A vasbetonszerkezet tervezésének jelene és jövője

Hasonló dokumentumok
Tartószerkezetek I. (Vasbeton szilárdságtan) Szép János

Acél, Fa és falazott szerkezetek tartóssága és élettartama

Korai vasbeton építmények tartószerkezeti biztonságának megítélése

A vasbetonszerkezetek tervezésének jelene és jövője

Tartószerkezetek II. Használhatósági határállapotok május 07.

A vasbetonszerkezet tervezésének jelene és jövője A tűzhatás figyelembe vétele.

Dr. Kopecskó Katalin

Beton szerkezetek tartóssága és élettartama

VASBETON ÉPÍTMÉNYEK SZERKEZETI OSZTÁLYA ÉS BETONFEDÉS

vagy 0,1 tömeg%-nál (feszített vb. esetén) nagyobb;

A geotechnikai tervezés alapjai az Eurocode 7 szerint

BETONSZERKEZETEK TERVEZÉSE AZ EUROCODE 2 SZERINT VASÚTI HIDÁSZ TALÁLKOZÓ 2009 KECSKEMÉT

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Gondolatok a betonok használati élettartamra való méretezéséről

El hormigón estructural y el transcurso del tiempo Structural concrete and time A szerkezeti beton és az idő

Tartószerkezetek tervezése tűzhatásra - az Eurocode szerint

UTÓFESZÍTETT SZERKEZETEK TERVEZÉSI MÓDSZEREI

Strength. Performance. Passion. Ismertető az új európai beton szabvány MSZ :2004 (MSZ EN 206-1:2002) alkalmazásáról

előadás Falszerkezetek

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

Tartószerkezetek I. Használhatósági határállapotok

NSZ/NT beton és hídépítési alkalmazása

SÍKALAPOK TERVEZÉSE. BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék. Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Vízépítési Nagyműtárgyak felújításával kapcsolatos betontechnológiai kérdések I.

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék. Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés. Dr. Móczár Balázs

BETONSZERKEZETEK HASZNÁLATI ÉLETTARTAM ALAPÚ TERVEZÉSÉNEK TARTÓSSÁGI SZEMPONTJAI

TARTÓ(SZERKEZETE)K. 8. Tartószerkezetek tervezésének különleges kérdései (állékonyság, dilatáció, merevítés) TERVEZÉSE II.

Szádfal szerkezet ellenőrzés Adatbev.

BETON VISELKEDÉSE ÉS TERVEZÉSE TŰZRE

Geometriai adatok. réteghatárok magassági helyzete földkiemelési szintek geotechnikai szerkezet méretei

Végeselemes analízisen alapuló méretezési elvek az Eurocode 3 alapján. Dr. Dunai László egyetemi tanár BME, Hidak és Szerkezetek Tanszéke

VIZSGÁLATI MÓDSZEREK A BETONOK TŰZÁLLÓSÁGÁNAK MEGÁLLAPÍTÁSÁHOZ

Mérnöki faszerkezetek korszerű statikai méretezése

Használhatósági határállapotok

A klímaváltozás hatása a tartószerkezetekre és az építési szabványokra

Betonszerkezetek felületvédelme tervezett változások az ÚT előírásban

Építőanyag MSC Szerkezet-építőmérnök MSC hallgatók részére

TARTÓ(SZERKEZETE)K. 11. Meglévő épületek átalakításának, felújításának tartószerkezeti kérdései TERVEZÉSE II. Dr. Szép János Egyetemi docens

Tartószerkezetek modellezése

Teherfelvétel. Húzott rudak számítása. 2. gyakorlat

Rendkívüli terhek és hatáskombinációk az Eurocode-ban

Építőmérnöki alapismeretek

Kristályos betonszigetelés. Hidak

Anyagtan II. Építőanyagok (2014) kiemelt vizsgakérdések (ismeretük nélkül, elégtelen az érdemjegy)

A beton kúszása és ernyedése

Acélszerkezetek korszerű tűzvédelmének néhány kérdése

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Beton. (Könnyű)betonok alkalmazása Már az ókortól kezdve alkalmazzák pl.: Colosseum, Pantheon. Dr. Józsa Zsuzsanna. Első vasbeton.

Betontervezés Tervezés a Palotás-Bolomey módszer használatával

Acélszerkezetek fenntarthatóságának felértékelése

KRITIKUS KÉRDÉS: ACÉL ELEMEK

TARTÓSZERKEZETEK II. NGB_se004_02 Vasbetonszerkezetek

TÖRTÉNETI VASBETON SZERKEZETEK DIAGNOSZTIKAI VIZSGÁLATAI

Ebben a fejezetben egy szögtámfal tervezését, és annak teljes számítását mutatjuk be.

