V VASALÁSI SEGÉDLET (ábragyűjtemény) Ez a segédlet az alábbi tankönyv szerves része: Dr. habil JANKÓ LÁSZLÓ VASBETONSZERKEZETEK I.-II. BUDAPEST 2009 V/1
V V.1. VASALÁSI ALAPISMERETEK V/2
Az íves vezetésű acélbetét ívének a sugara R = ρd legyen. Az acélbetéttel érintkező beton összemorzsolódását kell megakadályozni. Az acélbetétben működő H húzóerő az alábbi kapcsolatban áll az acélbetét d szélessége mentén, sugárirányban fellépő p = kdσ bh nagyságú fajlagos beton nyomóerővel (kazánképlet): H = pr, H = (kdσ bh )R = (d 2 π/4)σ sh, R = (σ sh/ σ bh )π/(4k)d (3,5 6,5)d 5d, azaz ρ 5. V.1. 1. ábra Az acélbetét íves vezetése V/3
MEGJEGYZÉSEK: 1.) Az acélbetétek részméreteit a V.1. 2. ábra szerint kell meghatározni. 2.) A magasépítési szerkezetek nagy részét meg lehet nyírásra vasalni csak kengyelezéssel (ami sokkal egyszerűbb). Ekkor a támasz felől a mezőközép felé haladva, 3 egyre növekvő kengyelkiosztási távolságú tartomány elegendő. L. még: V.1. 13. és 18. ábra. V.1. 3. ábra Vasbeton gerenda vasalási részletei V/4
A VASMÉRETEK ÉRTELMEZÉSE FIGYELEM! 1.) A rajzra a MEGJEGYZÉSEK rovatba rá kell írni, hogy a felhajlított acélbetétek magassági méretei (m) külméretek. Egyéb méretei (s, p, n, ) tengelyméretek. Az ívességet d > 14 mm átmérő esetén kell figyelembe venni. Ha d 14 mm, akkor elegendő tengelyvonalakkal ábrázolni az acélbetétet. 2.) A kengyelek részméretei (k 1, k 2, ) külméretek. 3.) Az 1.) és a 2.) pontot magyarázó rajzzal ajánlatos szemléltetni (l. itt). 4.) A V.1. 1. ábra szerint R 5d. Esetünkben R = 10d = 20 cm (híd!). V.1. 2. ábra Az acélbetét részméreteinek a meghatározása V/5
1 habarcs/beton távolságtartók (távtartók) 2 azbesztcement távolságtartók (távtartók) 3 műanyag távolságtartók (távtartók) A távolságtartók feladata az acélbetétváz terv szerinti helyzetének a biztosítása építés közben. Az előírt betonfedésnek is meg kell lennie. V.1. 4a. ábra Távolságtartók I. V/6
1 acélbetétsorok távolságtartása betonacéldarabbal 2 előregyártott acél távolságtartó zsámolyok A távolságtartók feladata az acélbetétváz terv szerinti helyzetének a biztosítása építés közben. Az előírt betonfedésnek is meg kell lennie. A párhuzamosan futó vasalási rétegek távolsága állandó kell maradjon. A felső vasalás zsámolyokkal támasztható alá. Az acélbetétváz kellően merev kell legyen, mert: munkások járnak rajta, ráömlik a beton, a szerszámok/munkaeszközök súlya stb. is ráterhel. V.1. 4b. ábra Távolságtartók II. V/7
V.1. 5. ábra Bordás betonacél bordázata (B60. 50, csavarbordás) sima acélbetét, d 14mm sima acélbetét, d > 14mm V.1. 6. ábra Kampók, hurok V/8
V.1. 7. ábra Az acélbetét lehorgonyzásának fajtái V/9
Egyensúlyi egyenlet: (d 2 π /4)σ sh = (dπl b )τ átl = dπl b ασ hh l b = (σ sh /σ hh )/(4α)d = λd l b = λd A beton szilárdsági jele C16 C20 C25 C30 C35 A betonacél A λ lehorgonyzási tényező számértékei: jele felülete B38.24 sima ( α=1,0) 50 40 35 30 25 B50.36 bordás ( α=2,0) 35 30 25 25 20 B60.50 bordás ( α=2,0) 50 40 35 30 25 MEGJEGYZÉSEK: 1.) Nem kihasznált acélbetétek esetén a λ érték σ s /σ sh arányban csökkenthető, de λ 10. 2.) Sima acélbetét végeire kampót kell tenni (V.1. 6. ábra). Bordáséra nem. 3.) Kampó/hurok alkalmazása esetén a λ csökkenthető: λ red = λ 20 10. 4.) Nyomott acélbetétek esetén λ ny = 0,60λ 10. 5.) Az átfogás l told toldási hossza legalább l b nagyságú legyen, azaz λ told λ. 6.) Egy keresztmetszetben a húzott acélbetéteknek legfeljebb a felét szabad toldani. Ekkor λ told = 1,50λ. V.1. 8. ábra A tapadásos lehorgonyzás alapelve. Lehorgonyzási hossz (l b ), átfogásos toldási hossz (l told ) V/10
