Szakmérnöki kurzus. Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés. Dr. Vigh László Gergely

Hasonló dokumentumok
Alumínium szerkezetek tervezése 4. előadás Hegesztett alumínium szerkezetek méretezése az Eurocode 9 szerint Számpéldák.

Fa- és Acélszerkezetek I. 5. Előadás Stabilitás I. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

TEHERHORDÓ ALUMÍNIUM SZERKEZETEK

Szakmérnöki kurzus. Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés. Dr. Vigh László Gergely

LINDAB Floor könnyűszerkezetes födém-rendszer Tervezési útmutató teherbírási táblázatok

5. gyakorlat. Szabó Imre Gábor. Szilárdságtan és Tartószerkezetek Tanszék

FUX. A környezetbarát megoldás, kétszeres energiaátvitel a FUX zrt által gyártott új típusú vezetékeken

Fa- és Acélszerkezetek I. 2. Előadás Eurocode bevezetés Keresztmetszetek I. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

A MŰSZAKI MECHANIKA TANTÁRGY JAVÍTÓVIZSGA KÖVETELMÉNYEI AUGUSZTUS

SZOCIÁLIS ÉS MUNKAÜGYI MINISZTÉRIUM. Szóbeli vizsgatevékenység

A.11. Nyomott rudak. A Bevezetés

Lindab vékonyfalú profilok méretezése DimRoof statikai szoftverrel

A.14. Oldalirányban megtámasztott gerendák

3. KÉTTÁMASZÚ ÖSZVÉRGERENDÁK

BMEEOHSAT17 segédlet a BME Építőmérnöki Kar hallgatói részére. Az építész- és az építőmérnök képzés szerkezeti és tartalmi fejlesztése

Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév. Előadás / szeptember 12., péntek, , B-1 terem

Információtartalom vázlata

Osztályozó vizsga kérdések. Mechanika. I.félév. 2. Az erőhatás jellege, jelölések, mértékegységek

Alumínium szerkezetek tervezése 5. előadás

VII. Gyakorlat: Használhatósági határállapotok MSZ EN 1992 alapján Betonszerkezetek alakváltozása és repedéstágassága

Oktatási segédlet. Acél- és alumínium-szerkezetek hegesztett kapcsolatainak méretezése fáradásra. Dr. Jármai Károly.

Elemkatalógus és árjegyzék Érvényes: től visszavonásig

Tartószerkezetek I. (Vasbeton szilárdságtan)

ELŐFESZÍTETT VASBETON TARTÓ TERVEZÉSE AZ EUROCODE SZERINT

Acélszerkezetek tervezése tűzhatásra Bevezetés

Központi értékesítés: 2339 Majosháza Tóközi u. 10. Tel.: Fax:

Tartószerkezetek közelítő méretfelvétele

Hőhidak meghatározásának bizonytalansága. Sólyomi Péter ÉMI Nonprofit Kft.

Ipari és vasúti szénkefék

3. Acél- és alumínium-szerkezetek hegesztett kapcsolatainak méretezése fáradásra

Reinforced Concrete Structures I. / Vasbetonszerkezetek I. II.

Előszó Bevezetés A ragasztás mint kötési eljárás A ragasztás előnyei és hátrányai Fogalmak és definíciók 11

A fáradási jelenség vizsgálata, hatások, a fáradásra vonatkozó Eurocode szabvány ismertetése

Hilti HIT-HY 150 MAX betonacéllal

Leágazó idomok. Leágazó idomok

Falazott szerkezetek méretezése

Felsővezetéki oszlopok és alapok EuroCode szerinti megfelelősége

Használhatósági határállapotok

Biztonsági adatlap a 1907/2006/EK szerint

Számítás végeselem módszerrel Topológia

Az elektromágneses anyagvizsgálat alapjai

GRUNDFOS ALPHA2 Az A-energiaosztályú kis keringető szivattyúk következő generációja

2. AZ ALUMÍNIUM SZERKEZETGYÁRTÁS KÜLÖNLEGES VONATKOZÁSAI

áramlásirányító szelep beépített helyzetszabályozóval DN15...DN150 sorozat SG07

Útszelepek Elektromos működtetés Sorozat SV09. Katalógus füzetek

14. Tűzgátló lezárások 17. Tűzvédelmi célú bevonati rendszerek TSZVSZ - Tűzvédelmi Szakmai Napok Marlovits Gábor

1. gyakorlat Bevezetés

Áramlás- és zárószelepek Logikai szelep Logikai szelepek (ÉS / VAGY) Katalógus füzetek

Twist kerámia tetõcserép

TERVEZÉSI SEGÉDLET. Helyszíni felbetonnal együttdolgozó felülbordás zsaluzópanel. SW UMWELTTECHNIK Magyarország. Kft 2339.

