zélteher SZÉLTEHER Erdélyi Tamás egy. tanársegéd BME Építészmérnöki kar Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék 2012. március 23. Szakmérnöki tanfolya
zabványok SZ EN 1991-1-4: 2005. ind actions ren 1991-1-4 2004. January ind actions SZ 15 021 1986. agasépítési szerkezetek terhei
zabványok SZ 15 021/1 1971. agasépítési szerkezetek terhei és ülönleges követelményei SZ 15 021 57 pületek teherhordó szerkezetei ltalános statikai előírások rszágos magasépítési méretezési zabályzat 1949.
zabványok agyar országos szabványok (1936.) pítésügyi szabályzat Budapest zékesfőváros területére (1914.)
zabványok agyar országos szabványok (1936.) pítésügyi szabályzat Budapest zékesfőváros területére (1914.)
ekkora szél fúj? SZ EN 1991-1-4: 2005. 3,6 m/s = 85,0 km/h 0,0 m/s =72,0 km/h SZ 15 022 1986. (10 m magasságban) 3,5 m/s = 120,5 km/h öller Károly 5-48 m/s = 162-173 km/h
ekkora szél fúj?
ekkora szél fúj?
ekkora szél fúj?
ekkora szél fúj? SZ EN 1991-1-4: 2005. 0 m magasságban 10 perces átlag SZ 15 021 1986. (10 m magasságban) ármely irányba 3 s időtartamú széllökés eteorológia, bulvársajtó: ltalában maximális szélsebesség
ekkora szél fúj? SZ 15 021 1971. z adott magasságban 5 évente előforduló aximális szélsebesség 957., 1949. incs szélsebesség és átszámítás
ekkora szél fúj? SZ 15 021 1971. z adott magasságban 5 évente előforduló aximális szélsebesség 957., 1949. incs szélsebesség és átszámítás
tlagos szélsebesség alapértéke b = cdir cseason v = b0 1 1 23,6 m/s tlagos szélsebesség kiindulási értéke: v b0 = 23,6 m/s ránytényező: c dir =1,0 Szezonális (évszak-) tényező c season =1,0
tlagos szélsebesség alapértéke NA b = c dir c season v b0 = 0,85 23,6 = 20 m/s tlagos szélsebesség kiindulási értéke: v b0 = 23,6 m/s ránytényező: c dir = 0,85 Szezonális (évszak-) tényező c season =1,0
tlagos szélsebesség alapértéke
orlónyomás alapértéke q p (z)= [1+7 l v (z)] 0,5 ρ v m2 (z),5 ρ v m2 (z) Torlónyomás értéke v ebesség esetén (z) Szélsebesség ingadozásának ariációs tényezője
orlónyomás alapértéke q p (z)= [1+7 l v (z)] 0,5 ρ v m2 (z) orlónyomás csökkenése: 0,85 2 = 0,72
orlónyomás alapértéke q p (z)= [1+7 l v (z)] 0,5 ρ v m2 (z) Köralakú alaprajz Körszerű alaprajz Kétirányú merevítés
orlónyomás alapértéke q p (z)= [1+7 l v (z)] 0,5 ρ v m2 (z) Köralakú alaprajz Körszerű alaprajz Kétirányú merevítés
zélteher mértékadó / tervezési értéke w p = γ w q p (z) c p p : Felületi (külső / belső / nettó) szélszívás / szélnyomás / szélsúrlódás = 1,50 : Biztonsági tényező p (z): Torlónyomás z (referencia)magasságban p : Alaki tényező (C pe ; C pi ; C net ; C fr ; C f ) w W : 0 p w = γ c w 0 Szélteher = 1,20 : Biztonsági tényező : Torlónyomás adott magasságban : Alaki tényező
zélteher mértékadó / tervezési értéke 1971.: p= γ c p T : Szélteher = 1,20 : Biztonsági tényező T : Torlónyomás adott magasságban : Alaki tényező 1947.: p= c p T : Szélteher T : Torlónyomás adott magasságban : Alaki tényező
