján lehetnek folytonosak (pl. sűrűn leerősített trapézleez esetén) illetve részlegesek (pl. egtáasztó vagy függesztő rudak alkalazása esetén). Merevségük alapján lehetnek erev illetve rugalas táaszok. Ebben az útutatóban a teherbírási határállapot vizsgálatánál azt feltételezzük, hogy az övek oldalirányban folytonos és erev táaszokkal az alábbiak szerint vannak egfogva: 1. indkét öv egtáasztott (3.5 /1, ábra), 2. a húzott öv szabad, a nyoott öv egtáasztott (3.5 /2, ábra), 3. a nyoott öv szabad, a húzott öv egtáasztott, a húzott övön gravitációs (nyoó) jellegű teher hat (3.5 /3a, ábra), 4. a nyoott öv szabad, a húzott öv egtáasztott, a húzott övön szélszívás (húzó) jellegű teher hat (3.5 /3b, ábra). A fenti eseteket részletesen tárgyaljuk a következőkben. A egtáasztatlan illetve részlegesen egtáasztott övek teherbírási határállapotát ebben a fejezetben általánosan áttekintjük, a gyakorlati tervezésre alkalazástechnikai ajánlásokat teszünk a 8. fejezetben Mindkét öv egtáasztott - M H,1 A tönkreenetel ódja stabilitási határállapot, horpadás a nyoott övben és a gerinc nyoott szakaszán (kisebb karcsúságú leezezőnél esetleg szilárdsági határállapot is értékadó lehet). A ferde hajlítás illetve a csavarás iatt a egtáasztásokban az 5.1 ábrán vázolt erők lépnek fel Z- illetve C-gerendák esetén. 5.1 ábra: indkét öv egtáasztott - táaszerők 21

23 A leezhorpadási teherbírás száításbavétele vékonyfalú szelvényeknél általában az un. "dolgozó" vagy "effektív" leezszélesség alapján történik. Az övben fellépő nyoófeszültség függvényében a kihorpadt leezező eliinálásával dolgozó sávok alakulnak ki. Az így kialakuló effektív keresztetszet szilárdsági határállapota alapján száítható nyoatéki teherbírás: M H,1 = w eff σ H (5.1) a leez anyagának húzási határfeszültsége, σ H w eff effektív keresztetszet értékadó keresztetszeti odulusa A húzott öv szabad, a nyoott öv egtáasztott - M H,2 A tönkreenetel ódja az előző pontban definiált stabilitási határállapot a nyoott övre vonatkozóan, illetve szilárdsági határállapot a húzott övben a hajlítással egyidejű csavarás hatására. A húzott öv szilárdsági határállapota a gyakorlati esetekben általában ne értékadó, így a határnyoaték: M H,1 = M H,2 (5.2) A nyoott öv szabad, a húzott öv egtáasztott - M H,3 és M H,4 A tönkreenetel ódja stabilitási határállapot, a nyoott öv kifordulása illetve horpadása következtében. A nyoott öv kifordulása a vékony gerincű gerendában alaki torzulással következik be. A szelvény nyoott része folytonos oldalirányú rugóval egtáasztott nyoott rúdeleként vizsgálható (överevség vizsgálat), az 5.2 ábra alapján. A rugóerevség változik aszerint, hogy gravitációs (nyoó) vagy szélszívás (húzó) jellegű teher adódik át a egtáasztott húzott övről. Ez alapján külön határnyoaték száítható nyoó jellegű teherre, M H,3, és húzó jellegű teherre, M H,4. A határnyoaték száításának általános képlete: M H,3/4 = w eff,ny σ kh,3/4 (5.3) w eff,ny σ kh,3/4 effektív keresztetszet nyoott övre vonatkozó k-i odulusa, kifordulási határfeszültség, nyoó illetve húzó jellegű teher esetén, a fiktív nyoott rúd ágyazási és erevségi jellezőinek függvényében. 5.2 ábra: Z-szelvény kifordulásvizsgálati odellje 22

