Kéttámaszú gerenda vasalása

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

TERVEZÉSI FELADAT (mintapélda) Kéttámaszú, konzolos tartó nyomatéki és nyírási vasalásának. meghatározása és vasalási tervének elkészítése

TERVEZÉSI FELADAT (mintapélda) Kéttámaszú, konzolos tartó nyomatéki és nyírási vasalásának. meghatározása és vasalási tervének elkészítése

TERVEZÉSI FELADAT (mintapélda) Kéttámaszú, konzolos tartó nyomatéki és nyírási vasalásának. meghatározása és vasalási tervének elkészítése

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

Vasbeton tartók méretezése hajlításra

V. fejezet: Vasbeton keresztmetszet ellenõrzése nyírásra

Tartószerkezetek II. Használhatósági határállapotok május 07.

Feszített vasbeton gerendatartó tervezése költségoptimumra

A BP. XIV. ker., KOLOSVÁRY út 48. sz. ALATT (hrsz. 1956/23) ÉPÜLŐ RAKTÁRÉPÜLET FÖDÉMSZERKEZETÉNEK STATIKAI SZÁMÍTÁSA

STNA211, STNB610 segédlet a PTE PMMK építész és építészmérnök hallgatói részére

Tartószerkezetek I. Használhatósági határállapotok

TARTÓSZERKEZETEK I gyakorlat

TARTÓSZERKEZETEK II. NGB_se004_02 Vasbetonszerkezetek

Központosan nyomott vasbeton oszlop méretezése:

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

1. Határozzuk meg az alábbi tartó vasalását, majd ellenőrizzük a tartót használhatósági határállapotokra!

Magasépítő technikus Magasépítő technikus

MSZ EN Betonszerkezetek tervezése 1-1. rész: Általános szabályok, Tervezés tüzteherre. 50 év

TARTÓSZERKEZETEK II. NGB_se004_02 Vasbetonszerkezetek

TARTALOMJEGYZÉK. 1. KIINDULÁSI ADATOK Geometria Anyagminőségek ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK 6.

Öszvér gerendák kifordulása. Használhatósági határállapotok; nyírt kapcsolatok méretezése 1. mintapélda gerenda HHÁ

ELŐFESZÍTETT VASBETON TARTÓ TERVEZÉSE AZ EUROCODE SZERINT

PÉLDATÁR a Vasbetonszerkezetek I. című tantárgyhoz

Schöck Isokorb T K típus

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

1. A vasbetét kialakításának szabályai. 1.1 A betétek közötti távolság

MSZ EN Betonszerkezetek tervezése 1-1. rész: Általános szabályok, Tervezés tőzteherre. 50 év

ELŐFESZÍTETT TARTÓ TERVEZÉSE

Tartószerkezetek I. (Vasbeton szilárdságtan)

II. Gyakorlat: Hajlított vasbeton keresztmetszet ellenőrzése (Négyszög és T-alakú keresztmetszetek hajlítási teherbírása III. feszültségi állapotban)

Külpontosan nyomott keresztmetszet számítása

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Építészeti tartószerkezetek II.

Gyakorlat 03 Keresztmetszetek II.

Gyakorlat 04 Keresztmetszetek III.

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

Vasbetonszerkezetek II. Vasbeton lemezek Rugalmas lemezelmélet

VASBETON TARTÓSZERKEZETEK HASZNÁLHATÓSÁGI HATÁRÁLLAPOTA 1.

A nyírás ellenőrzése

SZERKEZETI MŰSZAKI LEÍRÁS + STATIKAI SZÁMÍTÁS

VASALÁSI SEGÉDLET (ábragyűjtemény)

Erőtani számítás Szombathely Markusovszky utcai Gyöngyös-patak hídjának ellenőrzéséhez

Öszvér gerendák kifordulása. Használhatósági határállapotok; nyírt kapcsolatok méretezése 1. mintapélda gerenda HHÁ

Schöck Isokorb K. Schöck Isokorb K

EC4 számítási alapok,

Nyomott oszlopok számítása EC2 szerint (mintapéldák)

A vasbetonszerkezet tervezésének jelene és jövője

Tartószerkezetek I. (Vasbeton szilárdságtan) Szép János

Cölöpcsoport elmozdulásai és méretezése

PONTOKON MEGTÁMASZTOTT SÍKLEMEZ FÖDÉMEK ÁTSZÚRÓDÁSA

Schöck Isokorb K típus

VASBETON SZERKEZETEK Tervezés az Eurocode alapján

Schöck Isokorb T D típus

= 1, , = 1,6625 = 1 2 = 0,50 = 1,5 2 = 0,75 = 33, (1,6625 2) 0, (k 2) η = 48 1,6625 1,50 1,50 2 = 43,98

Öszvér oszlopok kialakítása, THÁ, nyírt kapcsolatok, erőbevezetés környezete. 2. mintapélda - oszlop méretezése.

V. Gyakorlat: Vasbeton gerendák nyírásvizsgálata Készítették: Friedman Noémi és Dr. Huszár Zsolt

Öszvér oszlopok kialakítása, THÁ, nyírt kapcsolatok, erőbevezetés környezete. 2. mintapélda - oszlop méretezése.

Draskóczy András VASBETONSZERKEZETEK PÉLDATÁR az Eurocode előírásai alapján

DEBRECENI EGYETEM, MŰSZAKI KAR, ÉPÍTŐMÉRNÖKI TANSZÉK. Acélszerkezetek II. VI. Előadás. Rácsos tartók hegesztett kapcsolatai.

BETONSZERKEZETEK TERVEZÉSE AZ EUROCODE SZERINT Farkas György 1 Kovács Tamás 2 Szalai Kálmán 3

Vasbetonszerkezetek 14. évfolyam

Schöck Isokorb K-UZ típus

Építőmérnöki alapismeretek

Hegesztett gerinclemezes tartók

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

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

Schöck Isokorb Q, Q-VV

Harántfalas épület két- és többtámaszú monolit vasbeton födémlemezének tervezése kiadott feladatlap alapján.

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

TARTÓSZERKEZETEK II. Vasbetonszerkezetek

Gyakorlati útmutató a Tartók statikája I. tárgyhoz. Fekete Ferenc. 5. gyakorlat. Széchenyi István Egyetem, 2015.

Használhatósági határállapotok

DEBRECENI EGYETEM, MŰSZAKI KAR, ÉPÍTŐMÉRNÖKI TANSZÉK. Acélszerkezetek II. IV. Előadás

Schöck Isokorb QP, QP-VV

Schöck Isokorb D típus

Dr. Szabó Bertalan. Hajlított, nyírt öszvértartók tervezése az Eurocode-dal összhangban

Keresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása

Használható segédeszköz: - szöveges adatok tárolására és megjelenítésére nem alkalmas számológép; - körző; - vonalzók.

Dr. habil JANKÓ LÁSZLÓ. VASBETON SZILÁRDSÁGTAN az EUROCODE 2 szerint (magasépítés) Az EC és az MSZ összehasonlítása is TANKÖNYV I. AZ ÁBRÁK.

Hajlított vasbeton keresztmetszet ellenőrzése III. feszültségi állapotban

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék LEMEZEK. ;2 ) = 2,52 m. 8 = 96 mm. d = a s,min = ρ min bd = 0, = 125 mm 2,

Schöck Isokorb T K-O típus

Navier-formula. Frissítve: Egyenes hajlítás

Teherfelvétel. Húzott rudak számítása. 2. gyakorlat

UTÓFESZÍTETT SZERKEZETEK TERVEZÉSI MÓDSZEREI

2. fejezet: Vasbeton keresztmetszet ellenõrzése hajlításra

Ebben a mérnöki kézikönyvben azt mutatjuk be, hogyan számoljuk egy síkalap süllyedését és elfordulását.