zélteher mértékadó / tervezési értéke w p = γ w q p (z) c p p : Felületi (külső / belső / nettó) szélszívás / szélnyomás / szélsúrlódás = 1,50 : Biztonsági tényező p (z): Torlónyomás z (referencia)magasságban p : Alaki tényező (C pe ; C pi ; C net ; C fr ; C f ) w w : ref : s c d F w = c s c d w p A ref Szélerő tervezési értéke Referencia felület Szerkezeti tényező
eépítési kategóriák Általános eset Csökkentett érték városi belterületen. Nyílt tenger.tavak, akadály nélküli sík területek. Sík területek, növényzet, épületek kisebb csoportokban. Alacsony beépítettség, a terület max. 15%-án, max. 15 m magasságban. Sűrű, magas beépítés
orlónyomás alapértéke
orlónyomás alapértéke
orlónyomás alapértéke
orlónyomás alapértéke
orlónyomás alapértéke
orlónyomás alapértéke
orlónyomás alapértéke
orlónyomás alapértéke gasság A szél torlónyomásának értékei Magyarországon q p (z) Beépítés övezet (beépítési kategória) Beépítés övezet (beépítési kategória) I II III IV Magasság I II III IV z [m] q p (z) [kn/m 2 ] z [m] q p (z) [kn/m 2 ] 1 0,536 0,495 0,446 0,409 26 1,172 1,042 0,826 0,63 2 0,654 0,495 0,446 0,409 28 1,189 1,060 0,845 0,65 3 0,727 0,571 0,446 0,409 30 1,205 1,077 0,863 0,67 4 0,781 0,627 0,446 0,409 33 1,227 1,101 0,888 0,70 5 0,824 0,672 0,446 0,409 36 1,248 1,123 0,911 0,72 6 0,860 0,709 0,484 0,409 40 1,272 1,150 0,940 0,75 7 0,891 0,742 0,516 0,409 45 1,300 1,180 0,972 0,7 8 0,918 0,770 0,545 0,409 50 1,326 1,207 1,001 0,8 9 0,942 0,796 0,571 0,409 55 1,349 1,232 1,028 0,84 10 0,964 0,819 0,595 0,409 60 1,370 1,255 1,052 0,86 11 0,984 0,840 0,617 0,431 65 1,390 1,277 1,075 0,89 12 1,002 0,860 0,637 0,451 70 1,408 1,297 1,096 0,9 13 1,019 0,878 0,655 0,469 75 1,425 1,315 1,117 0,93 14 1,035 0,895 0,673 0,486 80 1,441 1,333 1,135 0,95 15 1,050 0,911 0,689 0,503 90 1,471 1,365 1,170 0,9 16 1,064 0,926 0,705 0,518 100 1,498 1,395 1,202 1,02 17 1,077 0,940 0,720 0,533 110 1,522 1,421 1,230 1,05 18 1,090 0,953 0,734 0,546 120 1,545 1,446 1,257 1,07 19 1,102 0,966 0,747 0,560 130 1,565 1,469 1,282 1,10 20 1,113 0,978 0,760 0,572 140 1,585 1,490 1,305 1,12 22 1,135 1,001 0,783 0,596 160 1,620 1,529 1,347 1,17 24 1,154 1,022 0,805 0,618 180 1,651 1,563 1,384 1,2
laki tényező fajtái pe pi Külső felületi nyomás alaki ténye Belső felületi nyomás alaki ténye p, net Összesített felületi nyomás alaki fr Szélsúrlódás alaki tényezője
elület mérete szerint m 2 alatt: e cpe,1 cpe,10 1,0 c pe,1 2 3 5 7 10 A [m2] 0 m 2 felett: c pe,10-10 m 2 között: Logaritmikus interpolálás c pe (A)=c pe,1 -(c pe,1 -c pe,10 ) log 10 (A)
zélteher függőleges megoszlása ontos felvétel v. helyettesítő torlónyomás h w0 = 0,603 10 0,32
laki tényező függőleges felület szélirány D e/5 e=min{b;2h} A B C e A B C A B C d E b
laki tényező függőleges felület min{b;2h} élirány D e/5 e A B C A B C A B C d E b Külső nyomási (alaki) tényezők épületek függőleges felületeire zóna A B C D E h/d Szélirányra merőleges felület Szélirányra merőleges felület Szélirányra merőleges felület Széltámadta oldal c pe Szélárnyékos olda c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 5-1,2-1,4-0,8-1,1-0,5 0,8 1,0-0,7 1-1,2-1,4-0,8-1,1-0,5 0,8 1,0-0,5 0,25-1,2-1,4-0,8-1,1-0,5 0,7 1,0-0,3 Ha h/d > 5 a szélerő a 9.8.6 szakasz szerint meghatározott erőtényező segítségével is számítható.
