MMK Szakmai továbbképzés A Tartószerkezeti Tagozat részére Tatabánya, 2019. márc. 28. A vasbetonszerkezet tervezésének jelene és jövője A tűzhatás figyelembe vétele. Dr. Majorosné dr. Lublóy Éva Eszter, docens Dr. Balázs L. György, egyetemi tanár, BME Építőanyagok és Magasépítés Tanszék Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28.
Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 2/34
Mechanikai hatások tűz állapota E fi,d = A d A d : közvetett hatások hőmérsékletváltozásból Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 3/34
Mechanikai hatások tűz állapota Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 4/34
Elemek erőtani ellenőrzéséhez lehetséges az egyszerűsített igénybevétel-számítás fi = E fi. d E d közelítőleg: fi = GA G G G k k + + fi.1 Q.1 Q Q k.1 k.1 és így: E fi, d = fi E d ahol E d a normál hőmérsékleten számított igénybevétel fi pedig G k és Q k1 arányától függ Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 5 5/34
TŰZTEHERRE VALÓ MÉRETEZÉS KÖVETELMÉNYEI A szilárdságtani és alakváltozási jellemzők tervezési értéke: X d,fi =k θ X k /γ M,fi γ M,fi osztott biztonsági tényező a tűzteherre = 1,0 beton, acél és betonacél (NAD) Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 6/34
TŰZ HATÁSA A BETONRA Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 7/34
Mi történik a betonnal magas hőmérséklet hatására? Szerkezeti elem tönkremenetele Gotthard alagút, 2001 Szerkezeti anyag károsodása Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 8/34
ÖSSZETEVŐK - megszilárdult cementpép - adalékanyag - szálak kémiai és fizikai változások Hőm. megszilárdult cementpép adalékanyag polipropilén szálak 1200 C olvadás 1000 C 800 C CaCO 3 bomlása 700 C CSH bomlása 600 C kvarc 500 C Ca(OH) 2 bomlása átalakulása 400 C bomlás 200 C a cementkő dehidratációjának kezdete olvadás 100 C víz távozása
A BETON s-e DIAGRAMJÁNAK VÁLTOZÁSA A HŐTERHELÉS HATÁSÁRA Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 10/34
Kvarc adalékanyag ANYAGJELLEMZŐK: BETON Mészkő adalékanyag MSZ EN 1992-1-2:2004 MC 2010 Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28.
ANYAGJELLEMZŐK: BETON f ck (Θ)=k c (Θ) f ck (20 C) MSZ EN 1992-1-2:2004, MC 2010 Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 12/34
Anyagjellemzők: beton f ck,t (Θ)=k c,t (Θ) f ck,t (20 C) húzószilárdság MSZ EN 1992-1-2:2004, MC 2010 Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 13/34
Anyagjellemzők: beton hőtágulás MC 2010 Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 14/34
Anyagjellemzők: beton Sűrűség - Porozitás MC 2010 Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28.
Anyagjellemzők: beton fajhő MSZ EN 1992-1-2:2004, MC 2010 Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28.
Anyagjellemzők: beton hőveztési tényező MSZ EN 1992-1-2:2004, MC 2010 Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 16/34
A BETON SZILÁRDSÁG FÜGG - az adalékanyag típusától - a víz-cement tényezőtől - a beton kezdeti nedvességtartalmától - az adalékanyag-cement tényezőtől - a cement típusától - a hőterhelés módjától Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 17/34
RÉTEGES LEVÁLÁS SPALLING Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28.
SPALLING Winterberg, Dietze, 2004 Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 19/34
ÖSSZETEVŐK - megszilárdult cementpép - adalékanyag - szálak kémiai és fizikai változások Hőm. megszilárdult cementpép adalékanyag polipropilén szálak 1200 C olvadás 1000 C 800 C CaCO 3 bomlása 700 C CSH bomlása 600 C kvarc 500 C Ca(OH) 2 bomlása átalakulása 400 C bomlás 200 C a cementkő dehidratációjának kezdete olvadás 100 C víz távozása
TŰZ HATÁSA AZ ACÉLRA Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28.
Betonacélok viselkedése magas hőmérsékleten Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 22/34
Betonacélok viselkedése magas hőmérsékleten Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28.
Betonacélok viselkedése magas hőmérsékleten Adott hőmérsékleten mért szakítószilárdság Hőterhelés után lehűlt állapotban meghatározott szakítószilárdság Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 24/34
SZÁMÍTÁSI MÓDSZEREK Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28.
SZÁMÍTÁSI MÓDSZEREK hőmérséklet elemzése izotermák meghatározása a hővezetés törvényei alapján táblázatosan megadott értékek összehasonlítása egyszerűsített számítási módszer (simplified calculation) 500 C-os izoterma módszer zóna módszer bővített számítási módszer (advanced calculation) termo-mechanikai méretezés (VEM) termo-hidro-mechanikai méretezés (VEM) (belső gőzáramlás is benne van) Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 26/34
Mit tudunk és hogyan tudunk modellezni/számítani? Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 27/34
MIT TUDUNK MODELLEZNI? táblázatosan megadott adatok egyszerűsített számítási mód pontosított számítási mód (VEM) egy elem vizsgálata megoldott megoldott megoldott szerkezeti rész vizsgálata nem megoldott megoldott megoldott szerkezet vizsgálata nem megoldott nem megoldott megoldott Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 28/34
500 C-os izoterma módszer Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 29/34
ZÓNA MÓDSZER Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 30/34
TERMO-HIDRO-MECHANIKAI MÉRETEZÉS (VÉGES ELEMES MODELL) A beton felületének réteges leválása
VASBETON SZERKEZETEK MÉRETEZÉSE TŰZTEHERRE Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 32/34
AJÁNLOTT IRODALOM
AJÁNLOTT IRODALOM Balázs L. György, Lublóy Éva: Tűzhatásra való méretezési lehetőségek áttekintése vasbetonszerkezetek esetén. VASBETONÉPÍTÉS 12:(1) pp. 14-22. (2010) Balázs L. György, Lublóy Éva, Mezei Sándor: Betonösszetétel hatása a vékonygerincű vasbeton tartók tűzben való viselkedésére. VASBETONÉPÍTÉS XIV. évfolyam:(1. szám) pp. 19-24. (2012) Vass Viktória, Majorosné Lublóy Éva, Horváth László, Balázs L. György: Acél-beton öszvérszerkezetek tervezése tűzteherre. VASBETONÉPÍTÉS 13:(4) pp. 114-120. (2011) Balázs L. György, Lublóy Éva, Tóth Balázs: Falazott és faszerkezetek tűzállósága. VASBETONÉPÍTÉS 2012:(2) pp. 45-53. (2012) Czoboly Olivér, Lublóy Éva: Vasbeton szerkezetek tűzállósága. KATASZTRÓFAVÉDELMI SZEMLE 5: pp. 15-19. (2012) Lublóy É, Czoboly O, Hlavička V, Oros Zs, Balázs L Gy Testnevelési Egyetem atlétikai csarnok Budapest, tűzeset 2015. október 15. következmények VASBETONÉPÍTÉS: A FIB MAGYAR TAGOZAT LAPJA: MŰSZAKI FOLYÓIRAT 17:(3) pp. 50-55. (2015) Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 34/34
KÖSZÖNJÜK A SZÍVES FIGYELMÜKET!