Fa- és Acélszerkezetek I. 11. Előadás Faszerkezetek II. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

GÉPSZERKEZETTAN - TERVEZÉS GÉPELEMEK KÁROSODÁSA

Vasbeton tartók méretezése hajlításra

Betonpadlók a betontechnológus elképzelése és az új MSZ 4798 : 2014 betonszabvány lehetőségei szerint

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

KIVIRÁGZÁSMENTES SZÁRAZHABARCS Bmstr.Dipl.HTL.Ing. Eduard LEICHTFRIED Wopfinger Baustoffindustrie GmbH Budapest, 2010 marc. 23.

Vasbeton födémek tűz alatti viselkedése Egyszerű tervezési eljárás

K - K. 6. fejezet: Vasbeton gerenda vizsgálata Határnyomatéki ábra előállítása, vaselhagyás tervezése. A határnyíróerő ábra előállítása.

Általános elvek. Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés. BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék. Falazott szerkezetek megerősítése

Beton: a legnagyobb tömegben alkalmazott mesterséges anyag (az iparosodott világrészeken az éves felhasználás t/fő )

2019. Transzportbeton Árlista Dunántúli üzemek. Betonpartner Magyarország Kft SZÉKESFEHÉRVÁR GYŐR SZOMBATHELY SOPRON Budapest, Zádor u.

Közelebbi és szükséges részletinformácók megtalálhatók az EUROLIGHT munkalapok: megmunkálási ismertető prospektusban.

Tervezés földrengés hatásra: bevezetés az Eurocode 8 alapú tervezésbe

a NAT /2007 számú akkreditált státuszhoz

Előregyártott fal számítás Adatbev.

Betonszigetelés kristályos technológiával TM ÁLTALÁNOS SZERKEZETEK ÉPÜLETALAPOK

A tartószerkezeti méretezés módszereinek történeti fejlődése

SZENT ISTVÁN EGYETEM YBL MIKLÓS ÉPÍTÉSTUDOMÁNYI KAR EUROCODE SEGÉDLETEK A MÉRETEZÉS ALAPJAI C. TÁRGYHOZ

Betonszigetelés kristályos technológiával TM KIKÖTŐI ÉS TENGERI SZERKEZETEK

Szabó Ferenc, dr. Majorosné dr. Lublóy Éva. Fa, vasbeton és acél gerendák vizsgálata tűz hatására

Központosan nyomott vasbeton oszlop méretezése:

Mapefloor Parking System. Vízzáró bevonatok forgalommal terhelt területekre

A tartószerkezeti méretezés módszereinek történeti fejlődése

Az európai műszaki specifikációk nemzeti szabványügyi rendszerbe történő integrálásának helyzete

Építőanyagok 2. Anyagjellemzők 1.

Betonszigetelés kristályos technológiával TM HIDAK

Tűzállóságot növelő bevonati rendszerek és burkolatok kialakítása, felülvizsgálata és karbantartása

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Tartószerkezetek földrengési méretezésének hazai kérdései az előregyártott szerkezetek tekintetében

rendszer, azaz kristályképző anyag A Radmyx - az ÖSSZES kapilláris vízszigetelő használható, ahol alacsony a hőstressz, azaz

Kristályos betonszigetelés. Általános szerkezetek Alapozások

Nagyszilárdságú, nagy teljesítőképességű betonok technológiája

Hidak Darupályatartók Tornyok, kémények (szélhatás) Tengeri építmények (hullámzás)

AZ ACÉLSZERKEZETEK ÁLLAPOTVIZSGÁLATA

Nedves, sóterhelt falak és vakolatok. Dr. Jelinkó Róbert TÖRTÉNELMI ÉPÜLETEK REHABILITÁCIÓJA, VÁROSMEGÚJÍTÁS ORSZÁGOS KONFERENCIASOROZAT.

Szádfal szerkezet tervezés Adatbev.

Anyagok jellemzői 1. Dr. Józsa Zsuzsanna 2006.február 28.

305/2011 EU rendelet ill. 275/2013 kormányrendelet alkalmazása. CREATON Hungary Kft.

