2. kiadás 1981. 09. Magyar Népköztársasági Országos Szabvány VÍZÉPÍTÉSI MÛTÁRGYAK VASBETON SZERKEZETEINEK ERÕTANI TERVE- ZÉSE 624.012.46:626.01 MSZ 15227 80 Az MSZ 15227 54 helyett G 71 Water engineering reinforced concrete structures. Static sign E szabvány alkalmazása kötelezõ. *Elõírásaitól eltérést a Magyar Szabványügyi Hivatal elnöke engedélyezhet. Megjegyzés: A vízügyi magasépítés szerkezeteirõl az MSZ 15022/1, az elõregyártott beton- és vasbeton szerkezetekrõl az MSZ 15022/4, vasbeton lemezzel együttdolgozó acélszerkezetrõl az MSZ 15024/2 rendelkezik. Tartalom MAGYAR SZABVÁNYÜGYI HIVATAL 1. Anyagok 1.1. Acélbetét 1.2. Beton 1.3. Anyagjellemzõk 2. Az erõtani számítás alapjai 2.1. Terhek 2.2. Statikai modell 2.3. Erõjáték meghatározása 3. A teherbírási követelmények 3.1. Számításba veendõ méretek 3.2. Axiális igénybevételek 3.3. Tangenciális igénybevételek 3.4. Axiális és tangenciális igénybevételek 3.5. Átlyukadási vizsgálat 3.6. Acélbetétek lehorgonyzási vizsgálata 4. Tartóssági követelmények kielégítésének igazolása (fáradásvizsgálat) 4.1. Az erõjáték meghatározása és a számításba vehetõ méretek 4.2. Axiális igénybevételek 4.3. Tangenciális igénybevételek 5. Az alakváltozási követelmények kielégítésének igazolása 5.1. Az erõjáték meghatározása és a számításba vehetõ méretek 5.2. Az alakváltozás-vizsgálat mellõzésének feltételei 6. A repedésekkel kapcsolatos követelmények kielégítésének igazolása 6.1. Repedésmentesség 6.2. Repedéskorlátozás * Az állami szabványok hatályára vonatkozó szabályokat a szabványosításról szóló 19/1976. (VI. 12.) MT számú rendelet 5 12. -a tartalmazza. (A rendelet közzétéve a Szabványügyi Közlöny 1976. évi 12. számában is.) A KGST-szabványoknak és a magyar állami szabványoknak a külkereskedelemben való alkalmazását a külkereskedelmi miniszter és a Magyar Szabványügyi Hivatal elnöke együttesen szabályozza. Az erre vonatkozó 12/1978. (Kk. É. 14.) KkM számú utasítás a Szabványügyi Közlöny 1978. évi 21. számában is megjelent. A jóváhagyás ideje: 1980. december 31. A hatálybalépés idõpontja: 1981. december 31. (38 oldal)
MSZ 15227 80 2 7. Gyengén vasalt betonszerkezetek 7.1. A gyengén vasalt betonszerkezetek fogalma 7.2. A gyengén vasalt betonszerkezetek teherbírása 8. Betonszerkezetek 8.1. A betonszerkezetek számítási szilárdságai 8.2. A terhekbõl és hatásokból származó igénybevételek 8.3. Számításba vehetõ méretek 8.4. Teherbírás 9. Szerkesztési szabályok 9.1. Betonszerkezetek legkisebb méretei 9.2. Vasbeton szerkezetek külsõ védelme 9.3. Vasalás kialakítása 9.4. Bebetonozott acélszerkezetek 9.5. Gerenda és koszorú 9.6. Lemez és héjszerkezet 9.7. Oszlop és fal 9.8. Vastag szerkezeti elemek 9.9. Csukló és mozgási hézag 1. ANYAGOK 1.1. Acélbetét 1.2. Beton Monolit vasbeton szerkezetekhez olyan acélbetéteket kell alkalmazni, amelyek az MSZ 339 elõírásainak megfelelnek. Megjegyzés: A betonacélok hegesztésére az MSZ 6442 és az MSZ 339 szabvány vonatkozik. Idomacélok beépítése esetében a tervezõ az alkalmazás erõtani és technológiai feltételeit fokozott gondossággal vizsgálja meg, és a területen adjon részletes utasításokat. Minden vasszerelési terven a tervezett acélbetét szilárdsági jelét, továbbá az esetleges különleges követelményeket fel kell tüntetni. Vízépítési szerkezeteknél B60.40 és B75.50 jelû betonacélok alkalmazását kerülni kell. Ezek alkalmazása esetében szilárdsági jellemzõiket a B50.36 jelû betonacélra elõírtaknál kedvezõbben nem szabad számításba venni. A B.55.40 betonacélt ott kell használni, ahol annak kiváló hegeszthetõségére szükség van. A hegesztett hálók és vázak anyag lehet 0,17%-nál kisebb széntartalmú alapanyagból készült hidegen húzott acélbetét is. A hegesztett hálókra és vázakra közölt elõírások ellenállás ponthegesztéses kapcsolatra vonatkoznak és az így egymáshoz hegesztett két acélbetét átmérõjének aránya nem lehet nagyobb hidegen húzott acélbetétek esetén kettõnél, melegen hengerelt betonacélok esetén négynél, a kétféle acélbetét együttes alkalmazása esetén háromnál. Az itt felsoroltaktól eltérõ acélfajták, illetve átmérõpárok, valamint hegesztési módok alkalmazásával készült ponthegesztett kapcsolatok csak ellenõrzõ kísérletek megfelelõ eredményei alapján alkalmazhatók. Hegesztett hálók és vázak kivételével a sima felületû betonacélok alkalmazását kerülni kell. A betonok fajtáit, jelölésüket és minõségi követelményeiket az MSZ 4719, minõsítésüket az MSZ 4720 tartalmazza. A betonok készítéséhez használt alapanyagok vizsgálata az MSZ 4713, a friss betonkeverék vizsgálata az MSZ 4714, a megszilárdult beton vizsgálata az MSZ 4715 szerint történjék. Megjegyzés: A beton jelében a B betû utáni elsõ szám a szilárdsági osztály jelzõszáma, az elválasztójel utáni szám az alkalmazható legnagyobb szemnagyság mm-ben, a harmadik a konzisztencia jelzõszáma (MSZ 4719). A legnagyobb szemnagyság az acélbetétek közti távolságnak 2/3-a lehet. Pl. ha a B 200 szilárdsági jelû beton 30 mm legnagyobb szemnagysággal és 3-as konzisztenciával kell készíteni, a kavicsbeton jele: B200 30/3.
3 MSZ 15227 80 Vízépítési vasbetonszerkezetekhez általában B200, B280 szilárdsági jelû betont kell tervbe venni. B 140 szilárdsági jelû betont csak alárendelt jelentõségû szerkezetekhez szabad tervezni. B 400 szilárdsági jelû betont csak különleges követelmények kielégítésének érdekében szabad tervezni, ha a munkahelyi adottságok ezt lehetõvé teszik. Szilárdsági szempontból alárendelt betonszerkezethez (pl. jármûvel nem járható szerelõbeton) B 100 jelû beton is használható. Különleges követelmények esetén a megkívánt fizikai jellemzõket, ill. kiviteli módokat is elõ kell írni (korrózióvédelem, kopásellenállás, fagyállóság, vízzáróság stb.). Ezekrõl az MSZ 4719 is intézkedik. 1.3. Anyagjellem zõk Az anyagjellemzõk a vízépítési szerkezetekre jellemzõ eltéréseket figyelembe véve, általában az MSZ 15022/1 szerintiek. 1.3.1. Alakváltozási jellem zõk Az MSZ 339 szerinti betonacélok az 1. ábra szerint ideálisan rugalmas-képlékeny anyagúnak tekinthetõk. Rugalmassági tényezõjük E s = 210 000 N/mm 2, az egyenletes szakadási nyúlásuk ε su = 25%o, maximális összenyomódásuk az acélbetéteket körülvevõ betonnal megegyezõen ε' su = 2,5%o értékkel vehetõ számításba. A beton feszültség-nyúlás diagramját az I. feszültségi állapotban a 2/a, a II. feszültségi állapotban a 2/b., a III. feszültségi állapotban a 2/c. ábra szerint szabad felvenni. A beton törési összenyomódásának határértéke ε bu =2,5%o-nek vehetõ. A vízépítési betonokra vonatkozó anyagjellemzõket az 1. táblázat kerekített értékkel tartalmazza. Az E bo, E br, E bt, R bk,nom értelmezését a következõ szakaszok tartalmazzák. 1.3.1.1. Az 1. táblázatban nem szereplõ szilárdsága jelû beton esetében például elkészült és utólag minõsített szerkezet vizsgálatánál a következõ képletekkel kell az alakváltozási jellemzõket számítani.
