Függőleges és vízszintes vasalás hatása a téglafalazat nyírási ellenállására

HTML
DOWNLOAD

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Függőleges és vízszintes vasalás hatása a téglafalazat nyírási ellenállására"

Jázmin Szekeresné
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Függőleges és vízszintes vasalás hatása a téglafalazat nyírási ellenállására FÓDI ANITA Témavezető: Dr. Bódi István Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőmérnöki kar Hidak és Szerkezetek Tanszéke

2 Tartalom A PhD témája Az elvégzett kísérletsorozat Diszkrét elemes vizsgálat Az eredmények összehasonlítása Összefoglalás, további tervek 2/34

3 Vasalt falazatok nyírása Eddigi ismereteink Üreges, beton falazóelemek Saját kísérletek Kisméretű, tömör tégla Beton kitöltésbe helyezett acélbetét EC6-ban az állóhézag nem a vasalás elhelyezésére szolgál EC6 nem tartalmazza a függőleges vasalás hatását a falazatok teherbírására, használatát azonban nem tiltja az építőmérnöki gyakorlatban alkalmaztak kisméretű téglából épült kéménykötést előnye, hogy minden irányban közel azonos a nyomószilárdsága Habarcs kitöltésbe helyezett acélbetét Kis méretű habarcshézag Függőleges vasalás hatása vizsgálható olyan kötéstípus, amely esetében a függőleges betonacél végigfut az állóhézagban, amely mérete miatt csak habarccsal kitölthető A PhD témája 3/34

4 Vasalt tömör falazat Kisméretű tégla 250x120x65 185, ,75 46,75 46, A PhD témája 4/34

5 Az elvégzett vizsgálatok célja Vasalatlan Függőlegesen vasalt Vízszintesen vasalt Függ.+ vízsz. vasalt 3 db 2 db 2 db 2 db CÉL: Mindkét irányú vasalás esetére megállapítani, hogy teherbírást növelő hatása van-e (ha igen, akkor mekkora) csökkenti-e a repedéstágasságot módosítja-e a tönkremenetel jellegét módosítja-e a repedésképet Az elvégzett kísérletsorozat 5/34

6 A kísérleti elemek előkészítése A) VASALATLAN C) FÜGGŐLEGESEN VASALT B) VÍZSZINTESEN VASALT D) FÜGGŐLEGESEN ÉS VÍZSZIN- TESEN VASALT Kötő sor 250x120x65 Futó sor Murfor RND/Z-5-200, minden második fugában 2Ф5 0,1% állóhézag 0,14% benne: 3Ф8 fugánként (46,7 cm) bordás, B Az elvégzett kísérletsorozat 6/34

7 Kísérleti elrendezés Törés: 28 napos korban 20t 20t Hidraulikus sajtók HEA200 U300 Acél terhelőkeret 121,5 Beton kitöltés 172 U Az elvégzett kísérletsorozat 7/34

8 Mérési elrendezés Függőleges nyomóerő (2x100 kn) 20t 20t Statikus vízszintes erő HEA200 U300 Elmozdulás Elmozdulás 121,5 Összenyomódás a függőleges teher hatására Elmozdulás 172 U Az elvégzett kísérletsorozat 8/34

9 Az elvégzett kísérletek jellemzői Egyforma geometriai méret (H/L=0,7) Egyforma nagyságú, 200 kn függőleges nyomóerő (~ 6m fesztávolságról terhet áthordó, 2 emeletes épület alsó falának a terhe) Azonos típusú, kisméretű, tömör tégla (nyomószilárdság: 10 N/mm 2 ) Irányonként azonos mennyiségű, típusú és elrendezésű vasalás Kétféle habarcs: a tégla nyomószilárdságánál kisebb és azzal megegyező habarcsszilárdság (M30 habarcstípus nyomószilárdsága: 3 N/mm 2, ill. M100 habarcstípus esetén 10 N/mm 2 ) Az elvégzett kísérletsorozat 9/34