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Kristályos betonszigetelés. Vízművek Vízkezelés

NSZ/NT betonok alkalmazása az M7 ap. S65 jelű aluljáró felszerkezetének építésénél

Schöck Isokorb T K típus

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

BME Járműgyártás és -javítás Tanszék. Javítási ciklusrend kialakítása

Lindab poliészter bevilágítócsík Műszaki adatlap

Transzportbeton Árlista Dunántúli üzemek

Átírás:

MMK Szakmai továbbképzés Tatabánya 2019. 03. 28. A vasbetonszerkezet tervezésének jelene és jövője Tartósság, robusztusság, fenntarthatóság Dr. Farkas György Professor emeritus BME Hidak és Szerkezetek Tanszék

Elvárt életciklusra történő tervezés TARTÓSSÁG fib Bulletin 34 Tervezési alapelvek: - valószínűségi elvek szerinti tervezés - parciális tényezők alapján történő tervezés - minimális követelmények előírása alapján történő tervezés - a károsodások megakadályozásán alapuló tervezés Állapot romlási okok: - karbonátosodás okozta korrózió - kloridok által előidézett korrózió - fagyás-olvadás ciklusok hatása

A PROBLÉMA 3

Carbonation of concrete Deteriorations of load carrying structures lime calcium carbonate Alkaline protective layer protective layer destroyed! 5

Deteriorations of load carrying structures Corrosion of steel Hospital building in Szeged, Hungary 6

KARBONÁTOSODÁS MIATT BEKÖVETKEZŐ KORRÓZIÓ VALÓSZÍNŰSÉG ELMÉLETI MEGKÖZELÍTÉS A korrózióvédelem megszűnésének határállapota (depassziváció) A korrózióvédelem megszűnésének valószínűsége betonfedés A karbonátosodás mélysége Tervezési élettartam Tervezési tönkremeneteli valószínűség

Tervezési modell A karbonátosodás mélységének előrehaladására A kivitelezés módjától, a beton összetételétől, A v/c tényezőtől, stb. és a környezeti hatásoktól függő tényező A helyi időjárási viszonyoktól, nedvesség hatásának kitettségtől függő tényező

Referencia idő A feltételezett kitettségnek megfelelő idő Időjárási viszonyoknak megfelelő tényező 0 < w < 1 Az esős időszak hossza Az eső előfordulásának valószínűsége Regressziós tényező

AZ ACÉLBETÉTEK KORRÓZIÓJA MIATT BEKÖVETKEZŐ REPEDÉS KIALAKULÁS HATÁRÁLLAPOTA A korrózió miatt keletkező repedés kialakulásának valószínűsége Az acélbetét azon maximális sugár növekedése, amely még nem repeszti meg a betont Az acélbetét korrózió matt bekövetkező sugár növekedése A tervezési élettartam A határállapot bekövetkezésének tervezési valószínűsége

Alternatívaként alkalmazható összefüggés A repedés bekövetkezésének valószínűsége A tervezési élettartam vége A kezdeti időpont A korrózió előrehaladási ideje A határállapot bekövetkezésének tervezési valószínűsége

PARCIÁLIS TÉNYEZŐKÖN ALAPULÓ MÓDSZER Depassziválódás A betontakarás tervezési értéke A karbonátosodás mélységének tervezési értéke t sl időpontban A betontakarás névleges értéke A betontakarás mértékének bizonytalansága A karbonátosodás mélységének karakterisztikus értéke t sl időpontban A karbonátosodási mélység parciális tényezője

MINIMÁLIS KÖVETELMÉNYEK ELŐÍRÁSÁN ALAPULÓ MÓDSZER Megépült szerkezetek tapasztalatai alapján - geometriai feltételeket (pl. betonfedés) - anyagjellemzőket (pl. betonösszetétel, maximális w/c érték, a repedéstágasság korlátozása) - kivitelezési körülményeket írnak elő. A KÁROSODÁSOK MEGAKADÁLYOZÁSÁN ALAPULÓ MÓDSZER Általában olyan eljárások alkalmazásával, amelyek kizárják a depassziválódás kialakulását, az acélbetétek korrózióját, vagy a korróziót előidéző környezeti hatásokat.

KLORIDOK ÁLTAL ELŐIDÉZETT KORRÓZIÓ Valószínűség elméleten alapuló tervezés DEPASSZIVÁCIÓS HATÁRÁLLAPOT A depassziváció bekövetkezésének valószínűsége Az a kritikus klorid tartalom, amelynél az acélbetétek depasszivációja bekövetkezik Klorid tartalom c mélységben t sl időpontban betonfedés tervezési élettartam Tervezési tönkremeneteli valószínűség (10ˉ¹ - 10ˉ²)

Tervezési modell Kloridbehatolás tengeri környezetben A beton kloridtartalma x mélységben és t időpontban Klorid koncentráció a beton felületén A beton kezdeti klorid tartalma