MSZ 15227 80 4 1.3.1.2. A betonban a pillanatnyi külsõ hatások esetén bekövetkezõ alakváltozásra jellemzõ feszültségnyúlás diagram kezdeti érintõjének megfelelõen, a rugalmassági tényezõt (a dinamikus rugalmassági tényezõt, E bo ) a következõ képlet szerint kell számítani N/mm 2 -ben E bo 0,9R = 55000 0,9R bk, nom bk, nom + 20 ahol a R bk,nom a betonszilárdsági minõsítési értéke. A beton alakváltozási tényezõje rövid ideig ható statikus teherre (E br ) N/mm 2 -ben: Ebo E br = 1,25 A beton lassú alakváltozását is figyelembe vevõ alakváltozási tényezõ (E bt ) N/mm 2 -ben E bt Ebr = 1 + ϕ ahol ϕ a beton lassú és gyors alakváltozásának az aránya, amelyet a következõ képlet szerint kell figyelembe venni: ϕ=4-2logr bk,nom A képletben a beton szilárdsági minõsítési értéke (R bk,nom ) N/mm 2 -ben helyettesítendõ. A lassú alakváltozás idõ alatti lefolyását a ϕ t =ϕ(1-e λ 1t ) képlettel kell kiszámítani, ahol pontosabb vizsgálat hiányában ϕ az 1.3.1.2. szakasz szerint, λ 1 = 0,02/nap, t = a megterhelés óta eltelt napok száma 1.3.1.3. Állandóan víz hatásának kitett (víz alatti) szerkezeteknél ϕ értékét félértékkel kell számításba venni. Ilyeneknek tekinthetõk a folyó-, patak-, tómedrekbe épült mûtárgyak középvízszint alatti részei, vagy duzzasztott víz esetén a legkisebb duzzasztott vízszint alatti, továbbá a terepszint alatt legalább 1,0 m-re lévõ szerkezetek. 1.3.1.4. Olyan szerkezetek esetén, amelyek az év 30%-ánál hosszabb ideig, de nem állandóan vannak víz alatt, ϕ értéket 0,80-as szorzótényezõvel csökkentve kell számításba venni. 1.3.1.5. A vízépítési szerkezeteknél ritkán elõforduló, különösen száraz környezetben (40% relatív páratartalom alatt) ϕ értékét 1,3-as szorzótényezõvel növelni kell. 1.3.1.6. Ha a vizsgált szerkezet a megépítéstõl számított egy éven belül nem kerül üzemi terhelés alá, akkor az E bo értékét, illetve a lassú alakváltozás mértékét módosítani lehet. A próbaterhelésre történõ alakváltozás számítására a mûtárggyal egyidõben készült próbatesteken végrehajtott kísérletbõl kell az alakváltozási jellemzõkre következtetni. Többirányú feszültségállapot esetén a rugalmas állapotban lévõ beton harántirányú alakváltozási tényezõjét 1/6-ra kell felvenni.
5 MSZ 15227 80 A szabványos szilárdsági jelû betonok alakváltozási jellemzõi 1. táblázat A beton szilárdsági jele B100 B140 B200 B280 B400 Az MSZ 4720 szerinti minõsítési érték R bk,nom (N/mm 2 ) 7,5 10,5 15 21 30 Dinamikus rugalmassági tényezõ E bo (N/mm 2 ) 14000 18000 22000 27000 32000 Statikus alakváltozási tényezõ rövid idejû teherre E br 11000 14000 18000 21000 25000 (N/mm 2 ) A lassú alakváltozási tényezõje 2,3 2,0 1,7 1,4 1,1 Alakváltozási tényezõ üzemi teherre E bt (N/mm 2 ) 3500 5000 7000 9000 12000 1.3.2. A betonacélok R sd számítási szilárdságai Az MSZ 339 szerinti betonacélok számítási szilárdságait a 2. táblázat tartalmazza. Valamennyi adat mind a húzó- mind a nyomószilárdságra érvényes. A számítási szilárdság a minõsítési érték biztonsági tényezõvel való osztásával nyerhetõ. A betonacél jele A szilárdság számítási értéke R s,adm használati teher esetén A szilárdság számítási értéke R s u szélsõ teher esetén A szilárdság számítási értéke R s a rendkívüli teher esetén A betonacélok R sd számítási szilárdságai N/mm 2 -ben B.38.24 (a) B.38.24B (b) B.46.30 (b) B.50.36 (a,b) B60.40. (d) B.75.50 (d) 2. táblázat C15H B.55.40 (b,c)* 160 210 230 260 210 270 300 340 240 300 360 400 * a C15H jelû acélból készült hegesztett hálók. Megjegyzések: a) Kézi ívhegesztéssel elõmelegítés nélkül, ponthegesztéssel utóhõkezelés nélkül hegeszthetõ betonacél. b) Leolvasztó tompa hegesztésre alkalmas betonacél. c) Ponthegesztésre alkalmas, kézi ívhegesztésre átmérõtõl függõen elõmelegítéssel, illetve elõmelegítés nélkül alkalmas betonacél. d) Kézi ívhegesztésre, ponthegesztésre, leolvasztó tompa hegesztésre nem ajánlott betonacél.
MSZ 15227 80 6 1.3.3. Betonok (R bd ) számítási szilárdságai A szabványos szilárdsági jelû betonok számítási szilárdságait a 3. táblázat tartalmazza. Nem szabványos szilárdsági jelû betonok esetén a számítási szilárdságokat a táblázat értékeibõl a minõsítési értékek szerinti interpolációval kell meghatározni. A betonok R bd számítási szilárdsága N/mm 2 -ben A beton szilárdsági jele B100 B140 B200 B280 B400 A nyomószilárdság minõsítési értéke (R bk,nom ) A nyomószilárdság számítási értéke használati teher esetén (R b,ser ) A nyomószilárdság számítási értéke szélsõ teher esetén (R bu ) A nyomószilárdság számítási értéke rendkívüli teher esetén (R ba ) A húzószilárdság számítási értéke használati teher esetén (R t,ser ) A húzószilárdság számítási értéke szélsõ teher esetén (R tu ) A húzószilárdság számítási értéke rendkívüli teher esetén (R ta ) 7,5 10,5 15 21 30 3,5 5 7 10 14 5 7 10 14 20 7 10 14 20 28 0,4 0,5 0,7 1,0 1,7 0,7 1,0 1,4 1,8 2,4 0,8 1,1 1,6 2,0 2,7 3. táblázat 1.3.4. A beton zsugorodása A beton zsugorodását a következõk szerint kell számításba venni: A zsugorodás végértéke a szokványos összetételû B 280-as vagy annál gyengébb betonok esetében ε s = 0,0003 ennél nagyobb szilárdsági betonok esetében pedig ε s = 0,0004 fajlagos értékkel számítható. A zsugorodás idõbeli lefolyását a λ t ε s, t = ε s ( 1 e ) 2 képlettel kell kiszámítani, ahol λ 2 = 0,04 (pontosabb vizsgálat hiányában) t = a betonozás óta eltelt napok száma. Szélsõ értékként (1.3.1. szakasz ) a 0,75, illetve 1,25-ös szorzóval módosított értékek közül a kedvezõtlenebbet kell számításba venni. Nedvesség hatásának állandóan kitett szerkezetek esetében az elõzõekben megszabott zsugorodás fele értékét ugyanazon elvek szerint kell módosítani, amelyek az 1.3.1. alatt ϕ értékének módosítására vonatkoznak. Külsõleg statikailag határozatlan vasbetonszerkezetek zsugorodásból származó támaszerõinek, illetve támasznyomatékainak számítása során a lassú alakváltozás kiegyenlítõ hatására tekintettel (pontosabb vizsgálat hiányában) a zsugorodás mértékét az elõzõek szerinti érték felével szabad számításba venni.