1 Nyírási kengyelek 2 Csavarási kengyelek Zárt kengyelek csavarásra (nyírófolyam; Bredt). 3 Oszlop kengyelek MEGJEGYZÉSEK: 1.) A kengyelek szárainak fenti lehorgonyzása/toldása is a V.1. 6. 8. ábrák szerinti elveknek megfelelő (l b csökkenthető a kampók miatt). 2.) A kengyelekről további fontos tudnivalók olvashatók a V.1. ábrarész végén, a legfontosabb szerkesztési szabályok összefoglalásánál. V.1. 9. ábra Kengyelfajták V/11
MEGJEGYZÉSEK: 1.) A kengyeles vaskialakítás és vasszerelés technológiailag egyszerűbb. Nem is gazdaságtalanabb, mint a ferde vasalás. Ezért a kengyelezést ajánljuk alkalmazni. 2.) A sarok letörése hirtelen leszakadást vonhat maga után. Ezért a H erő megfelelő lehorgonyzása alapvető fontosságú. Ha az alsó acélbetétek lehorgonyzására nincs elegendő hely, akkor vékonyabb, hurkos végű pótacélbetétekre is szükség van. V.1. 10. ábra Lehorgonyzás a tartóvégnél V/12
1.) Egy keresztmetszetben az MSZ 2.) Bizonyos esetekben (oszlop, szerint a húzott acélbetétek kereszt- medencefal stb.) szükség van a metszeti területének legfeljebb az teljes húzott keresztmetszet (100%) 50%-át szabad átfogással toldani: átfogásos toldására: Megjegyzés: valójában az acélbetétek húzóerejének egy részét le kell horgonyozni ( ezekre l told = l b ), és a másik részét át kell vinni a toldandó acélbetétekre (ezekre l told = 2,0l b ). Ezzel a gondolatmenettel is a fenti csökkentéshez hasonló eredményre jutunk. MEGJEGYZÉSEK: 1.) Az acélbetéteket az V.1. 7.-8. ábra szerinti elveknek megfelelő 3-féle módon toldani is lehet: átfogásos toldással (l. fenn 1.) és 2.) ), csavarhüvelyes toldással, és hegesztett toldással. Ezen kívül ismeretes még a fenti hurkos toldás is. 2.) Az átfogás l told toldási hossza legalább l b nagyságú legyen (l told l b ), azaz λ told λ. V.1. 11. ábra A toldás alapelvei V/13
Nyírási acélbetét lehorgonyzása és túlnyújtása: b lb/2 túlnyújtási hossz a lb lehorgonyzási hossz MEGJEGYZÉSEK: 1.) Az lb lehorgonyzási hosszat l. az V.1. 8. ábrán. 2.) Az MM+ és az MM ábra ordinátái vízszintes eltolásának a mértéke: u h ha nincs méretezett nyírási vasalás, u= h/2 ha van méretezett nyírási vasalás. V.1. 12. ábra Határnyomatéki ábra vázlata V/14
A K told toldási keresztmetszet lehetőleg a nyomatéki zéruspontnál legyen (szélső nyílás: x o (0,15-0,20)L; közbenső nyílás: x o (0,15-0,20)L ). Tehát x told x o legyen. MEGJEGYZÉSEK: 1.) A kengyeles nyírási vaskialakítás és vasszerelés technológiailag egyszerűbb. Nem is gazdaságtalanabb, mint a ferde vasalás. Ezért magasépítésben (!) főleg a kengyelezést ajánljuk alkalmazni. 2.) Az l b lehorgonyzási hosszat l. az V.1. 8. ábrán. V.1. 13. ábra Gerenda acélbetéteinek elvi elrendezése. Lehorgonyzás, toldás V/15