Adott klorid tartalomhoz tartozó mélység Klorid diffúziós együttható t időpontban Idő (években) Hiba függvény Diffúziós együttható a to időpontban A diffúziós együtthatót befolyásoló a beton korától függő tányező (0,2 0,8)

Új szerkezetek tervezésénél a klorid tartalom és a diffúziós tényező értékeit hasonló anyag összetételű és kivitelezésű meglévő szerkezetek tapasztalatai alapján lehet meghatározni. Meglévő szerkezetek maradó élettartamának megbecsléséhez a tényezőket a szerkezeten végzett közvetlen mérésekkel lehet meghatározni. Az α kitevő értékét mindkét esetben hasonló anyag összetételű és kialakítású meglévő épületeken végzett közvetlen mérések alapján lehet felvenni. Az acél korróziója miatt bekövetkező repedések kialakulásának határállapotát az előzőek szerint lehet vizsgálni.

A REPEDEZETTSÉG HATÁSA AZ ACÉLBETÉTEK KORRÓZIÓJÁRA Elsősorban a szerkezet környezeti hatásoknak való kitettségétől és a beton felület térbeli irányától függ. Legveszélyesebb a klorid hatásnak kitett berepedt vízszintes felület A klorid behatolást meg kell gátolni. Függőleges, klorid hatásnak kitett berepedt felület esetén Kis áteresztő képességű, min. 50mm betontakarás, 0,3 mm repedéstágasság Általánosan, karbonátododás miatt bekövetkező korrózió esetén a repedéstágasság 5%-os túllépési valószínűséghez tartozó megengedett karakterisztikus értéke 0,2-0,4 mm lehet, ha a betontakarás megfelelő.

FAGYÁS OLVADÁSNAK KITETT SZERKEZETEK Original concrete specimen Specimen after 50 freeze-thaw cycles 19

Deteriorations of load carrying structures 20

FAGYÁS OLVADÁSNAK KITETT SZERKEZETEK Valószínűségi elmélet szerinti tervezés A fagyás olvadás hatására bekövetkező károsodások elkerülésére olvasztó sózásnak kitett, vagy tengeri környezetben lévő szerkezetek kivételével fagyás okozta romlás bekövetkezésének valószínűsége a telítettség kritikus értéke telítettség a t időpontban a beton hőmérséklete [K] tervezési élettartam tervezési tönkremeneteli valószínűség

Olvasztó sózásnak kitett, vagy tengeri környezetben lévő szerkezetek esetén fagyás okozta hámlás bekövetkezésének valószínűsége a beton hőmérséklete [K] A betonfelület lehámlását előidéző kritikus hőmérséklet t időpontban tervezési élettartam klorid tartalom relatív páratartalom fagyás olvadási ciklusok száma tervezési tönkremeneteli valószínűség

PARCIÁLIS TÉNYEZŐKÖN ALAPULÓ MÓDSZER a kritikus telítettség méretezési értéke A telítettségi fok aktuális értéke t időpontban tervezési élettartam a kritikus telítettség karakterisztikus értéke a kritikus telítettség bizonytalansága

A telítettség t időpontban érvényes számítási értéke a telítettség karakterisztikus értéke t időpontban a telítettségi érték bizonytalansága MINIMÁLIS KÖVETELMÉNYEKEN ALAPULÓ MÓDSZER A BETON ÖSSZETÉTELÉNEK ELŐÍRÁSÁVAL - a cement típusa és a w/c arány előírása - minimális betonszilárdság és/vagy minimális cementtartalom - fagyálló adalékanyag alkalmazása - légpórus képzés - laborkísérletekkel igazolt betonösszetétel

A KÁROSODÁSOK MEGAKADÁLYOZÁSÁN ALAPULÓ MÓDSZER Vagy a fagyhatásnak teljesen ellenálló anyag alkalmazásával, vagy olyan környezeti körülmények esetén fordulhat elő, amely esetén fagyhatás nem következik be. Fagyhatás hiányában, vagy ha a nedvességtartalom mértéke kisebb a kritikus telítettségnél nem következik be a beton károsodása.