10 Törésképek vasalatlan fal, M30 Első repedés megjelenése: 145 kn A falazat teljesen tönkrement, a felső háromszög elcsúszott az alsó háromszögön Törőerő: 155 kn, Törés utáni állandósult erő: 130 kn, Legnagyobb elmozdulás a tetőponton: 26 mm Az elvégzett kísérletsorozat 10/34

11 Törésképek függőlegesen vasalt fal, M30 Első repedés megjelenése: 121 kn 163 kn hatására, max. elmozdulás a tetőponton:60,5 mm A falazat a teljes átlós törés kialakulása után nem ment tönkre azonnal, képes többleterő felvételére! Töréskép alakja hasonló vasalatlan faléhoz. A különbség a kötés eltérő jellegéből adódik Az elvégzett kísérletsorozat 11/34

12 Törésképek vízszintesen vasalt fal, M30 Első repedés megjelenése: 173 kn Töréskép jellege megváltozik, részben változik a tönkremenetel módja Törőerő: 180 kn Törés utáni állandósult erő: 163 kn Max. elmozdulás: 67 mm Az elvégzett kísérletsorozat 12/34

13 Törésképek függőlegesen és vízszintesen vasalt fal, M30 Első repedés megjelenése: 176 kn Legnagyobb erő: 252 kn Maximális elmozdulás: 60 mm Töréskép jellege módosul: kiterjedtebb a repedezett zóna Jóval kisebb a repedéstágasság Az elvégzett kísérletsorozat 13/34

14 Törésképek vasalatlan fal, M100 Törőerő: 193 kn A repedéskép jellege más: az 5. sor alatt reped meg Törés utáni állandósult erő: 143 kn, Legnagyobb elmozdulás a tetőponton: 31 mm 1. repedés: 180 kn Az elvégzett kísérletsorozat 14/34

15 Törésképek függőlegesen vasalt fal, M100 Első repedés megjelenése: 176 kn Maximális erő: 231 kn Maximális elmozdulás: 42 mm Töréskép jellege módosul: jól láthatóan a téglák is átrepednek Az elvégzett kísérletsorozat 15/34

16 Törésképek vízszintesen vasalt fal, M100 Első repedés megjelenése: 190 kn A repedéskép jellege megváltozik: az 12. sor alatt reped meg Törőerő: 193 kn, Törés utáni állandósult erő: 171 kn, Legnagyobb elmozdulás a tetőponton: 38 mm Az elvégzett kísérletsorozat 16/34

17 Törésképek függőlegesen és vízszintesen vasalt fal, M kn tehernél: Maximális teher: 331 kn Max. elmozdulás: 32 mm 240 kn tehernél: Maximális teher: 378 kn Max. elmozdulás: 38 mm Tönkremenetel egyértelműen hajlítási lehetne 1. repedés: 200 kn Az elvégzett kísérletsorozat 17/34

18 Törésképek függőlegesen és vízszintesen vasalt fal, M Az elvégzett kísérletsorozat 18/34

19 A diszkrét elemes vizsgálatok céljai 1. Megtalálni az elméletileg lehetséges tönkremeneteli módokat 2. A valóságban bekövetkező tönkremeneteli mód elérése vasalatlan falazatra, a kísérletben alkalmazott kötéstípusra 3. A valóságban bekövetkező tönkremeneteli mód megtalálása vasalt falazatokra 3D-s modell a 3DEC-kel A diszkrét elemes vizsgálatok 19/34

20 A modell jellemzői modelltégla mérete: tégla+fél habarcs A tégla viselkedése: Mohr-Coulomb típusúan képlékenyedő Kapcsolati modell: Coulomb súrlódásos, kohézióval és húzószilárdsággal rendelkező Terhelés folyamata építési sorrend figyelembe vétele A diszkrét elemes vizsgálatok 20/34