PÉLDATÁR a Vasbetonszerkezetek I. című tantárgyhoz

Tartószerkezetek modellezése

Mérnöki faszerkezetek korszerű statikai méretezése

BETONSZERKEZETEK TERVEZÉSE AZ EUROCODE 2 SZERINT VASÚTI HIDÁSZ TALÁLKOZÓ 2009 KECSKEMÉT

Schöck Isokorb K-HV, K-BH, K-WO, K-WU

Határfeszültségek alapanyag: σ H = 200 N/mm 2, σ ph = 350 N/mm 2 ; szegecs: τ H = 160 N/mm 2, σ ph = 350 N/mm 2. Egy szegecs teherbírása:

E-gerendás födém tervezési segédlete

Tartószerkezetek tervezése tűzhatásra - az Eurocode szerint

A beton kúszása és ernyedése

Használható segédeszköz: - szöveges adatok tárolására és megjelenítésére nem alkalmas számológép; - körző; vonalzók.

TENGELY TERHELHETŐSÉGI VIZSGÁLATA

PÉLDATÁR a Vasbetonszerkezetek I. című tantárgyhoz

Átírás:

Fe ladat: Gyakorlati segédlet a tervezési feladathoz Völgyi István és Dr. Kiss Rita korábbi gyakorlati segédlete felhasználásával készítette: Friedman oémi és Dr. Kiss Rita A fenti ábrán vázolt négyszög keresztmetszetű, egyenletes megoszló erővel terhelt kéttámaszú vasbeton gerenda vasalási tervének elkészítése a használhatósági határállapotok ellenőrzésével. A gerenda fõbb méreteit, anyagát és a rá ható terheket az alábbiakban adjuk meg. Anyagok: Geometria: Beton: C5/30-8/KK Betonacél S500B Terhek: A gerenda szabad nyílása (l'): Feltámaszkodási hossz (a): Állandó teher* (g): 36.5 k/m Az állandó teher biztonsági tényezői: γ g.sup =.35, γ g.inf = 0.9. Hasznos teher (p): 40 k/m A hasznos teher biztonsági tényezője: γ p =.5. 7.50 m 30 cm Lehajlási korlát: L/50, a repedéstágassági korlát: 0.3mm, a gerendát száraz, alacsony relatív páratartalmú épületbe tervezzük (XC környezeti osztály). * Az állandó teher tartalmazza a gerenda önsúlyát is

0. Alkalmazott szabványok MSZ E 99-- A tartószerkezeteket érõ hatások. Általános hatások. Sûrûség, önsúly és az épületek hasznos terhei MSZ E 99-- Betonszerkezetek tervezése. Általános és az épületekre vonatkozó szabályok. Kiindulási adatok a) Anyagjellemzők (lásd a Mellékletben) Beton (C5/30-8/KK) γ c :=.5 α c := *Bordás betonacél esetén: ""jó" tapadási körülmények mellett η =, különben η =0.7. ϕ<=3mm esetén η =, ϕ>3mm esetén η =(3-ϕ)/00. f ck f ctk.0.05 f ck := 5 mm f cd := = 6.67 γ c mm f ctk.0.05 :=.8 mm f ctd := =. γ c mm η := * η := * f ctm :=.6 mm f bd := η η f ctd.5 =.7 mm k.05e cm f ct.eff := f ctm E cm := 3 mm ϕ t :=.3 E c.eff := + ϕ t ε cu := 0.35% d g := 8mm ρ beton := 5 k m 3 Betonacél (S500B) γ s :=.5 = 9.9 k mm f yk k f yk := 500 mm f yd := = 434.78 γ s mm ε su :=.5% E s := 00 mm 560 mm 560 mm ξ c0 := = 0.493 ξ' c0 := =. f yd + 700 mm 700 mm f yd b.) Geometria (. ábra) Szabad fesztávolság: l' := 7.5m Feltámaszkodási hossz: c := 30cm A gerenda keresztmetszeti jellemzõi:. ábra: Geometriai kiindulási adatok Tekintettel arra, hogy szabad tervezés a feladatunk, azaz a keresztmetszeti méretek nem adottak, ezek a geometriai méretek még nem ismertek. Mivel az ismeretlenek száma több a rendelkezésünkre álló egyenletetek számánál, így a keresztmetszet hasznos magasságának (d), valamint a tartó szélességének (b) arányát önkényesen felvesszük egy esztétikailag ideális értékre. Ezt az értéket a továbbiakban kiindulási adatként kezeljük. A keresztmetszet hasznos magasságának (d) és szélességének (b) aránya: η := d b η :=.5 Kedvezőtlen vaselmozdulás: δ := 0mm A számításhoz felvett kiindulási vasátmérők: Kengyel: ϕ k := 0mm Betonfedés: c min.dur := 5mm ** Hosszvas: ϕ l := 0mm c min.b := ϕ l ( ) 0 mm c min := max c min.dur, c min.b, 0mm = Legyen c u := 0mm! **XC környezeti osztályú, azaz alacsony relatív páratartalmú épületben lévő beton, valamint S4 szerkezeti osztály esetén.

c.) Terhek, teherkombinációk Állandó teher: g := 36.5 k m γ g.sup :=.35 γ g.inf := 0.9 * Feltételezzük, hogy a gerenda hasznos terhei "A"kategóriájú födém hasznos terheiből származnak * * Hasznos teher: p := 40 k γ m p :=.5 ψ := 0.3 ψ 0 := 0.7 Teherbírási határállapot vizsgálatához a legnagyobb teher: (alapkombináció esetén, ha nem vizsgálunk használhatósági határállapotokat) q := g γ g.sup + p γ p q = 09.8 k m A későbbiekben vizsgáljuk a lehajlást és a repedéstágasságot így teherbírási határállapotban most elegendő a ( ) q := max g.5 + p γ p, g γ g.sup + p γ p 0.7 q = 0.0 k m Ahol teherkombinációval számolnunk. g.5 + p γ p = 0.0 k g γ m g.sup + p γ p 0.7 = 9.3 k m A kvázi állandó teherkombináció esetén: p qp := g + ψ p p qp = 48.5 k m Karakterisztikus teherkombináció esetén: p car := g + p p car = 76.5 k m. Statikai váz meghatározása Tekintettel arra, hogy a gerendavég a feltámaszkodásnál szabadon el tud fordulni, a statikai vázunk egy kéttámaszú, statikailag határozott tartó. Az elméleti támaszvonal távolsága a feltámaszkodási ponttól (. ábra): **Az MSZ E által elõírt érték: ** a = min(/c;/h). Mivel h még a := nem ismert, így kiindulásként / c c értékkel számolunk. Erre a pontra a késõbbiekben (a.4.a fejezetben) még a = 5 cm visszatérünk.. ábra: Statikai váz 3. Tervezési igénybevételek meghatározása a.) Tervezési nyomaték meghatározása A maximális nyomaték mezőközépen Teherbírási határállapotban: (alapkombinációból, 3.a ábra) Kvázi állandó teher hatására: (3.b ábra) Az elméleti támaszköz: := l' + a = 7.80 m q M Ed := M 8 Ed = 775.5 km p qp M qp := M 8 qp = 368.8 km p car Karakterisztikus teher hatására: M car := M 8 car = 58.8 km 3

a) b) 3. ábra: Mértékadó nyomatékok a) teherbírási határállapot vizsgálatához; b) használati határállapot vizsgálatához b.) Tervezési nyíróerők meghatározása (4. ábra) A mértékadó nyíróerő a támasznál: (q, teljes hosszon megoszló teherből) q V Ed.max := V Ed.max = 397.7 k A redukált nyíróerő: V Ed.red := V Ed.max q d A redukált nyíróerő ( V Ed.red ) számítására csak a 6. pontban kerül sor, mivel itt még nem ismerjük "d" pontos értékét. 4. ábra: Mértékadó nyíróerő a támasznál és a redukált nyíróerő A középső keresztmetszetben akkor kapunk maximális nyíróerőt, ha csak a tartó felét terheljük le. Feltételezve, hogy az önsúly egyenletesen oszlik meg, nyíróerő a tartó közepén csak a hasznos teherből keletkezik (5. ábra): p γ p V Ed.K := V 8 Ed.K = 58.5 k 5. ábra: Mértékadó nyíróerő mezőközépen egyenletes önsúlyt feltételezve 6. ábra: Mértékadó nyíróerőábra közelítése A két számított pont között a nyíróerőábra másodfokú parabola. Most azonban közelítésként a mértékadó nyíróerő-ábrát lineárisnak vesszük fel (6. ábra). 4