7 MSZ 15227 80 1.3.5. Hõmérsékletváltozás hatása A vasbetonszerkezet lineáris hõtágulási tényezõje α t = 1 10 5 1 C o 1.3.6. Súrlódóerõk A támaszoknál fellépõ súrlódóerõk figyelembevétele során, ha a vasbetonnal érintkezõ elemek anyaga kõ, tégla, beton vagy vasbeton, és ha a felfekvõ felületek nincsenek különlegesen kiképezve, a súrlódási tényezõt a 0,3 és 1,00 értékek közül a kedvezõtlenebbel kell számításba venni. Az acél és beton közötti súrlódási tényezõként a 0,25 és 0,65 értékek közül a kedvezõtlenebb veendõ számításba. Acélsaruk vagy acél támlapok esetében az MSZ 15024/1 elõírásai mérvadók. 1.3.7. Csillapítási tényezõ Lengések számításánál a vasbetonszerkezetek logaritmikus csillapítási tényezõje δ = 0,15 értékkel vehetõ számításba az MSZ 15021/1 szerint. 2. AZ ERÕTANI SZÁMÍTÁS ALAPJAI 2.1. Terhek A terheket az MSZ 15226 szerint kell számításba venni. 2.2. Statikai modell 2.2.1. A rúdszerkezetek elméleti tengelye a súlyponti tengelyvonal, felületszerkezetek tengelyfelülete a középfelület. Az acélbetéteket a tengely meghatározásánál nem szükséges figyelembe venni, és az esetleges kiékeléseket el szabad hanyagolni. 2.2.2. Saruk, csuklók esetén a támaszpont azok elméleti tengelypontja. Más alátamasztási módok esetében a 2.2.2.1..2.2.2.3. szerint kell eljárni. 2.2.2.1. Szabadon felfekvõ, valamint az alátámasztó szerkezetekkel monolitikusan összeépített, de független elemként számított vasbetontartók l e elméleti támaszközét, ill. a konzolok l e elméleti hosszát a 3. ábrán megadott három méretvariáció közül a legkisebb adja, az 5%-kal növelt szabadnyílás (konzoloknál az 5%-kal növelt kinyúlási hossz), a tartómagassággal növelt szabadnyílás (konzoloknál a tartómagassággal növelt kinyúlási hossz), a felfekvési lapok középvonalai közötti távolság (konzoloknál a felfekvési lap közepe és a konzolvég közötti távolság).
MSZ 15227 80 8 2.2.2.2. Ha az elõzõek szerint ugyanannál a támasznál a különbözõ oldalról csatlakozó folytatólagos tartórészek elméleti támaszai nem esnek egybe, akkor a kettõs alátámasztások közé esõ tartórészt az erõjáték számítsa során figyelmen kívül szabad hagyni, a hajlítónyomaték pedig a kettõs alátámasztás közötti egyenes szerint változónak tekinthetõ (4. ábra). 2.2.2.3. Ha a tartó felfekvését, ill. az elméleti támaszközt az elõzõek szerint számítják, akkor a támaszkeresztmetszet teherbírási vizsgálatát legalább 0,2 M esetlegesen fellépõ hajlítónyoma-tékra kell elvégezni. Itt M a szabadon felfekvõ tartó maximális mezõnyomatéka. 2.2.3. A tartómagasságot a 2.2.3.1. 2.2.3.2. szakaszok szerint szabad számításba venni. 2.2.3.1. Ha a rúdszerkezet támaszainál kiékelés készül, a keresztmetszetek határigénybevételeinek megállapítása során nem szabad a kiékelésnek 1:3, rövid konzolok esetén ( ha 1) 1:1 aránynál mere- 1 h dekebb hajlását figyelembe venni. A szerkezet alakváltozásait azonban az alkalmazott kiékelés terv szerinti méretei alapján szabad számítani. Gombafödém gombafejének számítása során a gombafej számításba vehetõ oldalhajlása 1:1 arányú lehet. 2.2.3.2. Ha a rúdszerkezet a támasznál más vasbetonszerkezettel van összeépítve, akkor a szabad nyílás széle és az elméleti alátámasztás közötti szakaszon a keresztmetszetek méretszámítása céljából figyelembe vehetõ a 2.2.2.2. szakaszban megszabott 1:3 hajlású képzelt könyök. 2.2.4. Vasbetonlemezzel összeépített gerenda esetén a lemeznek egy része a gerendával együttdolgozónak számítható, ha az együttdolgozást a 9.5.3. szakasz szerinti, a gerendára merõleges vasalás biztosítja. Ekkor a gerenda övszélességét (b t ) az 5. ábra alapján kell kiszámítani, és ez nem lehet nagyobb a gerendák tengelytávolságának s értékénél.
9 MSZ 15227 80 Az elõbbi kifejezésben b w a lemez és a gerenda csatlakozásánál figyelembe vehetõ gerendaszélesség mérete, j, ill. b a gerendával együttdolgozónak számított lemezszélességek mérete, amelynek értéke egyenként a lemez horpadási veszélyére való tekintettel a bordák közötti lemezek esetén: b = k+6t, szélsõ bordán kívüli lemeznél: j = k+4t, de legfeljebb 0,15 l, ahol l a két gerenda, ill. a nyomatéki nullpontok távolsága, konzoloknál pedig a kinyúlás kétszerese, és t a lemezek vastagsága, k pedig a kiékelés magassága, ill. a kiékelés hossza közül a kisebbik. Megjegyzés: Tartórácsok elemenként méretezett kereszttartója esetén valamely elfogadott elmélet alapján, vagy a Közúti Hídszabályzat szerint szabad eljárni. 2.3. Az erõjáték meghatározása Az MSZ 15225 vonatkozó elõírásain felül a következõ elõírások a vonatkoznak vasbetonszerkezetekre. A terhekbõl és hatásokból származó igénybevételek és alakváltozások kiszámítása során általában a rugalmasságtan módszereit kell alkalmazni. A rugalmasságtan elvei szerinti számítás során a keresztmetszeti mennyiségeket általában a teljes betonkeresztmetszet alapulvételével, s az acélbetétek elhanyagolásával szabad figyelembe venni, húzott elemek esetében azonban tekintettel kell lenni a repedések kialakulásának lehetõségére (Közelítésképpen szabad a húzott beton elhanyagolásával csak az acélbetéteket figyelembe venni). Nem szabad az igénybevételek meghatározásához képlékenységtani eljárást alkalmazni: ha a képlékeny alakváltozások várható tartományában a húzott acélbetéteket hegesztéssel toldják, x ha a képlékeny alakváltozás keresztmetszetében a nyomott betonzóna ξ = relatív magassága nagyobb a 6. táblázat (3.2.4. szakasz) szerinti ξ o érték d 0,8-szorosánál. 3. A TEHERBÍRÁSI KÖVETELMÉNYEK KIELÉGÍTÉSÉNEK IGAZOLÁSA A teherbírási követelmények kielégítését igazolni kell az igénybevételekre, vagy a terhekre vonatkozóan, esetleg a feszültségek kimutatásával. 3.1. Számításba veendõ méretek A keresztmetszetek határigénybevételeinek meghatározása során a betonméretet a teljes keresztmetszet kerülete mentén 0,5 cm-el csökkentve kell figyelembe venni. Ez a csökkentés azonban nem lehet egy-egy oldalon a keresztmetszet legnagyobb méretének 1%-ánál kevesebb, tehát a teljes keresztmetszet magassága a kétoldali csökkentés miatt 2%-kal csökken. Olyan építési követelmények között, amikor a beton keresztmetszeti méretei csak 2%-ot meghaladó pontossággal biztosíthatók, továbbá a földpartok közé történõ betonozásnál ez a csökkenési érték 2 2%. Az acélbetétek helyzetét a csökkentett méretek alapulvételével kell számításba venni. Olyan húzott acélbetéteknél, amelyek a betonozás során a keresztmetszet felsõ szélén helyezkednek el és terhelést kaphatnak, fel kell tételezni, hogy a fenti értékeknek megfelelõ, további kedvezõtlen irányú elmozdulást szenvednek, de ez a többletérték 1,0 cm-nél kisebb nem lehet (azaz összesen legalább 1,5 cm legyen egy-egy oldalon). 3.2. Axiális igénybevételek Axiális igénybevételek, a húzás, a nyomás, a hajlítás és ezek kombinációi. 3.2.1. A nyomott elemek mértékadó külpontosságának meghatározása során az elem tényleges tengelyének a terv szerinti tengelytõl való véltetlen jellegû kedvezõtlen eltérését és a tengelynek az igénybevételekbõl származó, a lassú alakváltozást is tartalmazó elmozdulását is számításba kell venni.