laki tényező lapostető szélirány F,G e/4 F G e/4 F e/2 H H e/10 d I e= min{b; 2h} I b
laki tényező lapostető Külső nyomási tényezők épületek vízszintes felületein c pe,10 és c pe,1 Zóna F G H I Tető típusa Szélirányra merőleges felület Szélirányra merőleges felület Szélirányra merőleges felület Szélárnyékos oldal c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 c pe,10 c pe,1 a) Szögletes peremű -1,8-2,5-1,2-2,0-0,7-1,2 α =60 o -1,3-1,9-1,3-1,9-0,5 +0,2-0,2 +0,2 e/4 F -0,2 +0,2 h p /h=0,025-1,6-2,2-1,1-1,8-0,7-1,2-0,2 +0,2 h p /h=0,05-1,4-2,0-0,9-1,6-0,7-1,2-0,2 +0,2 h p /h=0,10-1,2-1,8-0,8-1,4-0,7-1,2-0,2 +0,2 r/h=0,05-1,0-1,5-1,2-1,8-0,4-0,2 +0,2 F,G r/h=0,10-0,7-1,2-0,8-1,4-0,3-0,2 H I +0,2 r/h=0,20-0,5-0,8-0,5-0,8-0,3-0,2 e/2 e= min{b; +0,2 α =30 o -1,0-1,5-1,0-1,5-0,3 e/10-0,2 e/4 F +0,2 α =45 o -1,2-1,8-1,3-1,9-0,4 szélirány -0,2 G H I d
erhelési esetek szélirány Lapostető Félnyeregtetők Nyeregtető Kontyolt tető 1 3 Szabadon álló félnyeregtető 1 1 1 1 Szabadon álló nyeregtető 1.
etőfelület régi MSZ szerint h w0 = 0,603 10 0,32
etőfelület régi MSZ szerint
etőfelület MSZ EN szerint -0,4-0,6-0,8-1 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-75 -60-45 -30-15 0 15 30 45 60 75-0,2 Szélnyomás Félnyereg szélszívás Nyereg szélszívás Kontyolt nyereg szélszívás Szélszívás lapostetőn
laki tényező nyeregtető széltámadta oldal h α szélirány szélárnyékos oldal e= b és 2h értéke közül a kisebb e/4 e/4 széltámadta oldal α +α e/10 F G F H gerincvonal d e/10 J +α I szélárnyékos oldal h b
laki tényező nyeregtető Nyeregtetők külső nyomási (alaki) tényezői - szélirányban Tetőhajlás (α) Szélirányból (Θ=0 o ) Szélárnyékos oldalon (Θ=180 o ) F G H I J cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1-45 o -0,6-0,6-0,8-0,7-1,0-1,5-30 o -1,1-2,0-0,8-1,5-0,8-0,6-0,8-1,4-15 o -2,5-2,8-1,3-2,0-0,9-1,2-0,5-0,7-1,2-5 o 0,2 0,2-2,3-2,5-1,2-2,0-0,8-1,2-0,6-0,6-1,7-2,5-1,2-2,0-0,6-1,2 5 o 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0-0,6-0,6-0,9-2,0-0,8-1,5-0,4-1,0-1,5 15 o -0,3 0,2 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0-0,5-1,5-0,5-1,5 30 o -0,2-0,4-0,5 0,7 0,7 0,4 0,0 0,0 45 o 0,0 0,0 0,0-0,2-0,3 0,7 0,7 0,6 0,0 0,0
laki tényező nyeregtető Nyeregtetők külső nyomási (alaki) tényezői - szélirányban J Tetőhajlás (α) Szélirányból (Θ=0 o ) Szélárnyékos oldalon (Θ=180 o ) F G H I J cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1-45 o -0,6-0,6-0,8-0,7-1,0-1,5-30 o -1,1-2,0-0,8-1,5-0,8-0,6-0,8-1,4 szélirány F H I -15 o -2,5-2,8-1,3-2,0-0,9-1,2-0,5-0,7-1,2-5 o 0,2 0,2-2,3-2,5-1,2-2,0-0,8-1,2-0,6-0,6-1,7-2,5-1,2-2,0-0,6-1,2 5 o 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0-0,6-0,6-0,9-2,0-0,8-1,5-0,4-1,0-1,5 15 o -0,3 0,2 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0-0,5-1,5-0,5-1,5 30 o -0,2-0,4-0,5 0,7 0,7 0,4 0,0 0,0 45 o 0,0 0,0 0,0-0,2-0,3 0,7 0,7 0,6 0,0 0,0 G F α
