TERVEZÉSI SEGÉDLET Helyszíni felbetonnal együttdolgozó felülbordás zsaluzópanel Készítette: SW UMWELTTECHNIK Magyarország. Kft 2339. Majosháza Majosháza, 2007. február
TARTALOMJEGYZÉK: STATIKAI MŰSZAKI LEÍRÁS TARTALOMJEGYZÉK:... 2 1. ALKALMAZÁSSAL, BESZERZÉSSEL KAPCSOLATOS INFORMÁCIÓK... 3 2. AZ ELEM ÁLTALÁNOS LEÍRÁSA... 3 2.1. GYÁRTÁSI JELLEMZŐK... 3 2.2. A JELÖLÉS RENDSZER ADATAI... 4 2.3. AZ ELEM TŰZÁLLÓSÁGA... 4 2.4. MŰSZAKI KIALAKÍTÁS, BEÉPÍTÉSI SZABÁLYOK... 4 3. A FÖDÉMSZERKEZET ÉPÍTÉS KÖZBENI MEGTÁMASZTÁSA... 6 4. A FÖDÉMPANELEK SZÁLLÍTÁSA, MOZGATÁSA... 7 5. TERVEZÉSNÉL FIGYELEMBE VETT SZABVÁNYOK... 7 6. TERVEZÉSNÉL FIGYELEMBE VETT ANYAGOK... 7 STATIKAI SZÁMÍTÁS MENETE I. KIINDULÁSI ADATOK... 8 1. KIALAKÍTÁS, STATIKAI VÁZ... 8 1.1 Keresztmetszeti kialakítás... 8 1.2 Statikai váz... 8 1.2.1 Építési állapot... 8 1.2.2 Végleges állapot... 9 A födémpanel a felbetonnal együttdolgozva végleges állapotban egy irányban teherhordó, sík födémszerkezetet alkot... 9 Kialakítástól függően a lemez lehet kéttámaszú illetve többtámaszú is... 9 1.3 Keresztmetszeti típusok... 9 2. ANYAGMINŐSÉGEK, ANYAGJELLEMZŐK... 9 II. ÉPÍTÉS KÖZBENI ÁLLAPOT VIZSGÁLATA... 10 3. ALÁTÁMASZTÁS NÉLKÜLI FELBETON KÉSZÍTÉS... 10 3.1 Statikai váz... 10 3.2 Terhek... 10 3.3 A vizsgálat alapfeltevései... 10 4. MEZŐKÖZÉPEN TÖRTÉNŐ ALÁTÁMASZTÁSSAL VALÓ FELBETON KÉSZÍTÉS... 11 4.1 Statikai váz... 11 4.2 Terhek... 11 4.3 A vizsgálat alapfeltevései... 11 III. TEHERBÍRÁSI HATÁRÁLLAPOT VIZSGÁLATA... 11 2007. február 2
STATIKAI MŰSZAKI LEÍRÁS SW UMWELTTECHNIK MAGYARORSZÁG KFT. SW UMWELTTECHNIK MAGYARORSZÁG KFT. ÁLTAL GYÁRTOTT HELYSZÍNI FELBETONNAL EGYÜTTDOLGOZÓ FELÜLBORDÁS ZSALUZÓPANEL 1. ALKALMAZÁSSAL, BESZERZÉSSEL KAPCSOLATOS INFORMÁCIÓK SW UMWELTTECHNIK Magyarország Kft. az európai gyakorlathoz illeszkedően kifejlesztett egy a helyszínen készített felbetonnal együttdolgozó bordás zsaluzóelemet. A kidolgozott termékcsalád az újfajta és egyben igen szigorú gyártási technológia alapján a hagyományosnál nagyobb teherbírású és fesztávolságú elemek gyártására ad lehetőséget. A nyolc különböző típusú vasalással gyártott elemek különböző vastagságú födémszerkezet kialakítására alkalmasak. A helyszínen készített méretezett felbetonnal együtt a födém tervezője a teherbírásnak igen széles tartományában szabadon mozoghat. A gyártással kapcsolatos kérdésekkel illetve az elemek műszaki paramétereinek megismeréséhez a következő címen lehet felvilágosítást kérni : Cégnév: SW UMWELTTECHNIK MAGYARORSZÁG KFT. Cím: 2339 Majosháza, Kültelek Pf. 7 Tel.: +36 (24) 620-470, Fax: +36 (24) 620-415 http : www.sw-umwelttechnik.hu 2. AZ ELEM ÁLTALÁNOS LEÍRÁSA 2.1. Gyártási jellemzők Az elem a jelen kor szigorú követelményeit figyelembevevő extruderes technológiával készül. A gépsor technológiai követelmény rendszere miatt a födémelemek betonjának a szilárdsági végértéke eléri a min C50 betonminőséget. A teherbírási igényeknek megfelelően nyolc féle vasalási kép ( A, B, C, D, E F, G, H ) elhelyezése lehetséges. ( Lásd 1. ábra ) A gyártott elemek műszaki jellemzői mérettűrések : Az elem hosszúsága : 1.0-10.0 m ± 20 mm Elem névleges szélessége: 1200 mm - 10 mm Elem magassága : 160 mm -10 mm 3