MSZ 15227 80 10 Ezek alapján a nyomóerõ mértékadó külpontosságát (e M ) az M e Sd = + eo + e t N értékkel kell számítani. E kifejezésben M és N értékei a 3.2.3. szerinti összetartozó nyomaték- és nyomóerõértékek, e o a véletlen jellegû eltérés, e t pedig az igénybevételekbõl származó elmozdulás (6. ábra). Az igénybevételeket üzemi, ritka, szélsõ értékû és katasztrofális teherrel ki kell számítani. A külpontosság-növekményekre ( e o ) a következõ értékeket kell figyelembe venni mm-ben: e o = e ok + e og lo = 0, 03d + 0, 01 10d 2 d e t értékei a tehercsoportosítás fajtájától függõen üzemi tehernél e t szélsõ értékû és katasztrofális tehernél e t lo = 0, 04 10d lo = 0, 05 10d 2 2 d d e t lo = 0, 03 10d Azokban a keresztmetszetekben, amelyekben a kigörbülés következtében nincs külpontosságnövekmény, e o = e ok =0,03 d és e t =0. e + e o t értékeit a tehercsoportosítás fajtájától függõen az 5. táblázat tartalmazza. d A képletekben l o az elem helyettesítõ kihajlási hossza a vizsgált síkban, mely általában a rugalmas stabilitáselmélet alapján határozható meg (a gyakorlati esetekre a mellékletben közöltek alkalmazhatók). d A keresztmetszetnek a legszélsõ húzott, ill. kevésbé nyomott acélbetéttõl a nyomott beton szélsõ szálig mért magassága a vizsgált síkban (9. ábra). A 7. ábrán a d 1 és d 2 az 1, ill. 2 irányban értelmezett d értéket jelenti. Külpontosságnövekmények figyelembevételével a 3.2.4. szakasz szerinti teherbírásivzsgálatot mind a hajlítás 1. irányú síkjában (7/a ábra), mind a legnagyobb 1 o /d értéknek megfelelõ 2. irányban el kell végezni (7/b ábra). Négyszögkeresztmetszettõl eltérõ keresztmetszetû nyomott elem esetén az 1 o /d értéket a karcsúságból (λ) kell kiszámítani. lo d = λ 12 E stabilitási vizsgálatok során mindkét irányban az ahhoz tartozó kihajlási hosszat kell figyelembe venni. 2 d
11 MSZ 15227 80 Kielégítettnek tekinthetõ a teherbírási követelmény akkor, ha a nyomott öv 1,25-szörös magassága (8/b ábra), önálló nyomott rúdnak tekintve 3.2.8. szakasz szerinti határereje nagyobb, mint a külpontos nyomásból származó belsõ nyomóerõ. Ennek kielégítése érdekében szabad az x tengely helyzetét és a szükséges acélbetét mennyiségét a beton csökkentett számítási szilárdságával megállapítani. A nehezen zsaluzható és betonozható lemezes felületszerkezeteknél (pl. héjaknál) legalább e o = 0,1 d t és legalább e t = 0,15 d t értékû külpontosságeltéréssel, ill. külpontosságnövekménnyel számolni, ahol d t a lemez teljes betonvastagsága. 3.2.2. Ha fennáll a hajlított elem kifordulásának veszélye, akkor számításba kell venni az elem nyomott övének terv szerinti helyétõl a hajlítás síkjára merõleges véletlen jellegû kedvezõtlen e o2 eltérést és az igénybevételekbõl származó e t2 (8/a ábra) elmozdulását. Ilyen esetekben e o2 és e t2 értékét a 3.2.1. szakasz szerint kell figyelembe venni, és a 8/a ábra szerint kell értelmezni. Az l o helyettesítõ kihajlási hosszat pontosabb vizsgálat hiányában a kifordulásban akadályozott keresztmetszetek közötti távolsággal szabad egyenlõnek venni. Kielégítettnek tekinthetõ a stabilitási követelmény akkor, ha a nyomott öv 1,25-szörös magassága 3.2.1. szakasz szerint megfelel. Nem kell a e o2 és e t2 kedvezõtlen eltéréseket figyelembe venni akkor, ha számítás nélkül is nyilvánvaló, hogy a tartóhoz kapcsolódó szerkezetek megakadályozzák a tartó kifordulását. 3.2.3. A külpontosan nyomott rudak vizsgálata során elegendõ a legnagyobb hajlítónyomaték és a hozzátartozó legnagyobb, ill. legkisebb normálerõ, valamint a legnagyobb normálerõ és a hozzátartozó legnagyobb hajlítónyomaték számításbavétele.
MSZ 15227 80 12 3.2.4. Húzott, nyomott és hajlított elemek törõigénybevételének számítása. A számítások érvényességi feltételei a következõk: az eredetileg sík keresztmetszetek síkok maradnak (Navier feltétel) a betonkeresztmetszet nyomott övében az egyes terhelési eseteknél megfelelõ (R b,adm, R bu és R ba ) számítási feszültségek hatnak. a betonban nincs húzás a húzott acélbetétben általában a számítási szilárdsággal számolunk, de ξ i >ξ o esetében az alábbi képlettel kell számolni: 420 2 σ s = 525, N / mm ; ξ - nyomot acélbetéteknél ξ' 1 <ξ' o esetén σ ' nyomószilárdsággal számolunk. fenti képletekben i 420 2 s = 525, N / mm ; ξ i x ξ i = ; d i x ξ ' i = ; d x a nyomott öv magassága, d i a vizsgált i-edik húzott betét távolsága a nyomott betonöv szélétõl, d' i a vizsgált (i-edik) nyomott acélbetét távolsága a nyomott betonöv szélsõ szálától. i
13 MSZ 15227 80 e o + e d t értékek 5. táblázat Teher fajta 1 o /d 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0,030 0,030 0,032 0,034 0,036 0,040 0,044 0,055 0,056 0,062 Használati 10 0,070 0,078 0,088 0,098 0,108 0,120 0,132 0,146 0,160 0,174 20 0,190 0,206 0,224 0,242 0,260 0,280 0,034 0,322 0,344 0,366 30 0,390 0,414 0,440 0,466 0,492 0,520 0,548 0,578 0,608 0,638 Szélsõ Rendkívüli 0 10 20 30 0 10 20 30 0,030 0,080 0,230 0,480 0,030 0,090 0,270 0,570 0,031 0,090 0,250 0,510 0,031 0,103 0,295 0,607 0,032 0,102 0,272 0,542 0,032 0,116 0,320 0,644 0,034 0,114 0,294 0,574 0,035 0,131 0,347 0,683 0,038 0,128 0,318 0,608 0,040 0,148 0,376 0,724 0,042 0,142 0,342 0,642 0,045 0,165 0,405 0,765 0,048 0,158 0,368 0,678 0,052 0,184 0,436 0,808 0,054 0,174 0,394 0,714 0,059 0,203 0,467 0,851 0,062 0,192 0,422 0,752 0,068 0,224 0,500 0,896 0,070 0,210 0,450 0,790 0,079 0,247 0,535 0,943 A húzott acélbetétekre vonatkozó ξ o határértékek a 6. táblázatban láthatók. a nyomott acélbetétekben nem szabad nagyobb törõerõt feltételezni, mint a nyomott betonövekben egyidejûleg számításba vett nyomóerõ. Betonacél jele Használati teher Szélsõ teher Rendkívüli teher ξ o és ξ o értékei használati, szélsõ és rendkívüli teher esetén B.28.24 B.38.24.B B.46.30 B.50.36 B.60.40. B.75.50 6. táblázat C.15H B.55.40 ξ o,adm 0,61 0,57 0,56 0,54 ξ' o,adm 1,15 1,33 1,42 1,58 ξ o,u 0,57 0,55 0,51 0,49 ξ' o,u 1,33 1,47 1,87 2,27 ξ o,a 0,55 0,51 0,47 0,45 ξ' o,a 1,47 1,87 2,55 3,36