21 A modell jellemzői A tégla: sűrűsége: ρ=1427,7 kg/m 3, térfogat-változási modulusa K=7500 N/mm 2, nyírási modulus értékének G=8181 N/mm 2, Húzószilárdság: habarcs húzószilárdsága, belső súrlódási szög: A habarcs (kapcsolati elem): A normálmerevség és nyírási merevség értéke: a habarcs rugalmassági modulusa, E=1300 N/mm 2, súrlódási szög: 26, Húzószilárdság: 0,015 N/mm 2, Kohézió : c=1 N/mm 2, Dilatációs szög: A diszkrét elemes vizsgálatok 21/34

22 Az elméletileg lehetséges tönkremeneteli módok megtalálása Futó sorok 1. Tégla megnyúlása Hajlítási tönkremenetel A diszkrét elemes vizsgálatok 22/34

23 Az elméletileg lehetséges tönkremeneteli módok megtalálása Futó sorok 2. Felső, terhelt sorok eltolódnak Nyírási tönkremenetel A diszkrét elemes vizsgálatok 23/34

24 Az elméletileg lehetséges tönkremeneteli módok megtalálása Futó sorok 3. Egész fal egyben felemelkedik Hajlítási tönkremenetel A diszkrét elemes vizsgálatok 24/34

25 Az elméletileg lehetséges tönkremeneteli módok megtalálása Futó sorok 4. Átlós repedés Nyírási tönkremenetel A diszkrét elemes vizsgálatok 25/34

26 A valóságban bekövetkező tönkremeneteli mód vizsgálata vasalatlan falazatra Építési sorrend szimulálása Kötő sorok Futó sorok A diszkrét elemes vizsgálatok 26/34

27 A valóságban bekövetkező tönkremeneteli mód vizsgálata vasalatlan falazatra Építési sorrend szimulálása Kötő sorok Futó sorok A diszkrét elemes vizsgálatok 27/34

28 A valóságban bekövetkező tönkremeneteli mód vasalatlan falazatra Függőleges teher hatására a főfeszültségek A diszkrét elemes vizsgálatok 28/34

29 A valóságban bekövetkező tönkremeneteli mód vasalatlan falazatra Függőleges teher hatására az x irányú elmozdulások A diszkrét elemes vizsgálatok 29/34

30 A valóságban bekövetkező tönkremeneteli mód vasalatlan falazatra Kötő sorok Futó sorok Vízszintes teher hatására az elmozdulás-vektorok A diszkrét elemes vizsgálatok 30/34

31 A valóságban bekövetkező tönkremeneteli mód vasalatlan falazatra Kötő sorok Futó sorok Vízszintes teher hatására az elmozdulás-vektorok A diszkrét elemes vizsgálatok 31/34

32 Tönkremeneteli mód ugyanarra a kötésre 3,2 cm 120 kn hatására 2,6 cm 130 kn hatására Elmozdult alak a UDEC 4.0-ból Tényleges tönkremenetel 32/ Az eredmények összehasonlítása

33 Diszkrét elemes modell Tönkremeneteli mód összehasonlítása ugyanarra a kötésre Nyomó főfeszültség Húzó főfeszültség Főfeszültségek a UDEC 4.0-ból Tényleges tönkremenetel 33/ Az eredmények összehasonlítása

34 Felhasznált irodalom [1] XIII. Nemzetközi Építéstudományi Konferencia, ÉPKO2009, Fódi Anita, Bódi István: : Tömör téglából épített vasalt és vasalás nélküli téglafalazat kísérleti és numerikus vizsgálata saját síkjában történő nyírásra (Experimental and numerical investigation of plain and vertically reinforced masonry walls subjected to in-plane shear loading) Csíksomlyó, június , p [2] SZEMCSÉS ANYAGOK MIKROMECHANIKÁJA, Házi feladat Kisméretű téglából épített falazat tönkremeneteli módjainak vizsgálata saját síkjában történő nyírásra [3] J. G. ROTS: Numerical simulation of cracking in structural masonry, Köszönöm a figyelmet! 34/34

Hasonló dokumentumok

Tartószerkezetek modellezése

Tartószerkezetek modellezése 16.,18. elıadás Repedések falazott falakban 1 Tartalom A falazott szerkezetek méretezési módja A falazat viselkedése, repedései Repedések falazott szerkezetekben Falazatok