24 5.1.4 A nyoott öv részlegesen, a húzott öv folytonosan egtáasztott A tönkreenetel ódja stabilitási határállapot, az előző pontban isertetett nyoott öv kifordulás és horpadása következtében. A jelenség az fejezet szerinti odellel vizsgálható a pontonkénti oldalirányú táaszok között. A határnyoaték száításában a teher jellege ellett a pontonkénti táaszok távolsága és szerkezeti kialakítása is szerepet játszik. A határnyoaték száításának általános képlete: M H,r = w eff,ny σ kh,r (5.4) w eff,ny σ kh,r Mindkét öv szabad effektív keresztetszet nyoott övre vonatkozó k-i odulusa, kifordulási határfeszültség, a nyoó illetve húzó jellegű teher, a fiktív nyoott rúd ágyazási és erevségi jellezőinek és az oldalirányú táaszok kialakításának függvényében. A tönkreenetel ódja stabilitási határállapot, a hajlított ele kifordulása illetve a nyoott leezezők horpadása következtében. Ez a határállapot gyakorlati esetekben a szerelés állapotában lehet értékadó. A határnyoaték száítása az alábbi képlet alapján történik: M H,s = w eff,ny σ kh,s (5.5) w eff,ny σ kh,s effektív keresztetszet nyoott övre vonatkozó k-i odulusa, kifordulási határfeszültség, az oldalirányban egtáasztatlan gerenda kifordulási karcsúságának függvényében Hajlítónyoatékok ellenőrzése A nyoatéki teherbírást a statikai odell értékadó keresztetszeteiben kell ellenőrizni az alábbi képlet alapján: M M (5.6) M H,i M M értékadó nyoaték a terhelés szélső értékéből száolva, M H,i a egtáasztási illetve terhelési jellegtől függő határnyoaték. Megjegyzések: Lindab Z- és C-szelvények gyakorlati tervezésben alkalazható M H,1, M H,2, M H,3 és M H,4 határnyoatékai a tervezési táblázatokban találhatók a 10. és 11. Fejezetekben (C-szelvények esetére csak M H,1 és M H,2 határnyoatékok). A egtáasztatlan illetve részlegesen egtáasztott gerendaeleekre alkalazástechnikai ajánlások találhatók a 8. fejezetben. 23

25 5.2 Gerinc nyírási tönkreenetele: határnyíróerő A gerinc tönkreenetele nyíróerőre általában stabilitási határállapot: nyírási horpadás (kisebb leezkarcsúság esetén szilárdsági határállapot is értékadó lehet). A gerinc síkjában értelezett nyírási teherbírás eghatározása az alábbi képlet alapján történik: T H = b g t τ H * (5.7) t b g τ H * a gerinc eléleti hossza (alsó és felső öv - gerinc csatlakozási pontok közötti távolság), a leez tervezési vastagsága, a gerinc nyírási határfeszültsége, az anyag húzási határfeszültségének és a gerinc leezkarcsúságának függvényében. A nyírási teherbírást a statikai odell értékadó keresztetszeteiben kell ellenőrizni az alábbi képlet alapján: T M T (5.8) H T M értékadó nyíróerő a terhelés szélsőértékéből száolva. 5.3 Gerinc beroppanási tönkreenetele: beroppanási határerő Vékonyfalú gerendak gerincének jellegzetes tönkreeneteli ódja a közvetlen nyoó jellegű terhelés - általában táaszerő - hatására bekövetkező gerinchorpadás, un. beroppanás. Merevítetlen gerincű vékonyfalú gerendák esetén a beroppanási teherbírás az alábbi képlet alapján határozható eg: ( ) ( )( ) ( ) 2 F = 015. t E σ r/ t b/ t θ / 90 2 (5.9) H H E σ H b t r θ az anyag rugalassági odulusa, az anyag húzási határfeszültsége, a koncentrálterő egoszlási (felfekvési) hossza, a leez tervezési vastagsága, a leez élhajlítási belső sugara (r = 3 inden Lindab gerendára), a gerinc és a terhelt öv hajlásszöge. Szélső táasz esetén, aennyiben a felfekvési hossz kisebb int a profil agasságának 1.5-szerese, a beroppanási határerő fele értékkel veendő figyelebe. A gerinc beroppanási teherbírását a statikai odell értékadó keresztetszeteiben kell ellenőrizni az alábbi képlet alapján: F M F (5.10) H F M értékadó koncentrálterő a terhelés szélsőértékéből száolva. 24