MSZ 15227 80 14 3.2.5. Csavarkengyeles elemek nyomott övében ha a betonkeresztmetszetnek csak a csavarkengyel tengelyvonala által határolt részét veszik figyelembe a beton számítási (3. táblázat szerinti) szilárdságát meg szabad növelni a Rbd AS R Sd Rbd = 5 + 25 RSd s D b értékkel. A R bd számításba vett értéke nem lehet nagyobb, mint R bd a beton számítási szilárdsága A képletben: A s a csavarkengyel 9. ábra szerinti keresztmetszeti területe, R Sd a csavarkengyel 9. ábra szerinti számítási szilárdsága, D b a betonmag átmérõje, s a csavarkengyel menetmagassága. 3.2.6. Körkeresztmetszetû acélköpenyt kitöltõ beton számítási nyomószilárdságát R bd meg szabad növelni a Rbd t R Sd Rbd = 1 + 25 értékkel, R Sd Db ahol: t R sd az acélköpeny falvastagsága, az acélköpeny számítási szilárdsága. A R bd számításba vett értéke nem lehet nagyobb, mint R bd. A beton számítási szilárdságának növelése mellett a 3.2.4. szakaszban a nyomott acélbetét törõerejére vonatkozó korlátozás betartásával az acélcsõ tengelyirányú törõ igénybevétele is számításba vehetõ az MSZ 15229 szerint. 3.2.7. A nyomóerõnek a betonba történõ bevezetése környezetében ha a nyomóerõ a betonfelületnek csak egy részén mûködik e rész R bd számítási nyomószilárdságát meg szabad növelni a At A Rbd = Rbd 4A értékkel, de R b d számításba vett értéke általában ne legyen nagyobb R b d -nél, illetve ha a hasító igénybevétel felvételére vasalást alkalmaznak, akkor 2R b d -nél. Az elõbbi kifejezésben A közvetlenül nyomott terület. A t pedig a teljes keresztmetszet területének olyan legnagyobb része, melynek súlypontja egybeesik az erõ támadáspontjával (11. ábra).
15 MSZ 15227 80 3.2.8. A számítás szerint központosan (M m =0) nyomott elem tolóereje, ha az 1 o/d értéke nem nagyobb 25- nél, csavarkengyeles oszlopnál pedig 20-nál, közelítõen az N Rd ( A R + A R ) ϕ N b bd S Sd TO = ϕ ' = képletbõl számítható, ahol ϕ karcsúsági tényezõ 1 ϕ = 1 + e 3, 3 M d A 3.2.1. szakasz szerinti e M kiszámításával az egyes tehercsoportosítási esetekre a karcsúsági tényezõt az alábbi képletekkel lehet számítani. Használati teher esetén 1 ϕ ser = 2 l 1, 1 + 0, 14 o 10d Szélsõ teher esetén 1 ϕ u = 2 l 1, 1 + 0, 167 o 10d Rendkívüli teher esetén 1 ϕ a = 2 l 1, 1 + 0, 20 o 10d A képletekben N Rd központos nyomásnál, a ϕ nélkül számított nyomóerõ, A b a betonkeresztmetszet területe, A s a hosszirányú acélbetétek keresztmetszeti területe, R' Sd az acélbetét számítási nyomószilárdsága, R b d a beton számítási nyomószilárdsága, 1 o az elem helyettesítõ kihajlási hossza, (3.2.1. szakasz), d a keresztmetszet hasznos magassága (3.2.1. szakasz). A karcsúsági csökkentõ tényezõ értékei a 7. táblázatban találhatók. 3.2.9. Közelí t õ ellenõrzés axiális igénybevételekre A keresztmetszet szimmetriasíkján kívül mûködõ axiális erõ esetében a törõerõt a 3.2.1., 3.2.2., 3.2.3, illetve a 3.2.4. szakasz alapján kell meghatározni, de az elem megfelelõnek tekinthetõ akkor is, ha a következõ közelítõ feltételt elégíti ki. M Sd M 1 Sd2 + M NR M 1 NR2 ahol M Sd1 = N Sd e 1d M Sd2 = N Sd e 2d N Sd a mértékadó nyomóerõ e 1d, e 2d az N Sd nyomóerõnek az 1. illetve 2. irányban értelmezett külpontossága M N R1 M N R2 a keresztmetszet számítási nyomatékbírása az 1. illetve 2. irányban az egyidejûleg ható N Sd nyomóerõ mellett. M Sd a mértékadó nyomóerõnek 1., illetve 2. irányban érvényesülõ külpontosságából eredõ nyomatéka.
MSZ 15227 80 16 ϕ karcsúsági csökkentõ tényezõ értékei 7. táblázat Teherfajta 1 o /d 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Használati Szélsõ Rendkívüli 0 10 20 0 10 20 0 10 20 0,910 0,812 0,614 0,910 0,790 0,567 0,910 0,770 0,528 0,908 0,794 0,594 0,907 0,770 0,544 0,907 0,746 0,507 0,905 0,775 0,575 0,900 0,746 0,524 0,902 0,722 0,486 0,899 0,756 0,556 0,896 0,742 0,504 0,894 0,697 0,466 0,892 0,736 0,538 0,888 0,701 0,486 0,884 0,672 0,446 0,833 0,716 0,519 0,875 0,678 0,468 0,870 0,647 0,428 0,871 0,696 0,862 0,654 0,854 0,622 0,859 0,675 0,845 0,632 0,836 0,598 0,844 0,655 0,830 0,610 0,815 0,574 0,828 0,634 0,810 0,587 0,793 0,551 3.3. Tangenciális igénybevételek Tangenciális igénybevétel, a nyírás és a csavarás, valamint ezek kombinációi. 3.3.1. Nyírásra igénybevett betonkeresztmetszet méretei. A nyírásra igénybevett betonkeresztmetszet méretei feleljenek meg a Q 0, 25b d Sd R bd feltételnek, illetve az elem hossztengelyével 30 o és 60 o közötti szöget bezáró húzott zárt kengyelekbõl álló nyírási vasalás esetében Q 0, 33b d feltételnek. Sd R bd A képletekben: Q Sd a keresztmetszetre ható mértékadó nyíróerõ, b a keresztmetszetnek a nyíróerõ irányára merõleges legkisebb szélessége, d a keresztmetszet hasznos magassága. 3.3.2. Csavarási vizsgálat A csavarási teherbírás vizsgálatát el kell végezni: ha az egyensúly csavarás nélkül nem biztosítható; ha az erõjáték vizsgálatánál a csavarás hatását figyelembe vették; ha a csavarás kedvezõtlen hatása várhatóan jelentõs. A nyírásra és csavarásra igénybe vett keresztmetszet betonméretei feleljenek meg a Q Sd 0, 25b d R bd T b d W feltételnek, ahol a jelölések a 3.3.1. szakasz szerint értelmezhetõk, T Sd W t a mértékadó csavarónyomaték, a keresztmetszet azon pontjához tartozó csavarási keresztmetszeti tényezõ, amelyben a nyírási és a csavarási igénybevétel legkedvezõtlenebbül összegezõdik. Ennek a meghatározásánál gyakorlati esetekben az MSZ 15022/1 szerint kell eljárni. Sd t
17 MSZ 15227 80 A tömör rúdszerû elem keresztmetszetének csavarási törõigénybevétele (T Rd ) hosszanti vasalás és zárt kengyelek együttes alkalmazása esetén a T = 2 R Rd sd A W s A t illetve T = 2 R Rd sd A U A t képlettel meghatározható értékek közül a kisebb, ahol a 12. ábra jelöléseinek megfelelõen A t a kengyelek által körülhatárolt beton keresztmetszeti területe, A a kerület mentén közel egyenletesen kiosztott hosszanti csavarási acélbetétek keresztmetszeti területe, A w az A-el jelölt acélbetéteket közrefogó csavarási kengyel keresztmetszeti területe, U az A t -vel jelölt betonterület kerülete, S az A w -vel jelölt kengyelek egymástól mért távolsága. A csavarás vizsgálatnál az acélbetéteknek csak azon részei vehetõk figyelembe, amelyeket az axiális teherbírás 3.4. szakasz szerinti vizsgálatánál nem vettek számításba. A csavarási igénybevétel felvételére szükséges vasalást nem kell ellenõrizni akkor, ha Q Sd T 0, 7 b d R bd 0, 7 b b W és az egyensúly csavarás nélkül is biztosítható. 3.4. Axiális és tangenciális igénybevételek Axiálisan és egyidejûleg nyírásra is igénybe vett keresztmetszet a 3.3.1. szakasz szerinti feltételeken kívül feleljen meg a Q Sd Q Rd feltételnek, ahol a nyírási teherbírás az alábbi képletbõl számítható N-ban, Q z A R wi s ( sin α + cosα ) + N ( tg β 1 ) b k + + N tg β 2 Sd Rd = s ahol a 13. és 14. ábrának megfelelõen z a belsõ erõk karja mm-ben, ha x>0,8 d, akkor z értékeként a kevésbé nyomott acélbetétnek és a nyomott zóna súlypontjának távolsága veendõ figyelembe mm. A wi S i hosszúságú szakaszra jutó nyírási acélbetét keresztmetszeti területe, a nyírási acélbetét számítási szilárdsága R S d Sd t