VEGYI HATÁSOK Savhatás Valószínűség elméleti megközelítésre vagy a parciális tényezők alkalmazásával történő vizsgálatra nincs lehetőség. A minimális követelmények előírása tartalmazhatja - a beton porozitásának korlátozását (w/c) - szilikapor, pernye alkalmazását - speciális adalékanyag alkalmazását A károsodások megakadályozása általában biztosított ha az oldat PH értéke > 6,5 Erős savhatás esetén savhatás elleni tartós védőbevonat alkalmazása szükséges

Szulfát hatás A megszilárdult betonban szulfátok hatására szulfoaluminát (ettringit) képződhet amely a beton duzzadásával és repedések kialakulásával járhat. Valószínűség elméleti megközelítéshez és a parciális tényezők alkalmazásával történő vizsgálathoz ekkor sincs lehetőség. A minimális követelmények előírása tartalmazhatja - szulfátálló cement alkalmazását, (C 3 A tartalom < 3-5%) - szilikapor, pernye, salak alkalmazását - a beton porozitásának korlátozását (w/c) - mészkő adalék alkalmazásának kizárását A károsodások elkerülése általában bevonatokkal érhető el

ROBUSZTUSSÁG Elvárt valószínűséggel igazolni kell, hogy a szerkezet egy jelentős részének, vagy a szerkezet teljes összeomlása nem következhet be - rendkívüli hatások, vagy - emberi mulasztás miatt bekövetkező károsodások következtében. A robusztusság biztosításának célja - az emberi élet védelme - a vagyon és a környezet védelme - a szerkezet működőképességének megtartása A robusztusság feltételei - a tartószerkezeti rendszer ellenállásának biztosítása - különleges követelmények biztosítása - klimatikus hatások elleni védelem - elszigetelés, stb.

A következő tervezési stratégiák alkalmazhatók - a tartószerkezet megfelelő kialakítása - a tartószerkezet egyes elemei károsodhatnak, de a teljes szerkezet károsodása nem jöhet létre - a kulcs szerkezeti elemek álljanak ellen minden lehetséges hatásnak - nem a szerkezet kialakításával összefüggő megoldások - a kedvezőtlen hatás bekövetkezési valószínűségének, vagy a hatás intenzitásának csökkentése (külső védelem) - a hatás csökkentése a szerkezetre (pl. spinkler tűz esetén) - a tönkremenetel következményeinek enyhítése

A robusztusság biztosítása a teherbírás átrendeződésével A lokális tönkremenetel környezetében biztosítani kell a teherbírás átrendeződését. - részletes vizsgálat esetén a rendkívüli terhek minden lehetséges kialakulását modellezni kell, igazolva, hogy az ezek hatására károsodott elemek figyelembevétele nélkül maradó szerkezet stabilitása megfelelő. - közelítő vizsgálat esetén néhány, a teherbírás szempontjából fontos szerkezeti elem tönkremenetelét feltételezve igazolni kell, hogy a megmaradó szerkezet a gyakori terhek viselésére alkalmas Kapacitás méretezés A szerkezeti elemek hirearchikus felépítésével szabályozni kell az egyes elemek tönkremenetelének sorrendjét és a rideg tönkremenetel bekövetkezését. Pl. földrengés esetén az oszlopgerenda csomópontok megfelelő kialakításával.

FENNTARTHATÓSÁG A környezetre gyakorolt hatás A környezetre gyakorolt hatást a szerkezet teljes életciklusára értékelni kell (tervezés, építés, használat, karbantartás, majd elbontás, ártalmatlanítás) LCA (life cycle assessment) - a döntéshozóknak figyelembe kell venni a környezeti hatásokat - meg kell vizsgálni alternatív megoldások hatásait Az LCA 4 fázisa - a célok és a hatások meghatározása - az adatok elemzése - hatásvizsgálatok - értékelés ISO 14040-14044 szabványok

Teljesítmény követelmények - Célmutatók alapján (források, energia igény, kibocsájtás stb.) - más mutatók szerint (újrahasznosítás lehetősége stb.) Ellenőrzés Ki kell mutatni, hogy a betonszerkezet teljesítőképessége (R) az előző mutatók tekintetében nagyobb (pl. újrahasznosítható szerkezeti elemek esetén), vagy kisebb mint az azokra megkövetelt érték (S). Ha egy szerkezet előzetes tapasztalatok alapján megfelel az előző feltételeknek, akkor a fenntarthatósági követelmény teljesítettnek tekinthető.

A társadalomra gyakorolt hatás Fő cél a biológiai és humán környezet fenntarthatósága, gyakran az építmény esztétikus kialakítása, környezetbe illesztése. A társadalomra gyakorolt hatás elemzésére (SIA, social impact assessment) kidolgozhatók alkalmas mutatók, melyek segítségével a teljesítmény követelmények teljesítése az előzőek szerint vizsgálható. Ha a teljesítmény követelmények előírások betartásával teljesíthetők, akkor nem szükséges külön vizsgálatot végezni.

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET

A depasszivációs határállapot általános feltétele A korrózióvédelem megszűnésének valószínűsége Tervezési élettartam Kezdeti időpont Tervezési tönkremeneteli valószínűség (RILEM ajánlás)