26 Megjegyzés: a Lindab Z- és C-szelvényű gerendákra száítható határnyíróerők és beroppanási határerők a 10. és 11. fejezetekben találhatók. 5.4 Nyoaték és nyíróerő kölcsönhatása M M M H TM (5.11) T H M M, T M M H, T H értékadó igénybevételek a terhelés szélsőértékéből száolva, M és T egyidejűségét figyelebevéve, határigénybevételek. 5.5 Nyoaték és koncentrálterő kölcsönhatása M M M M M H M H FM 10. ha 025. (5.12) F H FM FM ha (5.13) F F H H M M, F M M H, F H - értékadó igénybevételek a terhelés szélsőértékéből száolva, M és F egyidejűségét figyeleebevéve, - határigénybevételek. 25

27 5.6 Kapcsolatok éretezése Gerenda illesztése A 3. fejezetben isertetett, táasz feletti illesztéssel többtáaszúsított szerkezeti rendszer esetén az egyásba csúsztatott vagy toldóeleel kapcsolt gerendákat csavarozással kell egyáshoz erősíteni az 5.3 ábra alapján. 5.3 ábra: csavarozott illesztések kialakítása Az egyszernyírt csavarozott kapcsolatokat a értékadó nyíróerőkre kell éretezni. A jelen útutatóban isertetett statikai odellek esetén a kapcsolatok éretezésénél az alábbi nyíróerők vehetők figyelebe: hárotáaszú tartó 1 és 2 jelű kapcsolata: T = 057. q L (5.14) k,m sz q sz a értékadó, egyenletesen egoszló teher szélsőértéke, L fesztáv. négy- vagy többtáaszú tartó 1, 2 és 3 jelű kapcsolata: T = 044. q L (5.15) k,m sz négy- vagy többtáaszú tartó 4 jelű kapcsolata: T = 02. q L (5.16) k,m sz Gerenda konzolos egtáasztása A vékonyfalú gerendák egtáasztásának tipikus kialakítását a 3. fejezet tárgyalja (lsd. a 3.1 ábrán). A egtáasztás csavarozott és hegesztett kapcsolatait a értékadó reakcióerő szélsőértékére kell éretezni: gerenda - egtáasztó konzol kapcsolata: egyszernyírt csavarozott kapcsolat, gerinc irányú reakcióerőre éretezendő, egtáasztó konzol keresztetszete: gerinc irányú és konzolra erőleges irányú reakcióerőkre éretezendő, egtáasztó konzol - főtartó kapcsolata: körbevezetett sarokvarrattal kialakított kapcsolat, gerinc irányú és konzolra erőleges irányú reakcióerőkre éretezendő. 26

28 6. Vékonyfalú gerendák használati határállapota Vékonyfalú gerendák használati határállapota erevségi szepontból a gerenda lehajlásával definiálható. A terhek alapértékének hatására bekövetkező értékadó elozdulásokat a egfelelő szabványok által előírt erevségi követelények korlátozzák az alábbi képlet szerint: e e (6.1) M H e M értékadó gerenda lehajlás a terhek alapértékéből száolva, e H a lehajlás határértéke a vonatkozó erevségi követelény alapján. Az útutatóban ellékelt tervezési táblázatok kidolgozása során a értékadó lehajlás száításánál az alábbi feltevéseket tettük: az alapteherre a teljes - csökkentés nélküli - keresztetszet dolgozónak tekinthető, a hajlítónyoatékok a tartó hossza entén állandó hajlítási erevség feltételezésével száíthatók (átfedések a táaszok felett és erősítések a szélső táaszközben a biztonság javára elhanyagolhatók), az adott táaszköz lehajlása az ott aktuális inercianyoaték alapján száítható. A gerendák lehajlására vonatkozó erevségi követelények a vonatkozó agyar és Eurocode szabványok alapján a következőkben foglalhatók össze: e H = L/200 (6.2) általában tető- és födégerendák esetén [3] és [7] szerint; e H = L/300 (6.3) aennyiben a gerenda résztvesz a globális szerkezet térbeli erevítésében, [4] szerint, (egjegyzés: a vonatkozó Eurocode 3 előszabvány [8] ebben az esetben előírja a gerenda külpontosan nyoott eleként való vizsgálatát); e H = L/150 (6.4) érsékelt igényszint esetén [3]. 27