Lemezrész magassága: 80 +5 mm Borda magassága: 80 +5 mm Alsó feszítő betétek súlyvonala az alsó síktól: 35 mm + 5 mm Felső feszítő betétek súlyvonala a felső síktól: 30 mm + 5 mm Maximális elem görbeség az elem hossza mentén: L 6,0 m + 5 mm L 6,0 m + 10 mm Betonszilárdság C50/60 Feszítőbetét: Fp-21 /1770-R2 (Ap=21mm2 ) Fp-55 /1770-R2 ( Ap=55 mm2 ) Fp-100 /1770-R2 (Ap=100 mm2 ) Hegesztett háló: BHB 500 B 2.2. A jelölés rendszer adatai A Bp16/D-6.00 jelölés a következő információkat hordozza: Bp: Feszített bordás panel 16: Az elem magassága bordával együtt 16 cm. D : A vasalási képre utaló jelzés ( A -tól H ig egyre erősebb vasalási kép) 6.00: Az elem gyártási hosszára utaló méret. 2.3. Az elem tűzállósága Az elem tűzállósága a 30 mm- es betonacél takarást figyelembe véve Th = 90 perc 2.4. Műszaki kialakítás, beépítési szabályok A födém elemek megtervezése valamint az elemek beépítése statikus tervek alapján történhet. csak Az elemek mind két támaszú, mind többtámaszú statikai modell alkalmazása esetén használhatók. A többtámaszúsításhoz szükséges vasalást a helyszíni felbetonnak kell tartalmaznia. Szintén a helyszíni felbeton vasalása tartalmazza az elemek közé építendő fugahálót, valamint az esetleges falközeli befogásokból származó nyomatéki vasalás mennyiségét. Az elkészített födém elemei : o Előregyártott feszített felülbordás zsaluzóelem o Fugaháló elemek között o Kiegészítő méretezett felső vasalás o Helyszíni méretezett felbeton. 4
A pallók csak egyenletes felületre fektethetők. Javasolt az 5 mm vastagságú neoprén csík. Az elem felfekvésének tervezett mérete : 6,00 m fesztáv alatt min. 60 mm, 6,00 m fesztáv felett min. 80 mm A födém elemben elhelyezett vasalás egy irányban teherviselő szerkezeti elemet és az ehhez tartozó statikai modellt veszi számításban. Az elemen belüli keresztirányú eloszlást a pászmák felett elhelyezkedő Φ4.2 átmérőjű hegesztett háló biztosítja. A kész födémszerkezetnek keresztirányú együttdolgozása a felbeton és a kiegészítő vasalás által biztosított. A keresztirányú együttdolgozás a konkrét födémszerkezetek esetében pontos statikai számítással határozhatók meg. 5
Az előregyártott födémelem és a monolit beton közötti együtt dolgozást részben a borda, részben az elem felületének érdessége biztosítja. Nagyobb teherbírású födémeknél ( nagy nyíróerő ) a két különböző minőségű beton közti elcsúszás lehetőségét külön vizsgálni szükséges. Az elkészült födémszerkezetben az utólagos födémáttörések kialakítása minden esetben statikus tervező által vizsgálandó kérdés. Az elvágott pászmák db számának függvényében az adott elem teherbírását redukálni szükséges. Az áttört elem határterhelésének pontos meghatározása csak részletes statikai számításokkal lehetséges. Gyártás során kialakított áttörés esetén az elemet építés közben alá kell támasztani. Az áttört elem merevsége jelentősen lecsökkenhet ezért szükséges az építés közbeni alátámasztás. Az alátámasztott és a szomszédos nem alátámasztott elemek között biztosítani kell a szomszédos elemek egy síkba helyezését. Az áttörés környezete és a végleges födém teherbírása minden esetben külön statikai számítással vizsgálandó. Amennyiben az elem