Karosszérialakatos Karosszérialakatos

Dr. RADNAY László PhD. Tanársegéd Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék

Hőszivattyúk Makk Árpád Viessmann Akadémia. Viessmann Werke Hőszivattyúk. Chart 1

III. Reinforced Concrete Structures I. / Vasbetonszerkezetek I. Dr. Kovács Imre PhD tanszékvezető főiskolai tanár

Oktatási segédlet ACÉLSZERKEZETI ELEMEK TERVEZÉSE TŰZTEHERRE AZ EUROCODE SZERINT. Dr. Jármai Károly. Miskolci Egyetem

Téma: A szerkezeti acélanyagok fajtái, jelölésük. Mechanikai tulajdonságok. Acélszerkezeti termékek. Keresztmetszeti jellemzők számítása

VASBETON LEMEZEK. Oktatási segédlet v1.0. Összeállította: Dr. Bódi István - Dr. Farkas György. Budapest, május hó

Feszített vasbeton gerendatartó tervezése költségoptimumra

7. előad. szló 2012.

Típus Egyes Dupla Egyes+LED jelzőfény


Csúcstechnika az építési tűzvédelemben

A budavári Nagy Labirintus Mamutfogas termének állékonyságvizsgálata. A budavári Nagy Labirintus Mamutfogas

AZ ALPHA2 a legutolsó és a leginnovatívabb tagja a Grunfos magas minőségű keringető szivattyú családjának.

[MECHANIKA- HAJLÍTÁS]

CSARNOKÉPÜLETEK KÖNNYŰ KÜLSŐ HATÁROLÓSZERKEZETEI. Dr. Kakasy László

Szellőző rács. Méretek. Leírás

VASÚTI PÁLYA DINAMIKÁJA

KULCS_GÉPELEMEKBŐL III.

HEGESZTÉSI SZAKISMERET

Gyártmányismertetö. Billenõ és forgó vasalatok fa ablakokhoz

A TŰZVÉDELMI TERVEZÉS FOLYAMATA. Dr. Takács Lajos Gábor okl. építészmérnök BME Építészmérnöki Kar Épületszerkezettani Tanszék

KÉRDÉSEK_GÉPELEMEKBŐL_TKK_2016.

Tangó+ kerámia tetõcserép

Alumínium és ötvözeteinek hegesztése

Ikerház téglafalainak ellenőrző erőtani számítása

Tartalom C O N S T E E L 10 Ú J D O N S Á G O K

Kereskedelmi ismeretek

Ytong tervezési segédlet

Permaglide --- Siklópersely

ACÉL TÉRRÁCSOS TETOSZERKEZET KÍSÉRLETI VIZSGÁLATA

MAGYAR RÉZPIACI KÖZPONT Budapest, Pf. 62 Telefon , Fax

A forgácsolás alapjai

TANGÓ BEÉPÍTÉSI ÚTMUTATÓ

Kilökı rendszer funkciója. Mőanyag fröccsöntı szerszámok tervezése és gyártása. Kilökı rendszerek

Magasépítéstan alapjai 8. Előadás

a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Fúvókás sugárbefúvó cső DSA-RR

A.15. Oldalirányban nem megtámasztott gerendák

Hőhidak meghatározásának bizonytalansága. Sólyomi Péter ÉMI Nonprofit Kft.

Legkisebb keresztmetszeti méretek: 25 cm-es falnál cm (egy teljes falazó elem) 30 cm-es falnál cm 37,5 cm-es falnál 40 37,5 cm.