29 7. Statikai száítás 7.1 Méretezés tervezési táblázatok alapján A tervezési táblázatok felépítése 1. táblázat: Lindab Z- és C-szelvények keresztetszeti és teherbírási jellezői keresztetszeti éretek, anyagjellezők, önsúly adatok: q g, teljes keresztetszet inercianyoatéka a használati határállapot vizsgálatára: I, effektív keresztetszet inercianyoaték: I eff, határigénybevételek teherbírási határállapotok vizsgálatára: M H,1, M H,2, M H,3, M H,4, T H, FH, (az adott gerendára tipikus felfekvési hossz alapján száolva). 2. táblázat: Lindab vékonyfalú gerendák fesztáv - terhelés táblázata A terhelési táblázat egadja adott statikai odellre a határterhelést teherbírási és használati határállapotok figyelebevételével. A táblázat kiindulási adatai: Lindab vékonyfalú szelvény típusa és vastagsága, statikai odell (két-, háro- illetve több int négytáaszú kialakítás, illesztés nélkül illetve átlapolt illesztéssel, kiegészítő eleel vagy nélküle, egyenletesen egoszló terhelés feltételezésével, lásd 3.4 ábra), fesztáv (táaszközönként állandónak feltételezve), oldalirányú egtáasztás (indkét öv folytonosan egtáasztott, terhelt öv folytonosan egtáasztott, nyoó illetve húzó jellegű teher feltételezésével). A táblázat eredényei: 1. határterhelés (q H,t ) teherbírási feltétel alapján - indkét öv egtáasztva, 2. határterhelés (q H,t ) teherbírási feltétel alapján - terhelt öv egtáasztva, nyoó jellegű teher (csak Z-szelvényű tartó esetén), 3. határterhelés (q H,t ) teherbírási feltétel alapján - terhelt öv egtáasztva, szívó jellegű teher (csak Z-szelvényű tartó esetén), 4. határterhelés (q H,h ) használati határállapot alapján - L/200 lehajlási követelény, 5. határterhelés (q H,h ) használati határállapot alapján - L/300 lehajlási követelény. 28

30 Megjegyzések: a, A táblázatok kidolgozásánál az igénybevételek száítása rugalas alapon történt. b, A teherbírási feltételek alapján száolt határterhelés agában foglalja valaennyi lehetséges tönkreeneteli ódot; következésképpen a táblázatban közölt adatok ne egy adott szerkezeti rész kitüntetett tönkreeneteli ódjához tartoznak. A lehetséges tönkreeneteli ódok között azonban ne szerepel a gerinc beroppanása, inthogy ez, a Lindab szelvényeknél szokásos egtáasztás esetén, ne léphet fel (lsd. a 3. és az 5. fejezetekben). c, A használati határállapot lehajlási követelénye és a hozzá tartozó határterhelés lineárisan arányos, így a fentiektől eltérő követelényhez tartozó terhelés ezekből eghatározható (pl. az L/150 korlátra vonatkozó határterhelés az L/300-hoz tartozó kétszerese) A fesztáv - terhelés tervezési táblázatok alkalazása 1. Statikai odell felvétele az adott szerkezeti kialakítás alapján: két-, háro- illetve négy (vagy több int négytáaszú) gerendatartó, táaszközönként állandó fesztávval, táaszok felett folytonosan vagy átlapolt illesztéssel, egy vagy indkét öv oldalirányú egtáasztásával, egyenletesen egoszló totális teherrel definiálva. 2. Mértékadó teher alap- és szélsőértékének eghatározása: q a, q sz. 3. Az adott odellre és gerendára vonatkozó határterhelés eghatározása a fesztáv - terhelés tervezési táblázat alapján: q H,t, q H,h. 4. Ellenőrzés végrehajtása: q sz q H,t (7.1) q a q H,h (7.2) 5. Az eredény kiértékelése és szükség esetén ódosítás végrehajtása. 7.2 Méretezés részletes vizsgálat alapján Ha a szerkezeti kialakításból szárazó statikai odell ne felel eg az útutatóban isertetett feltételeknek, akkor a Lindab tervezési táblázatok közvetlenül ne alkalasak a statikai éretezés végrehajtására. Ilyen különbségek adódhatnak például ne egyenletes táaszközök, ne egyenletesen egoszló terhelés vagy ás jellegű oldalirányú egtáasztási viszonyok esetén. Ez esetben célszerű a fesztáv - terhelés táblázatok (2. táblázat) alapján előtervezést végezni az aktuális állapotot legjobban egközelítő odellel, ajd a tényleges odellel a részletes statikai vizsgálatot végrehajtani, az 1. táblázatokban adott geoetriai és teherbírási adatok alapján. 29