teherbírása így sem igazolható, úgy az elemek széthúzása, és monolit födémmező beiktatása szükséges. A födémpallókat a koszorúkba mindig be kell kötni. Az elem végére bekötővas elhelyezése szükséges. Amennyiben különböző felhajlású elemek kerülnek egymás mellé,( különböző teherbírású elemek ) úgy az elemek azonos felhajlását állítható magasságú segédszerkezettel kell biztosítani. A betonozás előtt az előregyártott felületet a jobb tapadás és betontechnológiai okok miatt kellősíteni (belocsolás ) szükséges A födém teherbírási értékei, a különböző állapotban várható alakváltozásai a statikus fejezetben csatolt táblázatokból illetve grafikonokból határozható meg. 3. A FÖDÉMSZERKEZET ÉPÍTÉS KÖZBENI MEGTÁMASZTÁSA Az előregyártott bordás zsaluzóelem a kiszállításkor feszítési felhajlással rendelkezik. Ennek mértéke az elem típusától és hosszától egyaránt függ. Ezek várható értékét a számításban közölt táblázatunk tartalmazza. A monolit felbeton súlyára az elem további lehajlást szenved. Az építés közbeni állapot könnyen lehet a legkedvezőtlenebb terhelési eset az elem terhelési történetében, hisz a szerkezet merevsége a felbeton megszilárdulását követően ugrásszerűen megnő. A frissbeton súlyára való lehajlás korlátozása tehát igen fontos tervezési kérdés. 6
A táblázatainkban megadtuk az alátámasztás nélkül l/400- as alakváltozási értékhez tartozó lehajlásokat. Az itt elszenvedett lehajláshoz szuperponálható hozzá a további önsúlyterhekből és a hasznos-teherből keletkező lehajlások. Amennyiben a végső lehajlási érték nagyobb a megengedett értéknél az elemek építés közbeni alátámasztásával ez a helyzet javítható. Az elemek alátámasztása betonozás közben vonalmentén történik a fesztávolság felezőjében. Az alátámasztás során a födémelemek alatt egy keresztirányú gerendát kell elhelyezni, melyet állítható magasságú oszlopokkal kell alátámasztani. Az állítható magasságú oszlopokkal szorítják fel a gerendát a födémelemhez. Az oszlopokkal való alátámasztás során esetleges kis mértékű túlemelésre is mód van. 4. A FÖDÉMPANELEK SZÁLLÍTÁSA, MOZGATÁSA Az elemek gyártóhelyi illetve helyszíni rakodása, mozgatása speciális csipeszekkel felszerelt himbával történik amelyeket az elem bordájába akasztva történik a manipulálás. 5. TERVEZÉSNÉL FIGYELEMBE VETT SZABVÁNYOK MSZ EN 1990 Eurocode: A tartószerkezetek tervezésének alapjai MSZ EN 1991 Eurocode1: A tartószerkezeteket érő hatások MSZ EN 1992 Eurocode2: Betonszerkezetek tervezése 6. TERVEZÉSNÉL FIGYELEMBE VETT ANYAGOK Betonszilárdság :C50/60 Nyomószilárdság tervezési értéke : fcd =33,3 N/mm2 Húzószilárdság tervezési értéke : fctd =1,9 N/mm2 Rugalmassági modulus várható értéke: Ecm = 36000 N/mm2 Rugalmassági modulus tervezési értéke tartós terheléshez Ecd = 24500 N/mm2 Feszítőbetét: Fp-21 /1770-R2 (Ap=21mm2 ) Fp-55 /1770-R2 ( Ap=55 mm2 ) Fp-100 /1770-R2 (Ap=100 mm2 ) Az 0.1 %- os folyáshatárhoz tartozó feszültség : f 0,1k = 1500 N/mm2 A szakítószilárdság tervezési értéke f pd = 1539 N/mm2 Hegesztett háló: BHB 500 B 7
STATIKAI SZÁMÍTÁS MENETE I. Kiindulási adatok 1. Kialakítás, statikai váz 1.1 Keresztmetszeti kialakítás 1.2 Statikai váz 1.2.1 Építési állapot Alátámasztás nélkül: Kéttámaszú, mindkét végén csuklós tartó Középen történő alátámasztással: Folytatólagos, háromtámaszú tartó 8