Szálerősített cementhabarcs rugalmas vízszigeteléshez és betonvédelemhez

Csatlakozási lehetőségek 11. Méretek A dilatációs tüske méretezésének a folyamata 14. Acél teherbírása 15

Könnyűfém és szuperötvözetek

Q (m3/h)

Előadó: Dr. Bukovics Ádám

Teherviselő faszerkezet csavaros kapcsolatának tervezési tapasztalatai az európai előírások szerint

Útszelepek Pneumatikus működtetés 579, 589 sorozat. Katalógus füzetek

Átírás:

Szakmérnöki kurzus Alumínium szerkezetek tervezése 3. előadás Alumínium ötvözetek és a gyártási technológia hatása a méretezésre. Alumínium szerkezetek méretezése az Eurocode 9 szerint. Dr. Vigh László Gergely egyetemi docens BME Hidak és Szerkezetek Tanszék Kmf85.20; geri@vbt.bme.hu

Shanghai Al Jin Metal Products Csömöri gyalogoshíd Kapp Aluminium

Alumínium ötvözetek és termékek Ötvözetek: öntészeti (cast) alakítható ötvözetek(wrought) Alakítható ötvözetek: Al

forrás: TALAT Sajtolás

Anyagkiválasztás Az ötvözet kiválasztása tervezési paraméter! Környezet: hőmérsékleti tartomány: max, min hőmérséklet kémiai környezet: korrózióállóság terhelés: rug. modulus, folyáshatár, szakítószilárdság, fáradás Elektromos és hőáram tulajdonságok Kontakt Gyártás: gyárthatóság, alakíthatóság, szerelhetőség: sajtolhatóság, hajlíthatóság, hengerlés, öntészet kapcsolatok: hegeszthetőség, csavarozás, ragasztás, szegecselés felületvédelem, felületkezelés

Fizikai és mechanikai jellemzők Jellemző Alumínium Acél Fajsúly kg / m 3 2700 7850 Olvadási pont C 658 1450 1530 hőtágulási együttható 1 / C 24 12 korrózióállóság jó / kiváló rossz folyáshatár / egyezményes folyáshatár szakítószilárdság MPa MPa 5083 O 145 Fe360 235 6061 T6 275 Fe510 350 7075 T6 505 5083 O 290 Fe360 360 6061 T6 310 Fe510 510 7075 T6 570 rugalmassági modulus GPa 70 210 Poisson 0.33 0.3 szakadónyúlás % 10 25 25 30 levágási határ nincs van kúszás magas hőm. nem jell. ridegtörés nem igen

related to the proof stress related to the ultimate strength 0 5 10 15 20 szilárdság / fajsúly arány (10 5 cm) Ratio of strength to specific weight [cm x 10 5 ] Fe360 Fe510 7075-T6 6351-T6 6061-T6 2014-T6 6063-T832 5083-H34 3003-H18 1060-H18 7075-O 5052-O 5083-O 2014-O 1060-O

forrás: TALAT

Ötvözet Felhasználási irányelvek Gyakori alakítható ötvözetek: Nemesíth ető Szilárdság Fáradási szilárdság Alakítható ság Hegeszthe tőség Időjárásáll óság Felhasználás 2014A igen magas jó nem rossz repülőipar E, P 3103/3003 nem közepes jó jó jó 5251 / 5052 nem jó jó jó jó jó 5454 nem jó magas jó közepes járműipar, offshore szerkezetép. járműipar, offshore szerkezetép. Termék S, P, E S, P jó jó járműipar, tartályok S, P 5083 / 5182 nem magas magas jó jó kiváló hajóipar, tartályok S, P, E 6063 igen közepes közepes jó jó jó nyílászárók E 6061 / 6082 igen jó közepes jó jó jó 6005A igen jó magas jó kiváló 7020 (önnemesedő) 7075 (önnemesedő) forrás: aluselect teherviselő szerk. elemek, hidak, darupályák, tetőszerkezet, söröshordó vékonyfalú széles sajtolt termékek igen magas magas jó megfel. megfel. járműipar, hadiipar P, E igen magas magas jó nem rossz repülőipar E, P S, P, E E

Szerkezetépítés Anyagkiválasztás Súly Rugalmassági modulus Sajtolás Hőmérséklet Hegesztés Korrózióállóság, korrózióvédelem Kapcsolatkialakítás Ár Újrahasznosítás

Rugalmassági modulus: stabilitási problémák: lásd méretezés deformációk forrás: TALAT