4. yomatéki tervezés a.) Szabad tervezés; a beton keresztmetszeti méreteinek felvétele (7. ábra) A relatív nyomott betonzóna magasságának egy választott, ideális értéke: ξ c := 0.4 A nyomatéki egyenletet "d"-re kifejtve: *A tartómagasságot és a tartószélességet 5 cm-re (esetleg cm-re) kereken kell felvenni! d := d 3 η M Ed ξ c α c f cd ξ c = 60 mm 7. ábra: Keresztmetszeti méretek ϕ l h := d + + ϕ k + c u + δ h = 65 mm * h := 650mm Mivel /h = 35mm > /c így a. pontban számított "a" érték és d * így az elméleti fesztávolság is = 40 mm b := 400mm helyes. η A szükséges vasmennyiséget az itt már felvett keresztmetszeti méretekbõl, kötött tervezésként számoljuk. b.) Kötött tervezés; a gerenda hosszvasalásának ( A sl ) meghatározása ϕ l A hatékony magasság: d := h + ϕ k + c u + δ d = 600 mm A nyomatéki egyenletből x c meghatározása: M Ed = b α c f cd x c x c d = 0.405 < ξ c0 = 0.493 A vetületi egyenletet A s -re kifejtve: ϕ l = 0 mm A s.min n min := n min = ϕ l π 4 n ϕ l + ( n ) s ϕ + ϕ k + c u = 560 mm x c d x c = 43. mm Az acélbetétek folyási állapotban vannak. b α c f cd x c A s.min := f yd A s.min = 378 mm Legyen n := 3db!**, *** **A túl nagy repedéstágasság elkerülése érdekében inkább több, kisebb átmérőjű acélbetétet alkalmazzunk! A betonacélok elhelyezésével kapcsolatos szerkesztési szabályok és hasznos adatok a Mellékletben találhatók. ***A 3 acélbetét csak két sorban elhelyezhető (lásd alább), ezért az acélbetétek súlypontja feljebb kerül, és a hatásos magasság kissebb lesz a számításban szereplő értéknél. E miatt (lásd a pontos számítási értékeket az 5.. táblázat második sorában) a acélbetét nem lesz jelen esetben elegendő. ϕ l π A sl := 4 n A sl = 4084 mm ****d g a legnagyobb szemcseátmérő. **** Az acélbetétek között legalább s ϕ := max d g + 5mm, 0mm = Az egy sorban elhelyezhető acélbetétek száma: ( ) b c u + ϕ k ϕ l + s ϕ + s ϕ = 9.00 ( ) 0 mm Az acélbetétek nem > b = 400 mm férnek el egy sorban. * ****Külön sorban egyetlen acélbetétet nem lehet elhelyezni a kivitelezhetõség miatt 3-9 = 4 db acélbetétet egy második, felső sorban helyezzünk el (8. ábra)*****. 5

c.) Ellenőrzés yomatéki ellenőrzés ϕ l Az alkalmazott hatásos magasság: d := h c u + ϕ k + A sl f yd x c := x b α c f c = 66.4 mm cd x c d = 0.453 < ξ c0 = 0.493 d = 587.7 mm Az acélbetétek határállapotban képlékeny állapotban vannak. + 4 3 40mm + δ Az acélbetétek fajlagos megnyúlása határállapotban: ε s := ε cu 8 ábra: Keresztmetszeti kialakítás mezőközépen d.5 x c.5 x c ε s = 0.68 % < ε su =.5 % Az acélbetétek nem szakadnak el a beton tönkremenetele elött. x c M Rd := b α c f cd x c d M Rd = 807. km > M Ed = 775.5 km A szerkesztési szabályok ellenőrzése A keresztmetszet nyomatéki teherbírása megfelel. 0.6 f ctm A sl.min0 := b d A f sl.min0 = 733.4 mm A sl.min := 0.003 b d A sl.min0 = 733.4 mm yk A minimális vasmennyiség: A sl.min min( A sl.min ) := A sl.min = 306 mm A maximális vasmennyiség: A s.max := 0.04 b d A s.max = 9403 mm A sl.min = 306 mm < A sl = 4084 mm < A s.max = 9403 mm Az alkalmazott vasmennyiség a szerkesztési szabályoknak megfelel. 5 A határnyomatéki ábra előállítása, vaselhagyás tervezése A 3 hosszvasnak legalább a negyedét, azaz legalább 4 vasat végig kell vezetni. A továbbiakban két különböző vasalási lehetőségre mutatunk példát: -A változat: em alkalmazunk felhajlított acélbetétet; -B változat: Több, két helyen felhajlított acélbetétet alkalmazunk. A két változat számításának első három pontja megegyezik. 9 ábra: Elcsúsztatott nyomatéki ábra a.) A mértékadó nyomatéki ábra (9. ábra) A nyomatéki ábra elcsúsztatásának mértéke: a l = z cotθ (90 -os kengyelvasalással.)* ** ahol : z := 0.9 d cotθ :=.3 θ = 37.6 fok a l := z cot( θ) a l = 343.8 mm *A nyirási igénybevételeket az 'A' változat esetében csak kengyelekkel, a B változat esetében kengyelekkel és felhajlított vasakkal vesszük fel. A biztonság javára, közelítésként, mindkét esetben α=90 -kal számolunk. **θ a rácsostartó modell ferde nyomott rácsrúdjainak dölésszöge, melynek értékét és,5 között vehetjük fel. Az egyszerűség kedvéért válasszuk cot(θ) értékét,3-ra. Ezzel valamelyest ellensúlyozzuk, hogy az Eurocode előírásai alapján a méretezett nyírási vasalást tartalmazó szakaszok nyírási teherbírás-számításánál a nyírási vasalás teherbírásához nem adhatjuk hozzá a betonnal felvehető nyíróerőt. 6

b.) A lehorgonyzási hosszak meghatározása A húzott vas (φ 0) lehorgonyzási hosszának meghatározása* A tapadási feszültség tervezési értéke: f bd =.7 mm ϕ l f yd A teljes lehorgonyzási hossz: l b.rqd := l 4 f b.rqd = 805 mm bd A nettó lehorgonyzási hossz (0. ábra): 0 ábra: Lehorgonyzási hosszak értelmezése -egyenes végű acélbetét esetén: α := l b.d := α l b.rqd l b.d = 805 mm ** -kampózott végű acélbetét esetén: α.k := 0.7 l b.eq.k := α.k l b.rqd l b.eq.k = 564 mm A minimális lehorgonyzási hossz (húzott zónában) ( ) l b.min := max 0.3 l b.rqd, 0 ϕ l, 00mm l b.min = 4 mm *A nettó-, a minimális és az "egyenértékű"kehorgonyzási hosszak jelentését a 0. ábra magyarázza. **A 0.7 érték csak akkor vehető figyelembe ha az. ábra szerinti "c"valamint "a/"értékek kisebbek mint 3ϕ. ábra: α =0,7 tényező figyelembevételének feltétele a lehorgonyzási hossz számításánál c.) A határnyomatéki ábra értékeinek meghatározása A következő nyomatéki értékek számítását gépi számítással a 4.c.pontnak megfelelően gyorsan elvégeztük. A számítás eredményeit az.táblázatban foglaltuk össze. Amennyiben kézzel dolgozunk a számítás igen hosszadalmas lehet, így érdemesebb közelítésként lineáris interpolációval kiszerkeszteni a nyomatéki értékeket (a határnyomatéki ábra szerkesztésekor a mezőközépi M Rd értéket egyszerűen felosztjuk annyi részre, ahány hosszvasat alkalmaztunk -jelen esetben 3-at).*** Valójában a vaselhagyásokkal a hatásos magasság (d) folyamatosan változik, így a nyomatékok nem lineárisan fognak csökkeni. Ha célszerűen a fölsö sor hosszacélait kezdjük elhagyni (ezzel a hosszacélok súlypontját egyre lejjebb helyezve, azaz a hatásos magasságot egyre növelve),ezzel a módszerrel a biztonság javára közelítünk (. ábra). ábra: Közelítő módszer pontatlansága ***Kézi szerkesztés esetén célszerű A-es miliméterpapírra dolgozni úgy, hogy a határnyomatéki-ábra alá elférjen a határnyíróerő-ábra is.. táblázat: Határnyomatéki ábra értékeinek meghatározása 7