laki tényező nyeregtető Tetőhajlás (α) Nyeregtetők külső nyomási (alaki) tényezői - szélirányra merőlegesen Szélirányra merőlegesen (Θ=90 o ) F G H I cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1-45 o -1,4-2,0-1,2-2,0-1,0-1,3-0,9-1,2-30 o -1,5-2,1-1,2-2,0-1,0-1,3-0,9-1,2-15 o -1,9-2,5-1,2-2,0-0,8-1,2-0,8-1,2-5 o -1,8-2,5-1,2-2,0-0,7-1,2-0,6-1,2 5 o -1,6-2,2-1,3-2,0-0,7-1,2-0,6 15 o -1,3-2,0-1,3-2,0-0,6-1,2-0,5 30 o -1,1-1,5-1,4-2,0-0,8-1,2-0,5 45 o -1,1-1,5-1,4-2,0-0,9-1,2-0,5
laki tényező nyeregtető Nyeregtetők külső nyomási (alaki) tényezői - szélirányra merőlegesen J F H I Szélirányra merőlegesen (Θ=90 o ) Tetőhajlás F G H G I cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 (α) -45 o F -1,4-2,0-1,2-2,0-1,0-1,3-0,9 α -1,2-30 o -1,5-2,1-1,2-2,0-1,0-1,3-0,9-1,2-15 o -1,9-2,5-1,2-2,0-0,8-1,2-0,8-1,2-5 o -1,8-2,5-1,2-2,0-0,7-1,2-0,6-1,2 5 o -1,6-2,2-1,3-2,0-0,7-1,2-0,6 15 o -1,3-2,0-1,3-2,0-0,6-1,2-0,5 30 o -1,1-1,5-1,4-2,0-0,8-1,2-0,5 45 o -1,1-1,5-1,4-2,0-0,9-1,2-0,5 szélirány
laki tényező kontyolt nyeregtető in{b;2h} élirány szélirány (Θ=0) e/4 e/4 F G F αο e/10 e/10 L H L d M K M J I J h b szélirány (Θ=90) e/4 e/4 e/2 e/10 F G F α9ο L M H L M d N N J I J h e/10 b
laki tényező félnyeregtető szélirány (Θ=0) α e= b és 2h értéke közül a kisebb szélirány e/4 e/4 szélirány (Θ=180) e/10 F G F d α H h b e/2 e/10 Fup e/4 G H d I α e/4 Flow h szélirány (Θ=90) b
gyszerűsített eljárás teljes épületre ható szélteher eghatározására szolgál ha d >h vagy d >b/2 közül legalább az egyik teljesül, or szokásos tömegű az épület [1] a d >h/2,5 vagy d >b/5 közül alább az egyik teljesül, akkor y hosszú, vagy toronyszerű a tömeg [2] Szélirány b d
gyszerűsített eljárás e tetőfelületek tényezői tősík sszöge (α) 5º 5º 0º Tetősík a széltámadta oldalon c pe,10 Tetősík a szélárnyékos oldalon Félnyereg Nyereg Kontyo [1] [2] [1] [2] [1] [2] [1] 0 0 +0,04 +0,1-0,9-1,05-0,72-0,9-0,6-0,6 +0,2 +0,2-0,4-0,55 +0,46 +0,55-0,26-0,35-0,36 - -0,98-1,1-0,52-0,7-0,64 - -0,8-0,8-0,42-0,45-0,42-5º +0,62 +0,65-0,66-0,6-0,22-0,25-0,3-0º +0,7 +0,7-0,5-0,5-0,22-0,25-0,3-5º +0,8 +0,8-0,5-0,5-0,22-0,25-0,3 - sszög (α) - 75º Széliránnyal párhuzamos tetőfelület Félnyereg Nyereg Kontyo [1] [2] [1] [2] [1] -1,10-1,35-1,04-1,15-0,92 -
orolt félnyeregtetők zélirány zélirány zélirány 1,0 Cpe Cpe Cpe Cpe= -0,4 Ψmr =1,0 Ψmr =0,8 Ψmr =0,6 Ψmr =0,6 Félnyeregtetö szélirány felöl I. Cpe Cpe= -0,4 Cpe= -0,4 Félnyeregtetö szélirány felöl II. Ψmr =1,0 Ψmr =0,8 Ψmr =0,6 Ψmr =0,6 Félnyeregtetö szélárnyékban