31 8. Oldalirányú egtáasztás 8.1 Folytonos egtáasztások Az előzőekben beutatott éretezési eljárás feltételezi a 3. fejezet statikai odelljét ajd az ebből következő, az 5. fejezetben részletezett, statikai viselkedését. A odellezés során feltételeztük, a hajlítás (gerinc) síkjára erőleges terhek felvételét és az övek folytonos oldalirányú egtáasztását. Az építési és kísérleti tapasztalatok alapján ez a feltételezés indokolt a vékonyfalú gerendákhoz egfelelően leerősített, egfelelő erevségű és teherbírású féleez héjazat esetén. Lindab Z- és C-gerendák esetén a Lindab trapézleezek, az előírt rögzítési ódok alkalazásával, folytonos egtáasztást biztosítanak a gerendák övének vagy öveinek; a hajlítás síkjára erőleges terhek felvételét a rögzítő eleek és a lehorgonyzó szerkezet teherbírása alapján kell ellenőrizni. 8.2 Részleges egtáasztások A folytonos egtáasztások ellett statikai szepontból szükség lehet részleges, a tartó hossza entén adott helyeken alkalazott, oldalirányú táaszok alkalazására is, az alábbi funkciók ellátására: 1. Szerelési állapotban a vékonyfalú gerenda kifordulás elleni egtáasztására illetve a tervezési alak biztosítására. 2. A hajlítás (gerinc) síkjára erőleges terhek felvételére. 3. A szabad (trapézleezzel ne egtáasztott) nyoott öv kifordulás elleni egtáasztására. Megjegyzések: Az 1-es funkció esetén a részleges egtáasztások általában ideiglenes jellegűek; alkalazásukat a fesztáv és a (tető)hajlásszög függvényében építési tapasztalatok és szabvány ajánlások [11] írják elő. A 2-es funkció akkor válik szükségessé, ha a gerenda-gerinc síkjára erőleges terheket a folytonos oldalirányú egtáasztás önagában ne tudja felvenni; ekkor a gerincsíkra erőleges teherkoponens felvételére kell a vékonyfalú gerendák felfüggesztését vagy egtáasztását éretezni. A 3-as funkció esetén a szabad nyoott öv pontonkénti egtáasztásával a kifordulási karcsúság csökkenthető és így a nyoatéki teherbírás növelhető; a részleges egtáasztással tehát a határnyoaték nagyobb int M H,3 illetve M H,4 és egfelelően sűrűn alkalazott táaszok esetén elérheti M H,1 értékét. Egy adott funkcióra (pl. szerelés) tervezett részleges egtáasztások terészetesen figyelebevehetők ásik funkció szepontjából is (pl. nyoott öv egtáasztása a végleges állapotban). 30

32 8.3 Részleges táaszok kialakítása A részleges oldalirányú táaszok az alkalazási funkciótól függően lehetnek: gerincsíkra erőleges erőt felvevő függesztő rudak (8.1 ábra), nyoott szabad öv oldalirányú eltolódását egakadályozó függesztő vagy táasztó rudak (8.2 ábra), a teljes szelvény eltolódását és elcsavarodását egakadályozó táasztó rudak (8.3 ábra). A részleges táaszok kialakítását és éretezését az adott alkalazási funkció alapján kell végrehajtani. A tervezés során eg kell oldani a részleges táaszokban ébredő erők továbbítását illetve felvételét. Ez lehetséges tetőgerincen való átkötéssel (8.3 ábra), tetőgerincre való felfüggesztéssel (ferde rúddal, főtartó csoóponthoz) vagy párkánytartóra való egtáasztással illetve felfüggesztéssel. 8.1 ábra: oldalirányú táasz - függesztő rúd 8.2 ábra: oldalirányú táasz - szabad övet függesztő/táasztó rúd 8.3 ábra: oldalirányú táasz - teljes szelvényt táasztó rúd gerincátkötés 31