(A.5.) 'A' VÁLTOZAT (Vasalástervezés felhajlított acélbetét nélkül)* *A tervezési feladatban mindenképpen alkalmazzunk felhajlított vasat is. d.) A vaselhagyás tervezése, határnyomatéki ábra Az acélbetétek szükséges hosszát úgy állapítjuk meg, hogy az az eltolt nyomatéki ábra és az egyes határnyomatéki értékek metszéspontjától legalább l b.min értékkel túlnyúljon* (3. ábra). A vaselhagyás tervezését lényegesen leegyszerűsíti, ha a lehorgonyzási szakaszon figyelembe vehető feszültségeket elhanyagoljuk, így a metszéspontoktól az acélbetéteket l bd hosszal nyújtjuk túl (3.b. ábra). Mivel az 3.a. ábrán vázolt megoldás gazdaságosabb, így mi most ezt a megoldást választjuk. Az acélbetéteket mezőközéptől haladva kettesével hagyjuk el. A megmaradt 5 acélbetétet felkampózzuk. (Az Eurocode előírásai alapján elegendő lenne csak négy acélbetétet végigvinni, de ez esetben hajtűvasakat is kellene a tartóvégre elhelyezni.) a.) 3. ábra: Vaselhagyás tervezése a.) a lehorgonyzási szakaszon figyelembe vehető csökkenő feszültség figyelembevételével b.) a lehorgonyzási szakaszon figyelembe vehető feszültség elhanyagolásával b.) e.) A tartóvégi kialakítás megtervezése A határnyomatéki ábra tartóvégi részletét mutatjuk be az 4. ábrán. ϕ l c u + + l b.min = 7.5 mm < c = 300 mm A feltámaszkodási hossz megfelel. A lehorgonyzási szakaszon a határnyomatéki ábra nem metsz bele az elcsúsztatott nyomatéki ábrába a feltámaszkodási hosszon kívül**. **Az 5.b. pontban leírtak alapján az egyenértékű lehorgonyzási hossz csak abban az esetben számítható α =0,7 értékkel, ha az. ábra szerinti "c "valamint "a/"értékek kisebbek mint 3ϕ. Jelen esetben a tartóvégi szakaszon a szélső acélbetéteknél c =c u +ϕ k =30mm, és a=60mm (5. ábra), így ez a feltétel nem teljesül, azaz l b.eq.k =l b.d =805mm lenne. Példánkban "helytelenül"α =0,7 értékkel számoltunk. Ezt a hibánkat a vasalási tervben kijavíthatjuk úgy, hogy a kampózott rész hosszát legalább 0,3* l b.d =4mm-re vesszük fel. 5. ábra: Tartóvégi keresztmetszet 4. ábra: Tartóvégi kialakítás 8

Húzóerő értéke a rácsostartó modellből a tartóvégen: V Ed.red cot( θ) = 56.9 k *Ezt a számítást mellőzzük. A "c" változatnál azonban a tartóvégi hajtűvasakat is méretezzük. És az ebből számítható nyomaték: V Ed.red cot( θ) 0.9 d 9 = 79. km A II..4. ábrán látható, hogy ha a tartóvégen a rácsostartó modellből is kiszámoljuk a húzott öv erejét, akkor az eltolt nyomatéki ábrából számítható értéknél nagyobb húzóerők adódnak. Az így számítható húzóerő felvételéh a lehorgonyzási szakaszon lévő acélbetéteken kívül hajtűvasakra is van szükség*. 6. yírási vasalás tervezése ('A' változat) a.) A mértékadó nyíróerő ábra (6. ábra) (Számítást lásd a 3.b. pontban) Mértékadó nyíróerő mezőközépen: V Ed.K = 58.5 k Maximális nyíróerő a támasznál: V Ed.max = 397.7 k 6. ábra: Mértékadó nyíróerőábra V Ed.red := V Ed.max q d V Ed.red = 337.8 k A redukált nyíróerő: b.) A nyomott beton ellenőrzése α cw := feszítés illetve nyomóerő nélküli keresztmetszet esetén; z := 0.9 d ** z = 0.59 m θ = 37.6 fok cot( θ) =.3 α := 90 fok a nyírási vasalásnak a tartó tengelyével bezárt szöge*** f ck ν := 0.6 ν = 0.540 50 mm ** A nyomott betonzóna ellenőrzését a támasznál kell elvégeznünk, mivel itt lesz a legnagyobb a nyírás miatti nyomófeszültség a betonban. Ezért elméletileg az ehhez a keresztmetszethez tartozó (4φ0 vasaláshoz) "d"értékkel kell számolnunk (600mm-rel). Itt és a továbbiakban több helyen a biztonság javára történő közelítéssel az egyszerűség kedvéért a mezőközépen számítható hatásos magassággal (588mm) fogunk számolni. Ez a közelítés nem befolyásolja jelentősen a számításokat. ***A biztonság javára történő közelítéssel (lásd a nyírási vasalásról szóló részeket) V Rd.max := α cw b z ν f cd cot( θ) + cot( α) + ( cot( θ) ) V Rd.max = 90. k > V Ed.max = 397.7 k A betonkeresztmetszet geometriai méretei megfelelőek. c.) A beton által felvehető nyíróerő meghatározása Mivel az MSZ E 99--alapján nem lehet figyelembe venni a beton által felvehető nyíróerő ( V Rd.c ) értékét a méretezett nyírási vasalással ellátott tartórészek nyírási teherbírásába, így méretezésnél ezt az értéket felesleges minden különböző hosszvasalással bíró tartórészhez kiszámolni. Azonban feltétlenül meg kell minden olyan szakaszhoz tartozó V Rd.c értéket határozni, ahol ez lesz a mértékadó (azaz ahol V Rd.c > V Ed ). A 7.. ábrán látható, hogy V Rd.c diagramja a II.-vel jelölt (9φ0 hosszvasalású) szakaszon belül metszi a mértékadó nyíróerő ábrát, így ezen kívül csak a I.-gyel jelölt szakaszon szükséges a számítást elvégezni. Csak a könnyebb megértés kedvéért a 7. ábrán és a. táblázatban ábrázoltuk illetve összefoglaltuk az összes hosszvasalási szakaszhoz (I-V) tartozó V Rd.c értékeket.. 9

V Rd.c érték számítása a II. szakaszon: 00 k := min +,.0 k =.58 d mm 3 f ck ν min 0.035 k := ν min = 0.348 mm A vashányad értéke: *,** A sl ρ l := min, 0.0 b d 3 ρ l =.458 % *A húzott vashányadba azt az acél keresztmetszeti területet lehet figyelembe venni, amely a vizsgált keresztmetszeten több, mint (l bd + d) távolsággal túlnyúlik. Ezen a szakaszon acélbetétét (7. ábra). 7. ábra: A beton nyírási teherbírása **d a keresztmetszet hatásos magassága ϕ0 acélbetéttel (meghatározása az. táblázatban). A beton által felvehető nyíróerő: 3 0.8 f k ck 00 ρ V Rd.c. max γ l b d := c V mm mm Rd.c. = 49. k mm ν min. táblázat: Beton nyírási teherbírásának alakulása a különböző hosszvasalású szakaszokon 8. ábra: A mértékadó nyíróerőábra és a beton nyírási teherbírása - nyírási szakaszok értelmezése d.) A szükséges kengyeltávolságok meghatározása és a határnyíróerő-ábra A nyírásra vasalandó szakasz hosszának meghatározása Ott szükséges nyírási vasalás, ahol: V Rd.c < V Ed.red *** V Rd.c.9 V Ed.K A 8. ábra alapján: t n := t V Ed.max V Ed.K n = 959 mm ***V Rd.c.9 a beton nyírási teherbírása 9ϕ0 hosszvasalás esetén (7. ábra II. jelű szakasz), amely értéket a. táblázat második sorában határoztuk meg. 0