MSZ 15227 80 18 α Nb N s β 1 β 2 a nyírási acélbetétek a keresztmetszet síkjával bezárt szöge, a nyomott zónában a nyíróerõvel egyidejûleg mûködõ belsõ nyomóerõ tengelyirányú öszszetevõje; a húzott acélbetétben a nyíróerõvel egyidejûleg fellépõ húzóerõ tengelyirányú összetevõje; a nyomott szélsõ szálnak az elem elméleti tengelyével bezárt hajlásszöge, a húzott acélbetétnek az elem elméleti tengelyével bezárt hajlásszöge. k értéke a tehercsoportosítástól függõen használati teher esetén k = 0 szélsõ teher esetén k = 0,10 rendkívüli teher esetén k = 0,13 A β 1 és β 2 értékei akkor pozitívak, ha a 13. ábrán feltüntetett N s tgβ 2, illetve N b tgβ 1 vetületek értelme a Q nyíróerõ értelmével megegyezik. Az összegezést a nyírás szempontjából egységesen kezelt szakaszra kell elvégezni. Rövid konzolok esetében a vízszintes csúsztatóerõ megegyezik a nyíróerõvel. Erre az erõre a függõleges és vízszintes keresztmetszetet egyaránt ellenõrizni kell, de a képletben az N b -t és N s -t tartalmazó tagok értékét 0-nak kell venni.
19 MSZ 15227 80 A tartó elméleti támaszától mindkét oldalra 0,75 h értékig terjedõ szakasz vizsgálatánál a nyírási vasak teherbírását Q rd olyan redukált mértékadó nyíróerõvel Q Rdr szabad összehasonlítani, amelynek számításánál az elméleti támaszponttól a 15. ábra szerint 3/4 hajlással húzott alkotón belül mûködõ terheket nem vették figyelembe. (Q Rd értékét e szakasz elején levõ képlettel kell kiszámítani). Nem kell elvégezni a hajlított tartó keresztmetszete nyíróteherbírásának ellenõrzését, ha Q = 0, 7 b d Rdr R td 3.5. Átlyukadási vizsgálat Kis felületen terhelt lemezek esetén a nyírási vizsgálatot (átlyukadási, ill. átszúródási vizsgálatot) az elõzõ szakaszok értelemszerû alkalmazásával kell végrehajtani, de a mértékadó keresztmetszet 45 o -os tehereloszlás feltételezésével 16. ábra szerinti növelt kerület mentén vehetõ számításba. E mértékadó keresztmetszetben az átlyukasztó erõt az egyensúlyi feltétel figyelembevételével kell megosztani. Ha az MSZ 15022/1 szerint értelmezett c értékre fennáll a 1 c < egyenlõtlenség, 8 akkor csak az R c =8 l tdr R td értékét szabad az átlyukadási vizsgálatnál számításba venni. Megjegyzés: c a középfelületen értelmezett teherátadó felületének fél oldalhossza vagy sugara, mm. 3.6. Acélbetétek lehorgonyzási vizsgálata Az acélbetétek és a beton közötti kapcsolat teherbírásának ellenõrzése során fel szabad tételezni, hogy az acélbetétek palástján fellépõ tapadó-nyírófeszültség egyenletesen megoszló és határértéke (τ Ru ) szélsõ értékû teher esetén τ Ru =α R tu Periodikus felületû acélbetéteknél α=1,6, egyébként α=1,0. A kampók íves szakaszainál kétszeres á érték vehetõ számításba. Ezt a vizsgálatot csak szélsõ teher esetére kell elvégezni. 9.3. szakasz szerinti toldás esetén ellenõrzõ számítást nem kell végezni. Hegesztett hálók és vázak lehorgonyzási hosszában legalább két határirányú acélbetét jusson. A felületi tapadáson túlmenõen számításba kell venni a harántirányú acélbetétek hatását is. A csomópontonkénti lehorgonyzóerõ a kisebb teherbírású acélbetét számítási húzóteherbírásának 60%-a. Lehorgonyzás szempontjából az acélbetétekbõl képzett köteget olyan egyedi szálnak kell tekinteni, amelynek területe egyenlõ az egyedi szálak területének összegével, átmérõje (Φ h ) ezek szerint: ahol Φ h = helyettesítõ átmérõ (mm) n = az egyedi szálak száma. φ h =φ n
MSZ 15227 80 20 4. A TARTÓSSÁGI KÖVETELMÉNYEK KIELÉGÍTÉSÉNEK IGAZOLÁSA (FÁRADÁS- VIZSGÁLAT) Kifáradásra akkor kell a vasbetonszerkezetet ellenõrizni, ha az esetleges terhek, vagy azok egy részének ismétlõdési száma az építmény várható élettartama alatt várhatóan több, mint 100 000. Ezt a fáradási vizsgálatot csak használati teher esetére kell elvégezni. 4.1. Az erõjáték meghatározása és a számításba vehetõ méretek Mértékadó teherként általában a terhek használati értékét kell számításba venni, és a számítást a rugalmasságtan alapján, a 2.3. szakasz szerint kell elvégezni. Ha a különbözõ nagyságú terhek várható gyakorisága (teher spektruma) ismert, akkor a méretezés valamelyik kellõképpen igazolt kárhalmozódási elmélet alapján is végezhetõ. A méreteket a statikus terv szerinti értékkel kell számításba venni. 4.2. Axiális igénybevételek A mértékadó axiális igénybevétel hatására a nyomott betonöv szélsõ szálának feszültsége nem haladhatja meg a x b R b,adm értéket, a húzott acélbetétek feszültsége pedig a x s R b,adm értéket. x b és x s kifáradási tényezõk értékeit 8., 9., 10. táblázatokból. σ min p = σ max függvényében kell kiválasztani: p a több, mint 100 000-szer ismétlõdõ terhelési ciklus folyamán a szélsõ szálban fellépõ legkisebb és legnagyobb feszültségek aránya és mindkét feszültség számításánál figyelembe kell venni a nem fárasztó jellegû esetleges terheket is. A feszültségeket elõjelre helyesen kell számításba venni, de a nevezõben az abszolút értékre nagyobb feszültségeket kell szerepeltetni. A 8., 9. és 10. táblázatban található értékek között lineárisan szabad interpolálni. Acélbetétek hegesztett kapcsolatainak határfeszültségét a x s x heg R s,adm értékkel kell számításba venni. A beton x b kifáradási tényezõi 8. táblázat x b kifáradási tényezõ értéke, ha az p értéke igénybevétel nyomás húzás 0,0 0,75 0,00 0,6 1,00 1,00
21 MSZ 15227 80 A hegesztett kapcsolatok x s kifáradási tényezõi 9. táblázat x s kifáradási tényezõ értéke, ha a betonacél p értéke B.45.30 vagy B.38.24 nagyobb szilárdságú 1,0 0,45 0,40 0,0 0,80 0,65 +0,4 1,00 0,85 +0,7 1,00 1,00 A hegesztett kapcsolatok x heg kifáradási tényezõi A hegesztett kapcsolat fajtája 10. táblázat x b kifáradási tényezõ értéke, ha a betonacél B.45.30 vagy B.38.24 nagyobb szilárdságú Tompa leolvasztásos ellenálláshegesztés 0,90 0,80 Ívhegesztés 0,80 0,65 Ponthegesztés 0,75 0,75 4.3. Tangenciális igénybevételek A mértékadó tangenciális igénybevétel hatására a beton nyírófeszültsége nem haladhat meg a 0,25x s R b,ser értéket, nyírási, ill. csavarási acélbetétek feszültsége pedig a x s R s,ser értéket. 5. AZ ALAKVÁLTOZÁSI KÖVETELMÉNYEK KIELÉGÍTÉSÉNEK IGAZOLÁSA Az alakváltozások megengedett értékeire az MSZ 15225 79 elõírásai érvényesek. Az alakváltozási vizsgálatot csak használati teherre kell elvégezni. Ennél a vizsgálatnál az 1. táblázat szerinti E bt értékkel kell számolni. 5.1. Az erõjáték meghatározása és a számításba vehetõ méretek Az erõjáték a 2.3. szakasznak megfelelõen számítható. A keresztmetszeti méreteket tervben megadott értékükkel kell számítani. 5.2. Az alakváltozás-vizsgálat mellõzésének feltételei Az egyéb (esztétikai, fiziológia) szempontból elõírt alakváltozási követelményeket nem kell számítással igazolni, ha a 11. táblázatban megadott L/d arány határszámait nem lépik túl. Itt L a nyomatéki nullapontok távolsága (konzoloknál a kinyúlás kétszerese), d a szerkezeti magasság. A táblázatban x a legjobban igénybevett helyen a használati tehernek megfelelõ teherbírásszámítás szerint értelmezett nyomottövmagasság.