Hőmérséklet: alacsony olvadáspont magas hőmérsékleten kúszás, erőteljesen csökkent jellemzők Hegesztés hatása: drága hőhatás övezet kilágyulás hegesztési sajátfeszültségek Nominal stress [MPa] 300 250 200 150 100 50 befolyásolja a tervezést elemi kapcsolat; keresztmetszet; elem stabilitási ellenállás szinten is f 0.2 f 0.2 f 0.2 (2-0-08) parent material (3-5-04) longitudinal direction of FSW (2-0-16) transverse direction of FSW 0 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 Strains [με] Hardness [HV] A 120 100 80 60 40 20 B C D 2x20 mm 0-30 -25-20 -15-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 Measuring range [mm] C B A outside 2mm middle inside 2mm

Korrózióvédelem: jó korróziós tulajdonságok, de TÉVHIT, hogy egyáltalán nincs korróziós probléma lyuk, kristályközi korrózió kontakt korrózió feszültségkorrózió réskorrózió forrás: TALAT

forrás: TALAT

Kapcsolatkialakítás: Tompavarrat előkészítése Tompavarrat előkészítése, növelt falvastagsággal, a hőbefolyásolt zóna szilárdságcsökkentés ellensúlyozására Tompavarrat előkészítése, állandó alátétlemez besajtolásával Dupla csiptetőkapocs Egyoldali forgó csiptetőkapocs Forgó akasztó kapcsolat Sajtolt horony önmetsző csavarnak Kép7-13 forrás: TALAT

Sajtolás összetett szelvények alakíthatóak ki optimális szelvény, mely ötvözi a szerkezeti, építészeti és funkcionális előnyöket, pl. merevítőbordák, csavarómerevség, kapcsolat nagy méretpontosság relatíve kis imperfekciók sajtolószerszám relatíve drága, főleg nagy szelvényeknél tömeggyártás nagy szelvények: sajtolt elemek összehegesztése forrás: TALAT

acél Optimális hegesztési pozíció Optimális szelvénykialakítás (azonos hajlítómerevségű szelvények) 50% kal kisebb súly alumínium növelt csavarómerevség növelt csavarómerevség, integrált funkció

forrás: TALAT Ragasztott kötés zárócsavar

forrás: TALAT

Kapp Aluminium

Főbb alkalmazási területek Szerkezetes alkalmazások: hagyományos szerkezetekben: oszlop, gerenda ortotróp lemez: híd pályalemez; födém lemeze donga héjak könnyűszerkezetes tetőrendszer térrács gyalogos hidak

Méretezés az EC9 szerint EN 1999 1 1: Design of Aluminium Structures: General structural rules. EN 1999 1 2: Design of Aluminium Structures: Structural fire design. EN 1999 1 3: Design of Aluminium Structures: Structures susceptible to fatigue. EN 1999 1 4: Design of Aluminium Structures: Cold formed structural sheeting. EN 1999 1 5: Design of Aluminium Structures: Shell structures. Vékonyfalú elemek Hidegen alakított vékonyfalú szerkezetek: 3000, 5000 sorozat trapézlemezek, kazetták, szelemenek, hullámlemezek analóg a hasonló acélszerkezetekkel: gyártás, viselkedés, problémák, kapcsolatok, felhasználás, stb. viselkedés, méretezés: mint acélszerkezetek de a most elhangzottakat figyelembe véve (pl. korrózióvédelem) EC9 1 4: analóg az EC3 1 3 előírásaival Egyéb (sajtolt, hegesztett) vékonyfalú szerkezetek

Sajtolt és/vagy hegesztett elemek alapanyag tipikusan: 3000, 5000, 6000 sorozat lemezek, sajtolt vagy húzott profilok lehet hegesztett

Húzás: Nyomás: Hajlítás: Keresztmetszeti ellenállás Krm i osztály Nem hegesztett Hegesztett 1 W pl / W el W pl,haz / W el 2 W pl / W el W pl,haz / W el 3 α 3,u α 3,w 4 W eff / W el W eff,haz / W el

Hegesztés hatása krm i ellenállás szintjén: hőhatás övezetben effektív vastagsággal

Felkeményedés hatása: numerikus analízis esetén: bilineáris, trilineáris, piecewise, folytonos anyagmodellek kézi számításban: korrekciós tényező Ramberg Osgood modell alapján gyakorlati kézi számításnál: normálerő esetén: N Rd = α N, j α α α f N,1 N,2 N,4 t = f u t = α = A M 2 / N,3 eff A f Af d d = 1,0 hajlítás esetén: M Rd = αm, j α α α α M,1 M,2 M,3 M,4 W > W pl el W = W f = γ pl el = 1+ W = W eff el W el f d β W 3 β β 3 β2 W pl el 1