A kengyeltávolságok meghatározása AA' szakasz ϕ k π A sw := A 4 sw = 57 mm A szükséges kengyeltávolság: A sw f yd 0.9 d s AA' := V Ed.red CD szakasz * cot( θ) * Elméletileg a nyírási teherbírások számításánál és a szerkesztési szabályok ellenőrzésénél mindig az adott szakaszra jellemző "d"értékkel kell számolnunk. Mi azonban az egyszerűség kedvéért a továbbiakban közelítésként mindig a mezőközépen számítható hatásos magassággal (588 mm) fogunk számolni. Ez a biztonság javára történő közelítés nem befolyásolja jelentősen a számításokat. s AA' = 39 mm Legyen s AA' := 0mm! Ezen a szakaszon nem szükséges méretezett nyírási vasalás, így itt a szerkesztési szabályok határozzák meg a szükséges kengyeltávolságot. A szerkesztési szabályok által megkövetelt minimális kengyeltávolság számítása A sw - A nyírási vasalás fajlagos mennyisége: ρ w := s CD b A fajlagos mennyiség minimális értéke: mm 0.08 f ck A sw ρ w.min := mm = 0.080 % s maxρ := s ρ w.min b maxρ = 49 mm f yk - A nyírási acélbetétek maximális távolsága: A kengyelnél: s max := 0.75 d s max = 44 mm Legyen s CD := 440mm! (< s max ; s maxρ ) A'B szakasz Az AA' szakaszra meghatározott kengyelezést az A'B szakaszra is kiterjesztjük: (9. ábra) BC szakasz Az s BC kengyeltávolságot az s AB és az s CD értékek között tetszőlegesen felveszük. s A'B := 0mm s AB := s A'B Feladatunkban (a nagy keresztmetszeti méretek miatt) a beton nyírási teherbírása (V Rd.c ) lényegesen nagyobb, mint a szerkesztési szabályok alapján felvett s CD kengyelkiosztással felvehető nyíróerő, így nem s AB + s CD vezet eredményre a körüli kengyelkiosztás felvétele, ezzel a kengyeltávolsággal ugyanis V Rd.c, - nél is kisebb nyírást tudnánk csak felvenni. Célszerűbb olyan kengyelkiosztást választani, amellyel V Rd.c + V Ed.red körüli nyíróerőt tudunk felvenni. V Rd.c.9 + V Ed.red = 39 k s BC := A sw f yd 0.9 d cot( θ) A kengyelek kiosztása és a határnyíróerő-ábra (9. ábra és 3. táblázat) CD szakasz A szakaszon alkalmazott kengyelkiosztás: s CD = 440 mm V Rd.c.9 + V Ed.red ( ) s BC = 96 mm Legyen s BC := 00mm!

Mivel ezen a szakaszon nem alkalmaztunk méretezett nyírási vasalást, így itt a határnyíróerő értéke V Rd.c lesz. A szakaszon a mértékadó nyíróerő A I. jelű szakaszon (7. ábra): V Rd.c. = 49. k A II. jelű szakaszon (7. ábra): V Rd.c.9 = 40.3 k BC szakasz A szakaszon alkalmazott kengyeltávolság: s BC = 00 mm Az ehhez tartozó határnyíróerő: A sw f yd V wd.bc := 0.9 d cot( θ) V s wd.bc = 34.8 k BC AB szakasz A szakaszon alkalmazott kengyeltávolság: s AB = 0 mm Az ehhez tartozó határnyíróerő: A sw f yd V wd.ab := 0.9 d cot( θ) V s wd.ab = 39.3 k 9. ábra: Kengyelkiosztási vázlat és a AB határnyíróerő-ábra 3. táblázat: Az egyes nyírási szakaszokra jellemző kengyeltávolságok és határnyíróerők összefoglalása A szerkesztési szabályok ellenőrzése A legnagyobb kengyelkiosztást a szerkesztési szabályok megfeleltetése alapján vettük fel, így csak a legsűrűbb kengyelezési szakaszt (A-B szakaszt) kell vizsgálnunk: A sw A nyírási vasalás fajlagos mennyisége az AB szakaszon: ρ w := ρ s AB b w = 0.37 % A fajlagos mennyiség maximális értéke: ρ w.max := α c ν f cd cos( α) f yd ρ w.max =.035 % > ρ w = 0.37 % A II..9. ábra és a II..3. táblázat szerinti kengyelkiosztás a szerkesztési szabályoknak megfelel. A.7. Használhatósági határállapotok ellenőrzése ('A' változat) A felhajlított hosszacél nélküli változat használhatósági határállapotainak ellenőrzését a példatár korlátozott terjedelme miatt nem részletezzük. A 'B' változatra azonban ezt az ellenőrzést is elvégezzük. A.8. Vázlatos vasalási terv és vaskimutatás táblázat ('A' változat) A felhajlított hosszacél nélküli változathoz a példatár korlátozott terjedelme miatt nem készítettünk külön vasal tervet illetve vaskimutatási táblázatot. A 'B' változatra azonban a.b.8. pontban ezt is mellékeltük.

(B.5.) 'B' VÁLTOZAT (Vasalástervezés felhajlított acélbetéttel) d.) A vaselhagyás tervezése, határnyomatéki ábra A vasak felhajlítási helyeinek meghatározása, vaselhagyás tervezése A felhajlított vas alsó illetve felső párhuzamos tengelyvonalának távolsága: ϕ l z s := h c u + ϕ k + z s = 570 mm A felhajlított vasak helyének meghatározásánál már előre érdemes azt a szerkesztési szabályt figyelembe venni, amely a felhajlított acélbetétek közti legnagyobb távolságot s max := 0.6 d ( + cot( α) )(45 fokos vasfelhajlítás esetén:,d) értékben korlátozza! Feladatunkban a felhajlított acélbetétekre vonatkozó maximális távolság: * d 9 := 600mm t max := 0.6 d 9 ( + cot( 45fok) ) t max = 70 mm * d 9 : a hatásos magasság értéke a felhajlításoknál (. táblázat) A 0. ábrán vázoltuk megoldásunkat a gerenda hosszvasalására; a támaszhoz közelebbi helyen két, a másikon egy acélbetétet hajlítottunk fel. A felhajlítások helyét úgy határoztuk meg, hogy a támaszhoz közelebbi felhajlított vasak hatástávolságát kijelölő 45 -os egyenes belemessen az elméleti támaszvonalba és a két felhajlítás távolsága ne legyen nagyobb t max =7mm-nél. Példánkban egyszeresen eltolt rácsozást alkalmaztunk, amellyel ez a távolság 57cm-re adódik. 0. ábra: Felhajlítási helyek és vaselhagyások tervezése Tartóvégi kialakítás megtervezése A határnyomatéki ábra tartóvégi részletét mutatjuk be a. ábrán.. ábra: Tartóvégi kialakítás A 'b"változatban nem kampóztuk fel a tartón végigmenő acélbetéteket, ezért a burkolóábra és az eltolt nyomatéki ábra metszéspontja (. ábrán a "B"-vel jelölt pont) kitolódik a feltámaszkodási hosszon kívülre. Ebben az esetben a tartóvégtől a metszéspontig hajtűvasakkal gondoskodunk a húzóerők felvételéről. Tartóvégi többlet-húzóerő felvéte hajtűvasakkal A feltámaszkodás szélén a hosszacélokkal felveendő húzóerő nagyságának számítása A nyomatéki ábrából a húzott öv ereje: V Ed.max a M t M t := = 9.8 km F td.m := 0.9 d 9 = 55. k A többlet húzóerő ebben a keresztmetszetben: ΔF td := 0.5 V Ed.max cot( θ) ΔF td = 58.5 k A rácsos tartó modellből a húzóerő: A mértékadó húzóerő: V Ed.red cot( θ) = 439. k ( ) F' td := max F td.m + ΔF td, V Ed.red cot( θ) F' td = 439. k 3