KÉTTÁMASZÚ LEMEZ részleges befogás ( 0,2M M+ ) v MEGJEGYZÉSEK: 1.) A fenti egyszerűsítés a nyomatéki igénybevételi ábrák teljes alakjának pontos meghatározása, továbbá az V.1. 12. ábra szerinti pontos határnyomatéki ábrák megszerkesztése helyett lehetséges. Ehhez az egyszerűsítő vasaláshoz csak a legnagyobb pozitív mértékadó nyomatékokra és a legnagyobb negatív mértékadó nyomatékokra van szükség. 2.) A tartóvégi lehorgonyzásokat (túlnyújtásokat) és az esetleges toldásokat a V.1. 8.-13. ábrák értelemszerű alkalmazásával lehet kialakítani. V.1. 14. ábra Egyirányban teherviselő lemezek acélbetéteinek elvi elrendezése I. V/16
KÉTTÁMASZÚ LEMEZ 1/3A s a támasznál lehorgonyzandó, ill. V.1. 10. ábra! MEGJEGYZÉSEK: 1.) A fenti egyszerűsítés a nyomatéki igénybevételi ábrák teljes alakjának pontos meghatározása, továbbá az V.1. 12. ábra szerinti pontos határnyomatéki ábrák megszerkesztése helyett lehetséges. Ehhez az egyszerűsítő vasaláshoz csak a legnagyobb pozitív mértékadó nyomatékokra és a legnagyobb negatív mértékadó nyomatékokra van szükség. 2.) A tartóvégi lehorgonyzásokat (túlnyújtásokat) és az esetleges toldásokat a V.1. 8.-13. ábrák értelemszerű alkalmazásával lehet kialakítani. V.1. 15. ábra Egyirányban teherviselő lemezek acélbetéteinek elvi elrendezése II. V/17
a A húzott vasalás toldása MEGJEGYZÉSEK: 1.) Az l b lehorgonyzási hosszat l. az V.1. 8. ábrán. 2.) Ha az oszlop keresztmetszete felfelé csökken, akkor pótacélbetétekre is szükség van (ritka eset). V.1. 16. ábra Oszlopvasalások toldása V/18
a Törttengelyű rudak csomóponti vasalása (keretcsomópontok) b Íves tengelyű rudak csomóponti vasalása MEGJEGYZÉSEK: 1.) A lehorgonyzásokkal kapcsolatban l. az V.1. 8. ábrát. 2.) Ha az a esetben a csomópont nem derékszögű, akkor a kengyelekre jutó irányváltozási erők H k eredőjét a 2 egymást metsző H erő segítségével, vektorháromszögből kaphatjuk meg. V.1. 17. ábra Törttengelyű rudak csomóponti vasalása (keretcsomópontok). Íves tengelyű rudak csomóponti vasalása V/19
V.1. 18. ábra V/20
MEGJEGYZÉS: általában a húzott acélbetétek 50%-át szabad csak egy keresztmetszetben toldani. Ez esetben l told = 1,50l b. V.1. 19. ábra Fontosabb szerkesztési szabályok az MSZ 15022/7-86 szerint V/21
V V.2. VASBETON SZERKEZETI ELEMEK VASALÁSI RAJZAI (oszlop, gerenda, fal, lemez+vegyes) V/22
a felső oszloprész hosszvasalása alsó részét szűkítjük MEGJEGYZÉSEK: 1.) A vasalás előregyártott, hegesztett betonacélvázból készült. 2.) A szint alatti oszlop hosszvasalása változatlan alakban átmegy a födémen. A hosszvasalás toldása a csomópont felett történik. 3.) L. az V.1. 16. ábrát. V.2. 1. ábra Az oszlopvasalás toldása V/23
pótvasak (tüskék) MEGJEGYZÉSEK: 1.) A vasalás előregyártott, hegesztett betonacélvázból készült. 2.) A szint alatti oszlop hosszvasalása változatlan alakban átmegy a gerendákon. A hosszvasalás toldása a csomópont felett történik (nem ábrázoltuk). 3.) Felgörbített nyírási vasalás nincs. 4.) A gerendák alsó hosszvasai nem nyúlnak be az oszlopba. A folytonosságot tüskeszerű pótvasak biztosítják. Ha van rá hely, akkor az alsó hosszvasakat be is lehet vinni a csomópontba. V.2. 2. ábra Oszlop gerenda keresztezés csomóponti vasalása V/24