orolt félnyeregtetők zélirány zélirány zélirány 1,0 Cpe Cpe Cpe Cpe= -0,4 Ψmr =1,0 Ψmr =0,8 Ψmr =0,6 Ψmr =0,6 Félnyeregtetö szélirány felöl I. Cpe Cpe= -0,4 Cpe= -0,4 Félnyeregtetö szélirány felöl II. Ψmr =1,0 Ψmr =0,8 Ψmr =0,6 Ψmr =0,6 Félnyeregtetö szélárnyékban
orolt nyeregtetők Cpe Cpe Cpe Cpe Ψmr =1,0 Ψmr =0,6 Ψmr =0,8 Ψmr =0,6 Nyeregtetõ I. Ψmr =1,0 Ψmr =1,0 Ψmr =0,8 Ψmr =0,6 Ψmr =0,6 Nyeregtetõ I. Ψmr =
orolt nyeregtetők Cpe Cpe Cpe Cpe Ψmr =1,0 Ψmr =0,6 Ψmr =0,8 Ψmr =0,6 Nyeregtetõ I. Ψmr =1,0 Ψmr =1,0 Ψmr =0,8 Ψmr =0,6 Ψmr =0,6 Nyeregtetõ I. Ψmr =
laki tényező szabadon álló tető szélirány α h=z e szélirány dalain nyitott ferdesíkú tető alaki tényezői Tetősík jlásszöge α 15 Alaki tényező jellemzője Általános erőtényező C B A B d/10 d/10 d c p,net és c f C zónák b/10 b/10 A B C c f c p,net c p,net c p,net Maximum 0,7 1,4 2,7 1,8 Minimum φ = 0-1,1-1,8-2,4-2,5 φ = 1-1,4-1,6-2,9-3,0 b
laki tényező szabadon álló tető szélirány α h=z e szélirány dalain nyitott ferdesíkú tető alaki tényezői Tetősík jlásszöge α 15 Alaki tényező jellemzője Általános erőtényező C B A B d/10 d/10 d C c p,net és c f zónák b/10 b/10 A B C c f c p,net c p,net c p,net Maximum 0,7 1,4 2,7 1,8 Minimum φ = 0-1,1-1,8-2,4-2,5 φ = 1-1,4-1,6-2,9-3,0 b
laki tényező szabadon álló tető p,net: f: Erőtényező, a teljes felületre ható szélteher eredője dalain nyitott ferdesíkú tető alaki tényezői Tetősík jlásszöge α 15 Alaki tényező jellemzője Általános erőtényező c p,net és c f zónák A B C c f c p,net c p,net c p,net Maximum 0,7 1,4 2,7 1,8 Minimum A felület két oldalán ható szélnyomás összege φ = 0-1,1-1,8-2,4-2,5 φ = 1-1,4-1,6-2,9-3,0
laki tényező donga B B A C d ze=h+f f h Cpe,10 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1,0-1,2 f/d 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 C C B A (h=0) A (h/d<0,5) A (h/d?0,5) B A (h/d?0,5)
laki tényező kupola B A d - B + A B + B - - C C f h Cpe,10 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1,0-1,2-1,4-1,6-1,8 -Cpe,10 A(h/d=0) C(h/d=0) 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 f/d C(h/d 0, B(h/d=0) A(h/d 1) Cpe,10 értéke konstans a szélirányra meröleges metszetsíkok mentén A(h/d=0,25) B(h/d 0,5)
zélsúrlódás A szélsúrlódás alaki tényezője inden esetben 0,03 A szélsúrlódás alaki tényezője elület jellege c fr c fr súrlódási tényező ima (acél, simított beton) 0,01 urva nyersbeton, kátránypapír) 0,02 en durva hullámos, bordás felület) 0,04 c
e zélsúrlódás d b d A fr =2 b d A fr =2 h d z e =h a) Referencia felület A fr b) z e =h min{2b;4h} b d c) 9-16. ábra
áblák ze=zg+h/2 h zg b b/4 b/2 b/4 b/4 vízszintes külpontosság A szabadonálló tábla alaki (erö-) tényezöje: c f feltétel c f erötényezö z g h/4 z g < h/4 és b/h 1 (álló tábla) 1,80 z g < h/4 de b/h >1 (fekvö tábla) Szabadon álló falként!
Köszönöm a figyelmet!