A hat darab ϕ0 (nem maximálisan lehorgonyzott) acélbetéttel felvehető húzóerő nagysága: ( ) c c u 6 ϕ l π F 6ϕ0 := f yd = 85 k ahol l b.d 4 ( ) c c u = 34.8 % a 6ϕ0 acélbetét l b.d lehorgonyzottsági foka. A többlet-húzóerő, amit a hajtűvasakkal fel kell venni: F t.hajtű := F' td F 6ϕ0 F t.hajtű ϕ h := 4mm n szüks := ϕ h π f 4 yd =.3 F t.hajtű = 54. k A többlet húzóerőt ϕ4-es hajtűvas két-két szárával vesszük fel. A hajtűvasakat az. ábra B-vel jelölt metszéspontjától l b.min.ϕ4 távolsággal nyújtjuk túl a tartóközép felé, amelynek értéke: ϕ h f yd l b.rqd.ϕ4 := = 564 mm l 4 f b.min.ϕ4 := max 0.3 l b.rqd.ϕ4, 0 ϕ h, 00mm bd A felhajlított acélbetét lehorgonyzási hosszának számítása ( ) = 69 mm A felhajlított vas minimális lehorgonyzási hossza (a lehorgonyzást felső hajlítási ponttól kell mérni): *400mm a kampózás nélkül rendelkezésre Egyenes végű felhajlított acélbetétnél (nyomott övben): álló lehorgonyzási hossz (0. ábra) 0.7l b.d = 564 mm > 400mm * A támaszhoz közelebbi felhajlított acélbetét lehorgonyzottsága kampózás nélkül nem teljes. A felhajlított acélbetét lehorgonyzására több megoldásunk is van:.) A lehorgonyzást hajtűvassal biztosítjuk,.) em biztosítjuk a teljes lehorgonyzást, így a felhajlított acélbetétet csak a lehorgonyzottság fokának megfelelően használhatjuk ki (a továbbiakban ezt a megoldást alkalmazzuk)**, 3.) Kampózzuk az acélbetétek végét. **Ez a megoldás azért A lehorgonyzottság foka: 400mm δ lb := = 7.0 % 0.7l b.d A felhajlított acélbetét nyírási teherbírásszámításánál az acélbetéteket csak 7%-ban lehet kihasználni. praktikus, mert az Eurocode alapján mindenképpen fel kell vennünk a tervezési nyíróerő felét kengyelekkel. Így ha biztosítjuk is a felhajlított acélbetét lehorgonyzását, a felhajlított acélbetét általában nincs maximálisan kihasználva. 4

B.6. yírási vasalás tervezése ('B' változat) a.) A mértékadó nyíróerő ábra (Lásd a A.6.a. fejezetet.) b.) A nyomott beton ellenőrzése (Lásd a A.6.b. fejezetet.) c.) A beton által felvehető nyíróerő meghatározása Lásd 4. táblázatot és a. ábrát. 4. táblázat: Beton nyírási teherbírásának alakulása a különböző hosszvasalású szakaszokon. ábra: A mértékadó nyíróerőábra és a beton nyírási teherbírása d.) A szükséges kengyeltávolságok meghatározása és a határnyíróerő-ábra A nyírásra vasalandó szakasz hosszának meghatározása (Lásd a 6.d. fejezetet.) A kengyeltávolságok meghatározása és a határnyíróerő-ábra AA' szakasz A felhajlított vas hatástávolsága: (. ábra) A felhajlítás szöge: α f := 45fok z s 57cm s f := 8cm + + s f = 850 mm 5

A két felhajlított acélbetéttel felvehető nyíróerő: ϕ l π f yd 4 V wd.felh := δ lb 0.9 d ( cot( θ) + cot( α s f )) sin( α f ) V wd.felh = 96. k f ahol δ lb = 7 % a lehorgonyzottság foka. A kengyelekkel felveendő nyíróerő: V wd.min := max V Ed.red, V Ed.red V wd.felh V wd.min = 68.9 k ahol: V Ed.red = 68.9 k V Ed.red V wd.felh = 4.6 k A szükséges kengyeltávolság: A sw f yd 0.9 d s AA' := cot( θ) s V AA' = 78 mm wd.min Legyen s AA' := 60mm! A szakasz nyírási teherbírása: A sw f yd 0.9 d V Rd.AA' := cot( θ) + V s wd.felh V Rd.AA' = 376.8 k AA' A többi szakasz nyírási számításának és vasalástervezésének eredményeit a részletek mellőzésével a 3. ábrán és az 5. táblázatban foglaltuk össze. 3. ábra: A határnyíróerő-ábra 4 ábra: A határnyíróerő-ábra támasz felé haladva kengyelritkítás nélkül 5. táblázat: A határnyíróerő-ábra értékei 6

Ha tekintettel vagyunk arra a gyakorlatban elterjedt íratlan szabályra, hogy a támasz felé a kengyelkiosztást nem szabad ritkítani, az előbbi határnyíróerő-értékek valamint a határnyíróerő-ábra a 6. táblázat illetve a 4. ábra szerint alakulnak. 6. táblázat: A határnyíróerő-ábra értékei támasz felé haladva kengyelritkítás nélkül A szerkesztési szabályok ellenőrzése Az 'A' változat legkisebb kengyeltávolságánál sűrűbb valamint a legnagyobb kengyelkiosztásánál ritkább osztást nem alkalmaztunk (az 'A' változat nyírási vasalásának ellenőrzése aza.6.d. pont alatt) valamint a felhajlított vasak távolságát már kezdetben úgy vettük fel, hogy az a szerkesztési szabályoknak megfeleljen (lás B.5.d. pont). Ezek alapján további vizsgálat nem szükséges, a felvett nyírási vasalás a szerkesztési szabályoknak megfelel. 7

B.7. Használhatósági határállapotok ellenörzése ('B' változat) a.) A lehajlás ellenörzése Ideális keresztmetszeti jellemzők számítása (egyszerűsített számítás) A hatásos keresztmetszeti magasság (a kedvezőtlen vaselmozdulás nélkül)*: ϕ l 4 d := h c u + ϕ k + + 3 40mm d = 597.7 mm E s Rugalmassági modulusok aránya: α s.eff := α E s.eff = 0.8 c.eff *Használhatósági határállapotok vizsgálatakor a geometriai méretek várható értékével kell számolni, ezért a kedvezőtlen vaselmozdulást nem kell figyelembe venni. Keresztmetszeti jellemzők az I. feszültségállapotban A számítás egyszerűsítése érdekében a teljes tartó mentén a biztonság javára történő közelítésként csak a végigvezetett acélbetétekkel számolunk. ϕ l π A sl.5ϕ0 := 6 = 885 mm S := 4 b h ( ) + A sl.5ϕ0 α s.eff d = 067 cm 3 A I := b h + A sl.5ϕ0 ( α s.eff ) = 963.4 cm S x I := x A I = 358.4 mm I ( ) 3 b 3 x I b h x I I I := + + ( α 3 3 s.eff ) A sl.5ϕ0 ( d x I ) I I =.548 0 6 cm 4 Keresztmetszeti jellemzők a II. feszültségállapotban x b α s.eff A sl.5ϕ0 ( d x) = 0 x II := Find( x) x II = 55.7 mm 3 x II b I II := + α 3 s.eff A sl.5ϕ0 ( d x II ) I II = 6.6993 0 5 cm 4 Lehajlás számítása (egyszerűsített számítás) A repesztőnyomaték értéke: M cr := f ct.eff I I h x I M cr = 0.8 km < M qp = 368.8 km A keresztmetszet kvázi állandó teherkombináció esetén bereped. Lehajlás értéke az I. feszültségállapotban: Lehajlás értéke az II. feszültségállapotban: 4 4 5 5 e I := ( p 384 qp ) e E c.eff I I = 0.6 mm e II := ( p I 384 qp ) e E c.eff I II = 35.4 mm II Tartós vagy ismétlődő terhelés esetén a β tényező: β := 0.5 *Amennyiben a tartó lehajlásra nem felel meg, a tervezési feladat M cr keretében nem kell a számítást elölről kezdeni, csak a probléma ζ := β M ζ = 0.96 kiküszöbölésére kell megoldási javaslatot (illetve javaslatokat) adni. qp A lehajlás értéke a tartó középső keresztmetszetében: e := ζ e II + ( ζ) e I e = 34.8 mm > 50 = 3. mm A tartó az egyszerűsített lehajlásviszgálatra nem felel meg*. 8