1.2.2 Végleges állapot SW UMWELTTECHNIK MAGYARORSZÁG KFT. A födémpanel a felbetonnal együttdolgozva végleges állapotban egy irányban teherhordó, sík födémszerkezetet alkot. Kialakítástól függően a lemez lehet kéttámaszú illetve többtámaszú is. 1.3 Keresztmetszeti típusok 2. Anyagminőségek, anyagjellemzők Beton: Előregyártott panel betonminősége: C50/60-XC1-8-F4/F5 γ c = 1,5 f cd = 33,3 N/mm 2 f ctd = 1,9 N/mm 2 E cm = 37 000 N/mm 2 E c(to) = 28 618 N/mm 2 E cd = 24 500 N/mm 2 εcu = 3,50 % 0 Együttdolgozó monolit felbeton minősége: C20/25-XC1-16-F4/F5 γ c = 1,5 f cd = 16,67 N/mm 2 f ctd = 1,03 N/mm 2 E cm = 28 800 N/mm 2 E cd = 19 200 N/mm 2 εcu = 3,50 % 0 Feszítő pászma: Fp21/1770-R2 A = 21 mm 2 Fp55/1770-R2 A = 55 mm 2 Fp100/1770-R2 A = 100 mm 2 9
γ s = 1,15 f pd = 1347,80 N/mm 2 E p = 195 000 N/mm 2 εu = 20,00 % 0 Hegesztett háló: BHB 500 B SW UMWELTTECHNIK MAGYARORSZÁG KFT. II. Építés közbeni állapot vizsgálata 3. Alátámasztás nélküli felbeton készítés 3.1 Statikai váz Kéttámaszú, mindkét végén csuklós tartó 3.2 Terhek Előregyártott panel önsúlya γ b = 25,00 kn/m 3 Felbeton önsúlya γ b = 25,00 kn/m 3 Építés közbeni technológiai teher: 1,00 kn/m 2 3.3 A vizsgálat alapfeltevései - az építés közbeni terhek hatására a panel teljes keresztmetszete rugalmas állapotban marad, repedésmentes - az építés közbeni terhek hatására létrejövő alakváltozásokat l/400 határértékkel korlátozzuk A tervezési segédlet mellékletét képező táblázatok alapján a fesztáv és a kész födém vastagságának függvényében kiválasztható az alkalmazható födémpanel típusa. 10
4. Mezőközépen történő alátámasztással való felbeton készítés 4.1 Statikai váz 4.2 Terhek Folytatólagos, háromtámaszú tartó Előregyártott panel önsúlya γ b = 25,00 kn/m 3 Felbeton önsúlya γ b = 25,00 kn/m 3 Építés közbeni technológiai teher: 1,00 kn/m 2 4.3 A vizsgálat alapfeltevései - az építés közbeni terhek hatására az alátámasztásnál fellépő negatív nyomaték a panel bordáját elrepeszti, de a panel lemez részének teljes keresztmetszete rugalmas állapotban marad, repedésmentes - az építés közbeni terhek hatására létrejövő alakváltozásokat l/400 határértékkel korlátozzuk A tervezési segédlet mellékletét képező táblázatok alapján a fesztáv és a kész födém vastagságának függvényében kiválasztható az alkalmazható födémpanel típusa. III. Teherbírási határállapot vizsgálata Figyelem! A tervezési segédlet mellékletét képező táblázat alapján a kész födém vastagságának függvényében kiválasztható az alkalmazható födémpanel típusa. A mellékelt táblázatból illetve grafikonról leolvasható határnyomatéki értékek a teherbírási határállapot vizsgálatához tartoznak! A használati határállapot jellemzőinek meghatározása az előregyártott panelből készülő födémrendszer összes tulajdonságának ismeretében lehetséges (kéttámaszú, többtámaszú födém, szerkezeti önsúlyon felüli állandó és hasznos terhek alapértéke stb.). A használati határállapot vizsgálata födém végleges lehajlásainak, repedéstágasságának számítása - minden esetben elengedhetetlen a födémpanel alkalmazhatóságának megállapításához! 11