Nyomás és hajlítás interakciója (szilárdsági): I szelvényre: zárt szelvényre:

Stabilitási problémák Vizsgálandó jelenségek: globális stabilitási problémák: síkbeli kihajlás, tiszta vagy térbeli elcsavarodó kihajlás kifordulás lokális horpadás torzulási horpadás nyírási horpadás keresztirányú erő (beroppanás) (shear lag) (flange curling) ezek interakciói Specialitás: rugmod kisebb, mint acélnál hegesztés hatása speciális alakú szelvények

Lemez és torzulásos horpadás EC9 1 1: lemezhorpadás: effektív krm (alapelv, mint EC3 1 5) torzulásos horpadás: egyszerűbb esetekre kezeli; teljes és részleges merevítésre egyaránt síkjában terhelt merevítetlen és merevített lemezmezőkre külön (alternatív) eljárás is (köv. óra) EC9 1 4: az EC3 1 3 mal analóg módon hidegen alakított elemekre ad eljárást Specialitás: rugmod kisebb, mint acélnál hegesztés hatása speciális alakú szelvények

Merevítetlen lemezmezők krm osztályozása: ε = Horpadási osztály 250/ Belső Külső β 1 / ε β 2 / ε β 3 / ε β 1 / ε β 2 / ε β 3 / ε A 11 16 22 3 4,5 6 A + hegesztés 9 13 18 2,5 4 5 B 13 16,5 18 3,5 4,5 5 B + hegesztés 10 13,5 15 3 3,5 4 f o Osztályozás: β β 1 : 1. krm. oszt. β 1 < β β 2 : 2. β 2 < β β 3 : 3. β 3 β: 4.

Bordával merevített lemezek krm osztályozása: egyszerűbb esetekre:

bonyolultabb formájú egyedi bordára: ekvivalens borda összetett bordázatra: Effektív krm effektív lemezvastagság!!!

Kihajlás Síkbeli kihajlás: Tiszta vagy térbeli elcsavarodó kihajlás:

Befogási tényező öblösödéshez, k w Befogási tényező hajlításhoz, k y, k z 1,0 0,7 0,7 0,5 1,0 1,0 0,817 0,817 0,780 0,7 0,7 0,5 0,817 1,0 1,0 0,766 0,817 1,0 1,0 0,766 0,780 0,766 0,766 1,0 Minden egyéb esetben α yw = 1,0 és α zw = 1,0 a biztonság javára.

Kifordulás

Nyomott/hajlított elemek Kihajlás és nyomaték interakciója: I szelvényre: zárt szelvényre: Kihajlás és kifordulás interakciója:

Csavarási jellemzők

További megjegyzések Egyéb jelenségek, vizsgálatok: shear lag: mint acél flange curling: mint acél Merevített lemezek ( ortotrop lemezek): következő előadás Kapcsolatok: elemi kapcsolatok és szerkezeti elemek közötti kapcsolatok általában: EC9 1 1 ben összesűrítve; EC3 1 8 hoz hasonló elvek és eljárások alapján hegesztés: elv ugyanaz, de az alapanyag mellett a hegesztés anyagát is ellenőrizni kell vékonyfalú hidegen alakított elemek kapcsolatai: EC9 1 4 ben (analóg EC3 1 3 mal) speciális kapcsolatok: ragasztott kapcsolatok, speciális hegesztési eljárások (pl. FSW), mechanikus ( clip ) kapcsolatok

Irodalom Fernezelyi, Kövesdi, Vigh: Alumíniumszerkezetek tervezése az Eurocode 9 alapján. Gyakorlati útmutató. Magyar Mérnöki Kamara, Budapest, 2011. TALAT: Training in Aluminium Application Technologies http://www.eaa.net/eaa/education/talat/index.htm alumatter: http://aluminium.matter.org.uk/content/html/eng/default.asp?catid=&pageid=1 aluselect: http://aluminium.matter.org.uk/aluselect/default.asp Seregi György: Magasépítési alumíniumszerkezetek European Aluminium Association: http://www.eaa.net/