MSZ 15227 80 22 L/d határértékei A betonacél jele ha x ξ = d A tartók L/d arányának határszámai B.38.24. B.38.24B B.46.30 B.50.36 B.60.40 B.75.50 11. táblázat C.15H B.55.40 0,05 45 41 34 31 0,25 29 27 24 22 ξ 0 23 22 20 19 0,8 25 25 25 25 6. A REPEDÉSEKKEL KAPCSOLATOS KÖVETELMÉNYEK KIELÉGÍTÉSÉNEK IGA- ZOLÁSA Repedésmentességre kell méretezni azokat a szerkezeteket, amelyeken keletkezõ repedések a szerkezet tönkremenetelét okozzák, vagy használatát lehetetlenné teszik. Egyéb szerkezetek esetében a repedéskorlátozási követelmény kielégítését kell számítással kimutatni. 6.1. Repedésmentesség Vasbetonszerkezet repedésmentessége csak megfelelõ nagyságú nyomóerõvel biztosítható, amely megakadályozza, hogy a keresztmetszetben húzófeszültség keletkezzék. I. feszültségi állapot feltételezése mellett. 6.2. Repedéskorlátozás A repedéskorlátozást csak használati tehercsoportosításra kell ellenõrizni a terv szerinti méretekkel. Repedéskorlátozási határállapotnak kell tekinteni azt az állapotot amikor a repedéstágasság a 12. táblázat szerinti megengedett értéket a szerkezet valamely helyén meghaladja. A mértékadó repedéstágasság számítása során a következõ feltevéseket szabad alkalmazni: a berepedt keresztmetszetben II. feszültségi állapot uralkodik, a repedések környezetében a húzott acélbetétek palástján ébredõ egyenletesen megoszlónak tekintett tapadófeszültség, N/mm 2 megengedett értéke ahol α értéke τ Ru =αr t,u sima felületû betonacél esetében 1,0 bordázott felületû betonacél esetében 1,6 acélkötegek esetében 1,9
23 MSZ 15227 80 módja A repedéstágasság megengedett értékei A szigetelés célja acélbetétek korrózió elleni védelme a közeg vízzárás a keresztmetszet 12. táblázat száraz nedves agresszív húzott húzott és nyomott az acél tengelyében mérve w ser a repedéstágasság mm-ben a szélsõ szálban mérve nincs 0,3 0,2 0,1 0,1 0,2 vízzáró lemez 0,5 0,4 0,3 0,3 0,3 vízzáró máz 0,4 0,3 0,2 0,2 0,2 Megjegyzések: 1. Ha a repedéskorlátozás célja a betonacél korrózió elleni védelme, akkor a szigetelés kedvezõ hatása csak akkor vehetõ figyelembe, ha a szigetelés a szerkezet korróziós közeggel érintkezõ oldalán van. 2. Egy szigetelt szerkezet vizsgálatánál, ha a repedéskorlátozás célja a betonacélok korrózió elleni védelme, akkor a szigeteléssel ellentétes oldalon lévõ húzott betonacélokat is védeni kell a korróziós közeg ellen repedéskorlátozással. Axiális igénybevétellel terhelt prizmatikus elem húzott acélbetétjeinek tengelyvonalában a mértékadó W s repedéstágasságot a következõ képlettel számítjuk: 1 1 2 σ sii φ 2β w s = wser 4αE R β s tu β σ bi =, de β 1 2 R tu ahol: W ser 12. táblázat szerint a húzott szélsõ acélbetétben a II. feszültségállapotban számított feszültség, σ sii E n = E s b = 15 feltételezésével. σ bi a beton húzott szélsõ szálában az I. feszültségi állapot alapján számítható fiktív betonhúzófeszültség tekintet nélkül a megengedett húzófeszültségre, φ a húzott acélbetétek átmérõje, amelynek értéke különbözõ φ i átmérõk együttes alkalmazásakor a 9.3. szakasz szerinti helyettesítõ átmérõvel számítható φ = φ φ 2 i i R tu húzószilárdság számítási értéke szélsõ teherre. Hegesztett hálók alkalmazása esetében ki kell számítani a hálóra és az azt beágyazó betonra jellemzõ feszültséget σ o.