Ideális keresztmetszeti jellemzők számítása (pontosabb számítás)* Az előző számításunkban jelentős egyszerűsítéssel éltünk, miszerint az acélmennyiséget a tartóvégi, azaz a legkisebb acélmennyiséggel számítottuk valamint a keresztmetszeti jellemzőket is a tartó mentén állandónak vettük. Bár ez jelentősen bonyolítja a számítás menetét, kiszámoljuk a lehajlást e közelítés nélkül, vagyis a lehajlás értékét a görbületfüggvényből integrálással számítjuk. *A pontosabb lehajlásszámítást csak a teljesség kedvéért közöljük. Ha a hallgatónak nem is felel meg a tartója lehajlásra, ennek a tervezési feladatnak nem kötelező része ez a számítás. A hasznos magasság és a vashányad ϕ l d 9 := h c u + ϕ k + = 60 mm 5. ábra: A hosszvasalás tartótengelymenti változása ϕ l d := h c u + ϕ k + + 40mm = 603 mm d 3 := d = 598 mm ** l **Az egyes szakaszok eff d t () t := d 9 if t 07cm hosszát a 5 ábra mutatja. A vasalási keresztmetszet l tartótengely menti változását eff d if 07cm < t 7cm a 6. -on ábrázoltuk. d 3 if t > 7cm ** ϕ l π A sl.t () t := 6 if t 840mm 4 x II.t () t := ϕ l π 8 if 840mm < t 405mm 4 ϕ l π 9 if 405mm < t 4 ϕ l π 4 ϕ l π 3 4 *** x I.t () t 3 b I I.t () t := + 3 + α s.eff α s.eff if if ( ) A sl.t t 07cm 07cm < t 7cm < t ( h x I.t () t ) 3 b... 3 () d t () t x I.t () t ( ) Keresztmetszeti jellemzők a II. feszültségállapotban ( )... + ( α s.eff A sl.t () t ) A sl.t () t + α s.eff A sl.t () t 4 b b 7cm Keresztmetszeti jellemzők az I. feszültségállapotban d t () t S t () t := b h ( ) + A sl.t () t α s.eff ( ) A I.t () t := b h+ A sl.t () t α s.eff x I.t () t := A sl.t () t S t () t A I.t () t 30 3 0 3 0 3 ***Az inerciák tartótengely menti változását 7. ábra mutatja. 0 0 3 t 6. ábra: A hosszvasalás tartótengely-menti változása d t () t 9

I II.t () t * := x II.t () t 3 b 3 Lehajlás számítása + α s.eff A sl.t t () ( d t () t x II.t () t ) *Az inerciák tartótengely menti változását 7. ábra mutatja. f A nyomaték kvázi állandó ct.eff I I.t () t A repesztőnyomaték: M teherkombinációban: cr.t () t := M h x I.t () t qp.t () t := p qp (8. ábra) t t I I.t () t I II.t () t 0.0 50 3 0 0 3 t 7. ábra: Az inerciák tartótengely-menti változása ** κ t () t := ζ t () t κ II.t () t + ζ t () t () if σ sr.t () t < σ sr.t () t κ I.t ( t) otherwise ( ) κ I.t t M qp.t () t 0 0 5 Feszültség az acélban kvázi állandó teherkombináció esetén:σ s.t () t Feszültség az acélban a repesztőnyomaték hatására: A görbület I. és II. feszültségi állapotban, és κ súlyozott értéke: κ I.t () t M qp.t () t := κ E c.eff I I.t () t II.t () t := E c.eff M qp.t () t I II.t () t 4 0 5 0 3 8. ábra: A féltartó nyomatéki ábrája kvázi állandó teherkombinációban σ sr.t () t ζ t () t := β t ( ) M qp.t () t d t () t x II.t () t := I II.t () t ( ) M cr.t () t d t () t x II.t () t := σ sr.t () t σ s.t () t I II.t () t α s.eff α s.eff **A görbület tartótengely menti változását 9 ábra mutatja. κ t () t 0.03 0.0 0.0 0 5 0 9. ábra: A görbület tartótengely-menti változása Az elfordulás a támasznál: t ϕ A := 0 κ t () t dt ***Itt most nem részletezett számítással önmagában a hasznos teher alapértékéből 4.8 mm lehajlási érték adódik, amely megfelel az /500=5,6 mm lehajlási korlátnak. A kvázi állandó teherkombináció esetén számítható lehajlásérték azonban nagyobb ennél a határértéknél. A beépítést követő lehajlás-növekmény így kárt tehetne a csatlakozó szerkezetek épségében, ha lenne ilyen. Jelen feladatkiírás csak az /50 lehajláskorlátot írta elő. A lehajlás számítása mezőközépen e t.mezőközép = 8.0 mm < 50 e t.mezőközép := ϕ A = 3. mm 3 κ t () t dt l 6 eff = 8 mm 0 A tartó lehajlása megfelel a követelményeknek***. 0

b.) A repedéstágasság ellenőrzése A repedéstágasságot kvázi állandó teherkombinációra kell ellenőrizni a legnagyobb nyomaték helyén, azaz mezőközépen. Δε számítása *Az előző alpontban a Az előzőekben kiszámított ideális keresztmetszeti adatok ebben a keresztmetszetben*: x II.K := x II.t = 33.8 mmi II.K := I II.t =.073 0 6 cm 4 Feszültség a húzott acélbetétben a mértékadó nyomaték hatására berepedt keresztmetszet feltételezésével: 85.4 σ s.k := σ s.t = < f yd = 434.8 Az acél rugalmas mm mm állapotban van. A hatékony húzott betonzóna területe: h x II.K h h cef := min.5 ( h d),, = 06. mm A 3 ceff := b h cef A teher tartósságától függő tényező: k t := 0.4 A ceff = 446 mm (tartós teher esetén) A sl ρ peff := ρ A peff = 9.66 % ceff f ct.eff σ s k t ( + α ρ s.eff ρ peff ) peff σ s Δε := max, 0.6 E s E Δε = 0.75 % s A repedések egymástól mért távolságának (s rmax ) meghatározása Az acélbetétek távolsága: **Sima acélbetét esetén k =.6. ϕ l b ( c u + ϕ k ) ϕ l t := t = 7 mm < t n h := 5 c u + ϕ k + keresztmetszeti adatok függvényét a tartótengely mentén kiszámítottuk. Ennek a számításnak a hiányában azonban mezőközépen is külön ki kell számolni a keresztmetszeti jellemzőket. = 00 mm Az acélbetétek távolsága "közelinek" minősíthető. A beton és az acélbetét közti tapadás milyenségét figyelembe vevő tényező bordás betonacél esetén**:k := 0.8 A keresztmetszeten belüli nyúlás alakulását figyelembe vevő tényező***: k := 0.5 *** k értékéről A repedések legnagyobb távolsága****: részletesebben az I.4..b. pontban esik ϕ szó. l s rmax. := 3.4 c u + 0.45 k k s ρ rmax. = 03.3 mm **** Ha az acélbetétek peff távolsága nem minősithető közelinek a A repedéstágasság számítása repedések legnagyobb távolsága w k := s rmax. ( Δε) w k = 0.8 mm < 0.30mm s rmax =,3(h-x II ) A tartó repedéstágassága kvázi állandó teherkombináció esetén megfelel.