33 8.4 Alkalazástechnikai ajánlások A részleges táaszok előzőekben tárgyalt alkalazási funkciói közül ez a fejezet a szerelési állapotra vonatkozóan ad alkalazástechnikai ajánlásokat, tetőszeleen esetén. A 8.1 táblázatban összefoglalt javaslatok építési tapasztalatokon és szabvány előírásokon alapulnak [11]. A táblázat egadja, hogy adott tetőhajlás, szeleen fesztáv és gerenda-agasság tartoányokban hány oldalirányú egtáasztás szükséges a szokásos szerelési eljárások alkalazása esetén: 0 - ne szükséges táasz, 1 - egy táasz a fesztáv felezőpontjában, 2 - kettő táasz a haradokban, 3 - háro táasz a negyedekben. A javaslatok feltételezik, hogy a szeleenek távolsága ne nagyobb int 2 éter. A táblázatban egadott adatok tájékoztató jellegűek, azok a szerelési ódszertől függően változhatnak. Aennyiben a táblázat ne javasol táaszt alkalazni a szerelés során, az előző fejezetben isertetett gerincátkötések beépítése akkor is szükséges a trapézleezek szerelése előtt. A 22 -nál nagyobb tetőhajlás esetén az oldalirányú egtáasztásokat statikai vizsgálat alapján kell eghatározni. Aennyiben a szereléshez alkalazott táaszok állandó jellegűen kerülnek beépítésre, akkor ezek az előzőekben tárgyalt további funkciókra is száításba vehetők, az alábbi kiegészítések figyelebevételével: (1) a szereléshez javasolt részleges táaszokat az útutatóban ellékelt tervezési táblázatok ne veszik figyelebe a teherbírás száítása során; (2) aennyiben a gerinc síkjára erőleges terhek felvétele ne biztosított, akkor a táaszok kiosztását és éreteit erőtani száítással kell ellenőrizni. Megjegyzés: a fenti kérdésekben Lindab szakértői konzultációt biztosít. Tetőhajlás Szelvényéret Fesztáv < táblázat: oldalirányú táaszok alkalazása 32

34 9. Mintapéldák Lindab vékonyfalú gerendák éretezésére 9.1 Z-szelvényű szeleen éretezése /1 Feladat: Z-szelvényű szeleen éretezése szabadon álló Lindab csarnokban. - a csarnok éretei: SZERKEZETI RENDSZER #1 Szerkezeti kialakítás: - a csarnok főtartóinak távolsága: L fö = 6.00, - a szeleenek távolsága: L sz = 1.80, - a gerendaeleek toldása a táaszok felett, átlapolással egoldva, - a gerendák csak a felső övük entén vannak egtáasztva. 33

35 Szeleen statikai váza: - a 3.2 pontban definiált 5. száú statikai odell szerinti a kialakítás: négy- illetve többtáaszú tartó, a táaszok felett átlapolt illesztéssel, a szélső ezőben azonos illetve erősebb szelvény alkalazásával. Terhek: a csarnok geoetriai adatai alapján eghatározhatók a tetőpanelekről átadódó terhek: nyoó jellegű teher: alapérték: q = 0. 2 tia 869 tisz q = szélsőérték: 2 szívó jellegű teher: alapérték: q = 0. 2 a gerenda önsúlya: tia 209 tiisz = 270 q 0. szélsőérték: falvastagságú Lindab Z 200 gerendát feltételezve kg g g = 4.43 q gn = 9.81gg cosα = biztonsági tényezők: γ 1. 1, illetve γ 0. 8 g,1 = Mértékadó tehercsoportosítások: I. gerenda önsúly + nyoó jellegű teher: - alapérték: - szélsőérték: q + g,2 = q Ia = Ia = qgn qtialsz q + II. gerenda önsúly + szívó jellegű teher: - alapérték: - szélsőérték: Isz = γg,1qgn qtiszlsz q Isz = q + IIa = q gn q tiialsz q IIa = q + Ellenőrzés tervezési táblázatok alapján: Isz = γg,2q gn q tiiszlsz q IIsz = Alkalazott táblázat: Z 200, 5. száú statikai váz, oldalirányban a gerenda terhelt öve eg van táasztva. I. tehercsoportosítás (nyoó jellegű teher): Teherbírási határállapot vizsgálata: - táaszköz: L = falvastagságok: közbenső ezőben: 1.50 szélső ezőben:

36 - határterhelés: Használati határállapot vizsgálata: - lehajlási határ: e - határterhelés: q = H 4.66 > q Isz = Megfelel. L H = 300 q = H 2.12 > q Ia = Megfelel. II. tehercsoportosítás (szívó jellegű teher): Teherbírási határállapot vizsgálata: - táaszköz: L = falvastagságok: közbenső ezőben: 1.50 szélső ezőben: határterhelés: q H = 2.38 > qiisz = Megfelel. Használati határállapot vizsgálata: L - lehajlási határ: eh = határterhelés: q H = 2.12 > qiia = Megfelel. Tehát a szélső ezőkben 2.00, a közbenső ezőkben pedig 1.50 falvastagságú Lindab Z as gerenda kerül alkalazásra SZERKEZETI RENDSZER #2 Szerkezeti kialakítás: - azonos a pontban egadottal, de az eleek toldása átlapolás nélküli. Szeleen statikai váza: - a 3.2 pontban definiált 3. száú statikai odell szerinti a kialakítás: négy- illetve többtáaszú tartó, illesztés nélkül, illetve toldóelees illesztéssel. Terhek: - egegyeznek a példában egadottakkal. Ellenőrzés tervezési táblázatok alapján: Alkalazott táblázat: Z 200, 3. száú statikai váz, oldalirányban a gerenda terhelt öve eg van táasztva. I. tehercsoportosítás (nyoó jellegű teher): Teherbírási határállapot vizsgálata: - táaszköz: L = falvastagság: 35

37 inden ezőben: - határterhelés: Használati határállapot vizsgálata: - lehajlási határ: - határterhelés: 2.00 q = = Megfelel. H 3.03 > q Isz e H = L 300 H 2.12 > q Ia q = = Megfelel. II. tehercsoportosítás (szívó jellegű teher): Teherbírási határállapot vizsgálata: - táaszköz: L = falvastagság: inden ezőben: határterhelés: q H = 2.38 > qiisz = Megfelel. Használati határállapot vizsgálata: - lehajlási határ: - határterhelés: e H = L 300 q H = 2.12 > q = Megfelel. IIa Tehát 2.00 falvastagságú Lindab Z as gerenda kerül alkalazásra SZERKEZETI RENDSZER #3 Szerkezeti kialakítás: - azonos a pontban egadottal, de a szeleen hárotáaszú tartók sorozata a közbenső táasz felett átlapolással Szeleen statikai váza: - a 3.2 pontban definiált 4. száú statikai odell szerinti a kialakítás: hárotáaszú tartó, a közbenső táasz felett átlapolt illesztéssel. Terhek: - egegyeznek a példában egadottakkal. 36

38 Ellenőrzés tervezési táblázatok alapján: Alkalazott táblázat: Z 200, 4. száú statikai váz, oldalirányban a gerenda terhelt öve eg van táasztva. I. tehercsoportosítás (nyoó jellegű teher): Teherbírási határállapot vizsgálata: - táaszköz: L = falvastagság: inden ezőben: határterhelés: Használati határállapot vizsgálata: - lehajlási határ: - határterhelés: q = = Megfelel. H 2.85 > qisz e H = L 300 H 2.06 > q Ia q = = Megfelel. II. tehercsoportosítás (szívó jellegű teher): Teherbírási határállapot vizsgálata: - táaszköz: L = falvastagság: inden ezőben: határterhelés: q H = 1.97 > qiisz = Megfelel. Használati határállapot vizsgálata: - lehajlási határ: - határterhelés: e H = L 300 q = = Megfelel. H 2.06 > q IIa Tehát 1.50 falvastagságú Lindab Z as gerenda kerül alkalazásra. 37