MSZ 15227 80 24 2s α σ t R tu 0 = φ ahol s t a keresztirányú acélbetétek egymástól való távolsága. Ha σ o >σ sii a repedéstágasságot az e szakaszban közölt képlettel kell számolni. σ sii Ha σ o σ sii <2σ o akkor β= értékkel kell számolni. σ o Ha σ sii >2σ o a repedéstágasságot (W s ) a megadott képlettel kell számolni, de α helyett α'-t kell alkalmazni, ahol 2 φ k R Sd 0, 15 α ' = α + s t φ R tu ahol φ k a keresztirányú acélbetétek helyettesítõ átmérõje φ (lásd 3.3.5.) R Sd a háló anyagának számítási feszültsége. Az acélbetétek korrózió elleni védelme esetén a teherbírás számításánál szabad az acélbetét sugarát 1,0 mm-rel csökkentve számításba venni. Agresszív közeg esetén a csökkentés mértéke 2,0 mm legyen. Gyengén vasalt betonszerkezeteket az acélbetét sugarának csökkentett értékével kell számításba venni. 15 év vagy ennél kisebb tervezett élettartamú létesítményeket ha a repedéskorlátozás célja a korrózió elleni védelem, vizsgálni nem kell. 7. GYENGÉN VASALT BETONSZERKEZETEK 7.1. A gyengén vasalt betonszerkezetek fogalma Gyengén vasalt betonszerkezet az a legalább B 140 szilárdsági jelû betonból készült szerkezet, amelyben acélbetéteket alkalmaznak, de azok mennyisége kisebb a 9.5., 9.6., 9.7., 9.8. szakaszokban meghatározott legkisebb mennyiségnél, de legalább 0,5%. Héjszerkezet gyengén vasalt betonból nem készíthetõ. 7.1.1. Gyengén vasalt szerkezetek E szabvány egyéb elõírásai a gyengén vasalt szerkezetekre is vonatkoznak. A teherbírási vizsgálatot a 7.2. szerint kell elvégezni. Megjegyzés: Ha e szabvány szerinti egyéb követelményeket nem elégítik ki, továbbá az acélhányad bármely irányban kisebb, mint 0,05%, akkor a teherbírási vizsgálatot a betonszerkezetre vonatkozó MSZ 15022/3 szerint kell elvégezni. 7.1.2. Gyengén vasalt betonszerkezetek acélhányadának kiszámításánál a beton keresztmetszetébõl értelemszerûen le kell vonni a takaréküregeket. Nem kell számításba venni a betonkeresztmetszet azon részeit sem, amelyek merevségi okokból számottevõen nem dolgoznak együtt a gyengén vasalt keresztmetszettel. (Pl. magas faltartók alsó, gerendaként vasalt, a fesztávolsággal azonos magasságú rész esetén a legkisebb acélhányad számításánál a teljes faltartó-magasságot nem kell figyelembe venni.) 7.2. A gyengén vasalt betonkeresztmetszetek teherbírása Amennyiben a tervezõ pontosabb számítást nem végez, az alábbi közelítõ számítási eljárást kell alkalmazni. Gyengén vasalt betonszerkezetek esetén a teherbírási vizsgálat szempontjából a vízépítési létesítmények az MSZ 15225 79 szerinti osztályba sorolásától függõen a következõ különbségeket kell tenni az igénybevétel meghatározásánál. I. méretezési osztályba tartozó létesítmények, illetve azok részeinek a teherbírását µ S R 0, 7 + 0, 3 S R, vb µ min képlet szerint kell megállapítani.
25 MSZ 15227 80 A többi építményeknél az µ S R = S R, vb µ min képletet kell használni, de S R értéke legalább a 3. táblázat szerinti határigénybevételt elégítse ki. A képletben S R a gyengén vasalt betonszerkezet teherbírása N/mm 2, S R,vb a vasalás figyelembevételével a vasbetonszerkezetre megszabott elvek és számítási feszültségek alapján a 3. táblázat és 3.2. szakasz szerint meghatározott teherbírás, amely külpontos húzás és nyomás esetén a mértékadó külpontossághoz tartozik, µ a tervezett acélhányad %, µ min a vasbetonszerkezetre elõírt legkisebb acélhányad %. 8. BETONSZERKEZETEK 8.1. A betonszerkezetek számítási szilárdságai A betonszerkezetek számítási szilárdságait a 3. táblázat alapján a nyomószilárdság esetében 0,7, a húzószilárdság esetében 0,5 mûködési feltételi tényezõvel kell szorozni. 8.2. A terhekbõl és hatásokból származó igénybevételek A terhekbõl és a hatásokból származó igénybevételek és alakváltozások kiszámítása során a rugalmasságtan módszereit kell alkalmazni. Az igénybevételek meghatározásához a húzószilárdság nélküli testek rugalmasságtani eljárásai is alkalmazhatók. Ebben az esetben a követelmények kielégítésének során tekintetbe kell venni a keresztmetszeti merevség csökkenésének kedvezõtlen hatását. 8.3. Számításba vehetõ méretek 8.3.1. A betonszerkezet méreteit a 3.1. szakasz szerint kell tekintetbe venni, azzal, hogy a földpartok közé történõ betonozásnál a hasznos keresztmetszet méreteit 50 mm-el, illetõleg 3%-kal kell csökkenteni. 8.3.2. A betonszerkezet hasznos keresztmetszetébe nem számítható be: a vakolat keresztmetszeti területe, az utólag hozzábetonozott részek keresztmetszeti területe, a szerkezetbe nyúló, de annak anyagánál kisebb szilárdságú szerkezeti részek által elfoglalt terület. 8.3.3. A betonszerkezettel együtt épített burkolatok keresztmetszetét csak akkor szabad figyelembe venni, ha az együttdolgozást a szerkezeti kialakítás biztosítja. A burkolatra jutó dinamikus igénybevételeket a rugalmasságtan alapján kell megállapítani. 8.4. Teherbírás 8.4.1. A nyomott elemek mértékadó igénybevételének meghatározása során az elem tényleges tengelyének a terv szerinti tengelytõl való véletlen jellegû kedvezõtlen eltérését a 3.2.1. szakasz alapján kell számításba venni. 8.4.2. A betonszerkezet teherbírásának megállapításához használati és szélsõ teher esetében fel lehet tételezni a beton húzószilárdságát azzal a megkötéssel, hogy az I. feszültségi állapotban egy keresztmetszetben fellépõ húzófeszültség nem haladhatja meg ugyanazon keresztmetszetben fellépõ nyomófeszültségnek használati teher esetében 10%-át, szélsõ esetében 5%-át, illetve az adott terhelési esetre elõírt húzószilárdságot (R t ser, R t u ). Rendkívüli teher esetében a teherbírás kiszámítása során a beton húzószilárdságát figyelmen kívül kell hagyni.
MSZ 15227 80 26 8.4.3. A központosan nyomott elem teherbírása a 3.2.8. szakasz szerint számítható az A s = 0 értékkel, a beton számítási szilárdságának 8.1. szakasz szerinti csökkentésével és a nyomott oszlop karcsúságának a 13. táblázat szerinti korlátozásával. 13. táblázat A beton szilárdsági jele B100 B140 B200 Megengedett l o /h határkarcsúság 20 25 25 8.4.4. A nyomóerõ szerkezetbe való bevezetésének környezetében a szerkezet szilárdságát a 3.2.7. szakasz szerint lehet számítani, azzal, hogy a tervszerinti keresztmetszetet minden oldalról 4 cm-el csökkentve kell tekintetbe venni. 9. SZERKESZTÉSI SZABÁLYOK 9.1. Betonszerkezetek legkisebb méretei A betonszerkezetek legkisebb vastagsága ne legyen kisebb a 14. táblázatban megadott értékeknél. A táblázati értékek teljes felületükön felfekvõ rétegek (aljzatbeton, szerelõbeton) vastagságára nem vonatkoznak. Betonszerkezetek legkisebb vastagsága A beton szilárdsági jele B100 B140 B200 Megengedett legkisebb vastagság (mm) 300 200 200 14. táblázat 9.2. A vasbetonszerkezetek külsõ védelme 9.2.1. Külsõ mechanikai hatások elleni védelem Külsõ mechanikai hatások (kopások) ellen a vasbetonszerkezet felületét, éleit védeni kell. Gyalogjárásra igénybe vett felületeket legalább 20 mm koptatóréteggel, vagy egyéb burkolattal kell védeni. A koptatóréteget erõtanilag a szerkezet együttdolgozó részeként számításba venni nem szabad. A jármû által igénybe vett felületeket az igénybevétel fokának megfelelõ útburkolattal kell ellátni. 2,0 m/s, vagy ennél nagyobb átlagos vízsebesség, továbbá hidraulikai számítással vagy kísérlettel megbízhatóan nem ellenõrizhetõ sebességi viszonyok esetén, ha ez a sebesség várhatóan legalább az év 20%-ában fellép, a vasbetonszerkezet kopásának védelmérõl gondoskodni kell. Jól ellenõrizhetõ, javítható felületek esetén ez a védelem lehet a 9.2.2. szakasz szerinti beton fedés 20 50 mmel való növelése is. Nehezen ellenõrizhetõ és javítható felülteken 100 200 mm vastag külön kopásálló betonréteget kell tervezni. Ebben az esetben gondoskodni kell arról is hogy a kopásálló réteg zsugorodás miatt ne váljék le a szerkezetrõl. 9.2.2. Acélbetétek betonfedése A betont és az acélbetéteket meg kell védeni káros fizikai és kémiai hatások ellen. Különleges hatások elleni védelem esetén a vonatkozó anyaszabvány vagy ennek hiányában a szakirodalom és a kísérletek adatainak megfelelõen kell eljárni. Ha nincs különleges károsító hatás, akkor a védelmet a betonfedés elõírt legkisebb méreteinek megtartásával lehet biztosítani.