c.) A feszültségek korlátozása A feszültségek korlátozását karakterisztikus teherkombinációban kell vizsgálni: M car x II.K σ c.car.k := σ I c.car.k = 8 > II.K mm 0.6 f ck = 5 mm ( ) M car d x II.K σ s.car.k := I II.K α s.eff A betonban hosszírányú repedések jelenhetnek meg*. σ s.car.k = 9 < mm 0.8 f yk = 400 mm A vasalásban fellépő húzófeszültségek karakterisztikus teherkombináció esetén nem nagyobbak a megengedettnél**. * Az ilyen repedezettség a tartósság csökkenését eredményezheti. Ha a gerenda kedvezőtlen környezeti hatásoknak lenne kitéve, ajánlott lenne a betonfedés megnövelése a nyomott betonzónában illetve nyomott betonzóna keresztírányú vasalással történő körülzárása. ** A vasalásban fellépő húzófeszültséget azért fontos korlátozni, hogy elkerüljük a nem rugalmas alakváltozásokat valamint az elfogadhatatlan mértékű repedezettséget illetve lehajlást. B.8. Vasalási terv és vaskimutatás táblázat ('B' változat) A vasalási terv ugyan a számítások alapján készül, attól kis mértékben (természetesen csak ha az a biztonság javára történik) eltérhetünk, ha ezzel a kivitelezést egyszerűbbé tesszük. A vasalás elkészítésekor figyelembe veendő szabályok és előírások a Mellékletben olvashatók. e alkalmazzunk m-nél hosszabb acélbetétet (Magyarországon általában max. m betonacélok kaphatók), ezt hosszú gerenda esetén toldással oldhatjuk meg. Annyi keresztmetszetet rajzoljunk ki, amennyiből a vasalás egyértelműen szerelhető. A vasalási terv és a vaskimutatás táblázat a következő oldalon található. A csatolt terv nem méretarányos, ezért ezt a terven nem jelöltük, de a hallgató a tervkeretben a tervek méretarányát is jelölje meg. A számítás és a vasalási terv elkészültekor kerül sor a műszaki leírás megírására. Ezt a statikai számítás és a tervek elé kell csatolni. A műszaki leírásnak általános esetben tartalmaznia kell: -A megbízás tárgyát, időpontját, a megbízó személyét, a megbízott adatait; -Előzményeket; -A kiindulási adatokat, követelményeket; -A felhasznált szabványokat, -A megtervezett szerkezet geometriai adatait, anyagjellemzőit; -A vasalás rövid leírását, -A kivitelezésre vonatkozó előírásokat (zsaluzás, megtámasztás, utókezelés, kizsaluzás, első terhelhetőség, megkövetelt pontosság (általában cm); -A tervezői nyilatkozatot, miszerint a dokumentáció tárgyát képező szerkezet kielégíti az aktuális (megnevezett) szabványok előírásait és a szabványtól való eltérés nem vált szükségessé; -Dátumot és aláírást.

8 7 0 8.0 7x80 = 4x440 = 7x80 = 9 3.06.76 3.06 C 6 0 0 4 3 B 6 A C 5 B A 3 4 5 4 30 7.50 970 960 790 φ0-544 mm φ0-444 mm 3 790 960 5 30 800 400 +3.65 +3.00 804 804 590 0 Vaskimutatás-táblázat 804 590 590 804 0 400 GEREDA HOSSZMETSZETE 3 φ0-858 mm 4 φ0-858 mm 4980 60 0 0 0 0 0 külméretek külméretek 590 0 40 630 4φ4-37 mm 630 7 9φ0-000 mm 360 50 50 50 360 50 5 6φ0-8060 mm 6 4φ0-8060 mm 60 60 60 60 külméretek 360 360 8 0φ0-000 mm külméretek 65 360 9 0+9=9φ0-450 mm 50 50 G GEREDA ZSALUZÁSI ÉS VASALÁSI TERVE 7 4 3 4 9 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5 40 85 85 35 650 7 C-C METSZET 400 B-B METSZET 9 5 45 5 3 5 5 4 5 40 85 85 35 650 400 7 A-A METSZET 9 5 4 5 5 3 5 5 4 5 4040 45 85 35 Cím: Készítette: Hallgató Bálint Oktató Bálint Konzulens: 400 3 Az Allplan egyik diákverziójával készült Beton: C5/30-XC-8KK Betonacél: S500B Betonfedés: 0mm Terhek: Teljes állandó teher: 36,5k/m Esetleges teher: 40k/m Megjegyzések: A 9 jelű acélt minden második kengyelre A 7 és 8 jelű acélokat a gyakorlatban nem kell külön jelölni G gerenda zsaluzási és vasalási terve Aláírás Dátum Terv jele: Aláírás Dátum

Vasbetonszerkezetek I. Gyakorlati segédlet a tervezési feladathoz Melléklet* m. táblázat: Betonok jellemzõi m. táblázat: Betonacélok jellemzõi m3. táblázat: Betonacélok keresztmetsezti területe m4. táblázat: Betonacélok fajlagos tömege * Forrás : Deák György-Draskóczy András-Dulácska Endre-Koollár László-Visnovitz György: Vasbeton-szerkezetek 4

Vasbetonszerkezetek I. Gyakorlati segédlet a tervezési feladathoz Betonfedésre vonatkozó szerkesztési szabályok A betonfedés, c nom a hosszanti acélbetétekre és a kegyelekre is meg kell hogy haladja a minimális betonfedés 0mm-rel növelt értékét: c min.b Ahol: c nom 0mm+ max c min.dur c min.b a tapadáshoz szükséges elméleti minimális betonfedés. Ez általában egyenlõ az acélbetét átmérõjével. 0mm c a szerkezet jellemzõitõl és a környezeti feltételtõl függ. min.dur Szaraz környezetben c min.dur = 0mm A betonacélok távolságára vonatkozó szerkesztési szabályok A vasak közötti legkissebb távolság (a kibetonozhatóság és az átrepedés elkerülése érdekében): φ Ahol a min := max 0mm φ a betonacél névleges átmérõje d g + 5mm d g az adalékanyag legnagyobb szemcsenagysága A vasak közötti legnagyobb távolság:400mm Betonacélok legorgonyzása, kampók kialakítása A lehorgonyzási hossz alapértéke: l b := φ f yd 4 f bd A lehorgonyzási hossz tervezési értéke: A s.requ α a l b l bd := max A s.prov l b.min m. ábra: betonacélok minimális távolsága Ahol α a a lehorgonyzás módját figyelembe vevõ szorzó (lásd m3. ábra) A s.requ A s.prov a lehorgonyzandó szükséges illetve tényleges vaskeresztmeti területek hányados. (Húzásra kihasznált betonacél esetén, más esetben <) l b.min = σ s (a minimális lehorgonyzási hossz) α min l b f yd max ahol α min := 0.3 húzott acélbetét 0φ esetén 00mm α min := 0.6 nyomott acélbetét esetén m. ábra: példák kengyelvég kialakítására 5

Vasbetonszerkezetek I. Gyakorlati segédlet a tervezési feladathoz m3. ábra: betonacélok jellemzõ lehorgonyzási módjai és a hozzájuk tartozó α a értékek Betonacélok toldása A szükséges toldási hossz (ha nincs az acélbetétek több mint a negyede egy keresztmetszetben, illetve 0,65l 0 hosszon belül - toldva - bõvebben lásd Deák György-Draskóczy András-Dulácska Endre-Kollár László-Visnovitz György: Vasbeton-szerkezetek címû könyvét): l bd l 0 max 5φ := ahol l 0.min := max l 0.min 00mm Betonacélok hajlítása 6