a A szint alatti oszlop hosszvasalása változatlan alakban átmegy a gerendán. A hosszvasalás toldása a csomópont felett történik (nem ábrázoltuk). Az oszlopvasalás toldását l. az V.2. 1.ábrán. b Ennél is szűkítés nélkül megy át a gerendán az oszlop hosszvasalása, de a toldás külön toldó tüskékkel a gerendán átmenően történik. MEGJEGYZÉSEK: 1.) A vasalás előregyártott, hegesztett betonacélvázból készült. 2.) Felgörbített nyírási vasalás nincs. V.2. 3. ábra Oszlop gerenda keresztezés csomóponti vasalása nagy hajlítónyomatéknál V/25
MEGJEGYZÉSEK: 1.) A vasalás előregyártott, hegesztett betonacélvázból is készülhet. 2.) A főbb terhek: önsúly + földnyomás (víznyomás) + hasznos teher + + szélteher + merevítési erők (építési pontatlanságok, épületstabilitás). 3.) A falak igénybevétele zömmel függőleges irányú külpontos nyomás. 4.) A vízszintes vasalás a 2.) terhek viselésében való részvételen kívül főleg a zsugorodási és a hőhatások előidézte húzófeszültségek felvételére, továbbá a függőleges acélbetétek kihajlásának a meggátlására szolgál. V.2. 4. ábra Falak vasalása (magasépítés + mélyépítés [tartályok]) V/26
a kívül húzott belül húzott b kívül húzott c belül húzott A lap síkjára merőleges irányú vasalásról is! MEGJEGYZÉSEK: 1.) A vasalás előregyártott, hegesztett betonacélvázból is készülhet. 2.) L. még az V.1. 17. ábrát és az V.2. 4. és 6. ábrát. 3.) Az N M normálerőket nem tüntettük fel. 4.) Belül húzott esetben, nagy nyomatéknál ferde acélbetét is kell. 5.) Lehorgonyzás, toldás: V.1. 8., 11. ábra. V.2. 5. ábra Falak és lemezek sarok csomópontjainak vasalási vázlata (magasépítés + mélyépítés [tartályok]) V/27
MEGJEGYZÉSEK: 1.) A vasalás előregyártott, hegesztett betonacélvázból készül. 2.) L. még az V.1. 17. ábrát és az V.2. 4. és 5. ábrát. 3.) Belül húzott esetben, nagy nyomatéknál ferde acélbetét is kell. 4.) Az N M normálerőket nem tüntettük fel. 5.) Ha a falban csekély a nyomás, akkor a függőleges acélbetétek kerüljenek kívülre (pl. úszómedence). 6.) Lehorgonyzás, toldás: V.1. 8., 11. ábra. V.2. 6. ábra Falak és lemezek sarok csomópontjainak vasalása (magasépítés + mélyépítés [tartályok]) V/28
MEGJEGYZÉSEK: 1.) A vasalás előregyártott, hegesztett betonacélvázból készül. 2.) L. még az V.1. 14. és 15. ábrát. 3.) Lehorgonyzás, toldás: elvileg az V.1. 8., 11. ábra szerint, de a hálók toldásának kialakítása speciális. 4.) Gondoskodni kell a felső vasalás helyzetét biztosító megfelelő távolságtartókról is (V.1. 4a. és 4b. ábra). V.2. 7. ábra Egyirányban teherviselő födémlemez acélbetéteinek elvi elrendezése (magasépítés) V/29
V.2. 8. ábra Körlemez vasalásának elvi elrendezése V/30
MEGJEGYZÉS: L. még az V.1. 14. és 15. ábrát. V.2. 9. ábra Lépcsőlemezek vasalási vázlata V/31
V/32
V.2. 10b. ábra Az EHGT 110-A-30.80 típusú, előregyártott, előfeszített tartó vasalása és feszítőpászma elrendezése II. V/33
V.2. 11. ábra Kétbordás közúti híd keresztmetszet vasalása V/34
A A metszet M = 1:20 F1, F2, F3, F4: 4 db feszítőkábel 16 pászmás; Σ1600 mm 2 1570/1770 V.2. 12. ábra Egybordás utófeszített gyaloghíd keresztmetszet vasalása mezőközépen V/35
V.2. 13. ábra SOIL-MEC cölöp vasalási terve V/36