Fa- és Acélszerkezetek I. 2. Előadás Eurocode bevezetés Keresztmetszetek I. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus
Tartalom Méretezés az Eurocode szabványrendszer szerint áttekintés Teherbírási határállapotok Keresztmetszetek I. Húzás Nyomás
Az Eurocode szabványrendszer Általános szabály: Közös szabványrészek + Nemzeti Mellékletek Az Eurocode felépítése Alapvető irányelvek, megbízhatósági kérdések, biztonsági tényezők, teherkombinációk Különböző terhek (önsúly, hasznos, szél, hó stb.) Méretezési határállapotok és ellenállások
Az Eurocode szabványrendszer Az Eurocode 3 felépítése EN 1993-1 Általános és az épületekre vonatkozó szabályok 1-1 Általános szabályok 1-2 Acélszerkezetek tervezése tűzteherre 1-3 Hidegen alakított elemek és burkolatok 1-4 Rozsdamentes acélok 1-5 Lemezszerkezetű elemek 1-6 Héjszerkezetek szilárdsága és stabilitása 1-7 Keresztirányban terhelt lemezszerkezetek szilárdsága és stabilitása 1-8 Kapcsolatok méretezése 1-9 Acélszerkezetek fáradási szilárdsága 1-10 Acélanyag kiválasztása a törési szívósság és a vastagság jellemzők figyelembevételével 1-11 Húzott acélszerkezetek méretezése 1-12 Kiegészítő szabályok nagy szilárdságú acélokra EN 1993-2 Acélhidak EN 1993-3 Tornyok, antennatornyok, kémények EN 1993-4 Silók, tartályok, csővezetékek EN 1993-5 Acélcölöpök EN 1993-6 Daru megtámasztó szerkezetek
Az Eurocode szabványrendszer Az Eurocode EN 1993-1-1 felépítése Általános előírások Alkalmazási terület, alapelvek, kifejezések, jelölések A tervezés alapjai Anyagok Tartósság Erőtani vizsgálat Modellezés, számítás Teherbírási határállapotok Keresztmetszet, szerkezeti elem Használhatósági határállapotok Mellékletek
Teherbírási határállapotok A teherbírási határállapotok (tananyagban szereplő) általános fajtái: Szilárdsági 1) Első folyás keresztmetszetek rugalmas határállapota 2) Képlékeny törés keresztmetszetek képlékeny határállapota 3) Korlátozatlan folyás keresztmetszetek képlékeny határállapota Stabilitási I. Kihajlás szerkezeti elemek globális határállapota II. Kifordulás szerkezeti elemek globális határállapota III. Horpadás alkotó lemezek lokális határállapota
Teherbírási határállapotok Az Eurocode EN 1993-1-1 szabvány vizsgálatai: Keresztmetszetek ellenállása Tiszta igénybevételek Húzás Nyomás Hajlítónyomaték (M y, M z ) Nyírás (V z, V y ) Csavarás Összetett igénybevételek Hajlítás és nyírás Hajlítás és normálerő Kéttengelyű hajlítás (Kéttengelyű) hajlítás, nyírás és normálerő Alkotó lemez horpadása Rúdelemek stabilitási ellenállása Állandó keresztmetszetű nyomott rúdelemek Állandó keresztmetszetű hajlított rúdelemek Állandó keresztmetszetű nyomott és hajlított rúdelemek
Teherbírási határállapotok Szerkezeti elemek vizsgálatának összefoglalása: Első folyás Szilárdsági határállapot Képlékeny törés Korlátozatlan folyás Stabilitási határállapot Kihajlás Kifordulás Horpadás Húzás X X Nyomás X X X Hajlítás - M y X (X) X X Hajlítás - M z X (X) Nyírás - V y X (X) Nyírás - V z X (X) Kölcsönhatások X (X) X X X
Méretezési feladatmegoldás A félév során előforduló feladatok megoldásának általános menete: 1. Mechanikai modell felvétele Szerkezeti modellezés 2. Általános tervezési mennyiségek meghatározása Mechanikai számítás 3. Mértékadó elemek, helyek kiválasztása 4. Tervezési hatások meghatározása a mértékadó helyeken (E) 5. Megfelelő szerkezeti ellenállások számítása (R) Szabványos ellenőrzés 6. Ellenőrzés (E R)
Keresztmetszetek ellenőrzése Az általános ellenőrzés (E R hatás ellenállás) esetei: Ellenőrzés igénybevétel alapon: keresztmetszeti igénybevétel keresztmetszeti határerő Ellenőrzés feszültség alapon: keresztmetszeti feszültség határfeszültség Ellenállás biztonsági szintjei J2.2 Karakterisztikus érték R k az ellenállás alapértéke Folyási határállapotok tervezési értéke R d = R k /g M0 g M0 = 1,0 Törési határállapotok tervezési értéke R d = R k /g M2 g M2 = 1,25
Húzás J5.1.2 Első folyás Szilárdsági határállapot Képlékeny törés Korlátozatlan folyás Stabilitási határállapot Kihajlás Kifordulás Horpadás Húzás X X Általános méretezési formula: N Ed N t,rd N pl,rd Két lehetséges határállapot 1. Első folyás - teljes keresztmetszeten (A) megoszló egyenletes húzófeszültség - határfeszültség a folyáshatár (f y ) - ellenőrzés keresztmetszeti erőre (E R) N t,rd = N pl,rd ahol N pl,rd = A f y γ M0 f y N pl,rd
Húzás J5.1.2 Két lehetséges határállapot 2. Képlékeny törés - gyengített keresztmetszeten (A net ) megoszló egyenletes húzófeszültség - határfeszültség a szakítószilárdság (f u ) N u,rd f u N u,rd - ellenőrzés keresztmetszeti erőre (E R) - általános esetben: N t,rd = N u,rd ahol N u,rd = 0.9 A net f u γ M2
Húzás J5.1.2 2. Képlékeny törés egyik szárán csavarral toldott szögacél esetén - a húzóerő külpontosságának figyelembevétele speciális képlettel - egy csavar N u,rd = 2 e 2 0.5 d 0 γ M2 t f u - két csavar - három vagy több csavar N u,rd = β 2 A net f u γ M2 N u,rd = β 3 A net f u γ M2
Nyomás J5.1.3 Első folyás Szilárdsági határállapot Képlékeny törés Korlátozatlan folyás Stabilitási határállapot Kihajlás Kifordulás Horpadás Nyomás X X X Általános méretezési formula: N Ed N c,rd Két lehetséges határállapot 1. Első folyás - teljes keresztmetszeten (A) megoszló egyenletes nyomófeszültség - határfeszültség a folyáshatár (f y ) - ellenőrzés keresztmetszeti erőre (E R) N c,rd = N pl,rd ahol N pl,rd = A f y γ M0
Nyomás J5.1.3 Két lehetséges határállapot 2. Alkotó lemezek horpadása - hatékony keresztmetszeten (A eff ) megoszló egyenletes nyomófeszültség - határfeszültség a folyáshatár (f y ) - ellenőrzés keresztmetszeti erőre (E R) N c,rd = N eff,rd ahol N eff,rd = A eff f y γ M0 N eff,rd f y N eff,rd
Nyomás J5.1.3 Hatékony keresztmetszeti terület - A eff Ekvivalens keresztmetszet a horpadási teherbírás egyszerűbb meghatározásához visszavezetve keresztmetszeti határállapotra Vizsgálata az alkotólemezek b/t arányától függ keresztmetszeti osztályzás valódi feszültségeloszlás s ult horpadás miatt elhanyagolva
Köszönöm a figyelmet!