39 9.2 Z-szelvényű szeleen éretezése /2 Feladat: Z-szelvényű szeleen éretezése eglévő épület ellé épített Lindab csarnokban. - a csarnok éretei egegyeznek a 9.1 intapéldában adottal - a vizsgált csarnok és a eglévő épület elhelyezkedése: Megjegyzés: a vizsgált csarnok tetején, ellette lévő agasabb épület fala ellett hózug alakulhat ki; ez a intapélda azt utatja be, hogyan kell ezt a szeleenek éretezésénél figyelebevenni. Szerkezeti kialakítás: - azonos a pontban egadottal, de a szeleenek távolsága ne konstans; azok változtatásával vesszük figyelebe a hózugból adódó többletterhet; a két szélső szeleen helyzete változatlan (a párkánytól 200, a taréjtól 163), a közbenső szeleenek helyzetét a változó intenzitású teher és a szeleen teherbírása alapján határozzuk eg. Szeleen statikai váza: - a 3.2 pontban definiált 5. száú statikai odell szerinti a kialakítás: négy- illetve többtáaszú tartó, a táaszok felett átlapolt illesztéssel, a szélső ezőben azonos illetve erősebb szelvény alkalazásával. Terhek: - csak nyoó jellegű teherre és teherbírási határállapotra végezzük el a éretezést - azt feltételezzük, hogy a héjazat kéttáaszú erőátvitellel adja át a terhet a szeleennek - a csarnok geoetriai adatai alapján eghatározhatók a tetőpanelekről átadódó terhek a hófelhalozódás figyelebevételével: nyoó jellegű teher: a két csarnok között kialakuló vápánál: szélsőérték: q tvsz = a taréjnál: szélsőérték: q = 1. 2 ttsz

40 Szeleenek éretezése: A teher változásának egfelelően a szeleenek tervezését kétféleképpen végezhetjük el, annak érdekében, hogy kedvező kihasználtságot érjünk el: 1, a szeleenek kiosztásával (egyástól való távolságukkal) követjük a teher változását, 2, a szeleeneket egyenletesen osztjuk ki, de a szelvények vastagságát a terhelés alapján változtatjuk. A gyakorlati szepontok alapján az 1, egoldás az egyszerűbb. Ebben az esetben a szeleenek helye eghatározható iterációs eljárással (próbálgatás-ellenőrzés-változtatás) vagy pontosabb ódszerrel. Ebben a példában egy olyan száítási eljárást utatunk a szeleenek helyének eghatározására, elynek segítségével biztosítható a szeleenek egyenletes kihasználtsága. - egy szeleen határterhelése a pont alapján: - teherbírási állapot: q H = a tetőpanelekről egy szeleenre átadható terhet egkapjuk, ha a határterhelésből levonjuk a gerenda önsúlyát: - a teherintenzitás változásának jellezésére vezessük be: q = Hsz = qh γg,1qgn = q qttsz α =, ahol S = S α = tvsz - egy adott szeleent vizsgálva isernünk kell: - az azt egelőző szeleen helyzetét: L e (a két szeleen távolsága), - az előző szeleenre jutó terhelési ező szélén a teherintenzitást: e - a vizsgált szeleen és az azt követő szeleen távolsága legyen: L k - a vizsgált szeleenre jutó terhelési ező közepén a felületi teherintenzitás: q szf 3 Lk + Le = qe α [ 2 ] 4 - ez alapján eghatározható a szeleenre jutó vonalenti egoszló teher: q szv Lk + Le = qszf [ ] 2 a keretgerenda hossza q ] - ez ne haladhatja eg a szeleennek az önsúlyával csökkentett teherbírását, qhsz -t - így egy ásodfokú egyenlethez jutunk, aiben csak Lk az iseretlen; az egyenletet egoldva a kisebb eredény adja eg, hogy legfeljebb ilyen essze tehető a következő szeleen: [ 2 2 2qe 2qe 8q Hsz LK = Le α α α Megjegyzés: a fenti eljárás a két szoszédos szeleen távolságát a legkedvezőbb kihasználtság alapján száolja, aely szükségszerűen alternáló hosszakat eredényez (váltakozó kisebb-nagyobb távolságok az egyás elletti szeleeneknél). 39