EC-8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE FÖLDRENGÉS ÁLLÓSÁG SZEMPONTJÁBÓL Épület kialakítás és anyaghasználat

EC-8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE FÖLDRENGÉS ÁLLÓSÁG SZEMPONTJÁBÓL

Épület kialakítás és anyaghasználat Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu

1

I. EC – 8 ALAPJAI - néhány szó a földrengésekről

Földrengés veszélyességi zónák Magyarországon

A földrengés a földkéregben hullámként terjed,a kéreg felszínén rezgőmozgást hoz létre. Magyarországon évente kb. 300 rengést észlelnek, a nagyobb M = 5-6 magnitúdójú földrengés várható gyakorisága 25-50 évre becsülhető.

Budapest, Budaörs agr= 0,09g !

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu

2

I. EC – 8 ALAPJAI - néhány szó a földrengésekről

Földrengések besorolása, gyakorisága a földön – Richter skála

Egy 4,5 méretű földrengés kipattanásakor nagyjából akkora energia szabadul fel, mint egy kisebb (20 kT-ás, nagaszaki méretű) atombomba robbanásakor.


www.vitruvius.hu

3

I. EC – 8 ALAPJAI Kérdés: a lökéshullámokra az épület hogyan válaszol?

Az épület periódusideje becslése: ahol H magasság, m és Ct = 0,025 falazott

Magyarországon érvényes válaszspektrum


www.vitruvius.hu

4

I. EC – 8 ALAPJAI Kérdés: a lökéshullámokra az épület hogyan válaszol?

Egyszerű falazott épületek jellemző károsodásai:

- falak ferde, sokszor átlós repedései - vasbeton koszorú nélküli épületek szétnyílnak, kiborulnak - harántfalas épületek gyenge hosszmerevítése – felborulás - boltozatok lecsúszása – lapos boltozatban vonórúd legyen - falsarkok kiszakadása

Irán – 2013. április

Térbeton átrepedése – húzószilárdság kimerülése Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu

5

I. EC – 8 ALAPJAI

„Egyszerű, szabályos” épületek számíthatóak síkbeli modellel és helyettesítő terhekkel Alaprajzi szabályosság: -egyik méret sem haladhatja meg a másik négyszeresét - a vizsgált szint feletti ki, beugrások területe < 15 % legyen - a merevítéseknek az alaptól a tetőig folytonosnak kell lenniük

Magassági szabályosság:

Az épület periódusideje becslése: ahol H magasság, m és Ct = 0,025 falazott Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu

6

I. EC – 8 ALAPJAI „Egyszerű”, falazott épületek szabályai Ilyenkor a részletes biztonsági igazoló számítás nem kötelező - ilyen gyakorlatilag nincs, törekedni kell rá, - többnyire méreteznünk kell részletesebb számítással

Kis szeizmicitású zóna: ag< 0,04 g

- Minimálisan két párhuzamos merevítő falat kell elhelyezni a két egymásra merőleges irányban, és mindkét fal hossza legyen nagyobb , mint a vizsgált irányban az épülethossz 30%-a, - ezen falak közötti távolság legyen legalább az egyik falnál min. az épület másik hosszának 75%-a, - a függőleges terheknek legalább 75%-át a nyírófalak hordják, - a nyírófalak folytonosak legyenek az alaptól az épület tetejéig.

Nyírófalak minimális területe az „egyszerű falazott épületek” esetére 12N/mm2 téglaszilárdság alapján. Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu

7

II. EC – 8 modellépületek minta számításai 01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház


www.vitruvius.hu

8

II. EC – 8 modellépületek minta számításai 01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház (Szerző: Pintér Imre)


www.vitruvius.hu

9

II. EC –6 A Falazatok mechanikai jellemzői MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint

- Falazat nyomószilárdságának karakterisztikus értéke fk -hagyományos habarcs és hőszigetelő könnyű habarcs esetén fk = K x fb0,7x fm0,3 ahol fm< 20N/mm2 és < 2fb -vékonyrétegű habarccsal pórusbeton, tömör falazó elemek esetén fk = K x fb0,85 ahol fm> M5, fb< 50N/mm2 -vékonyrétegű habarcs, vázkerámia 25-70% üregtérf. fk = K x fb0,70 - Falazat karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltött állóhézagokkal fvk = fvko + 0,4 x s d - fvko kezdeti nyírószilárdság vizsg. alapján + falazati átlagos nyomófeszültség 40%-a


www.vitruvius.hu 10

II. EC –6 A modellekben szereplő falazatok mechanikai jellemzői MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint

- Falazatok karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltetlen állóhézag esetén fvk = 0,5 x fvko + 0,4 x s d azaz kisebb, mint kitöltöttel! Felső korlátértékek: kitöltetlen állóhézagnál fvkmax = 0,045 fb kitöltött állóhézagnál fvkmax = 0,065 fb Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu

11

III. EC – 8 modellépületek minta számításai 01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház

Falazat vizsgálatok – alapadatok, kiinduló feltételek EC-6 szerint Vázkerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG CLASSIC, FORTE falazat

Homlokzati falon födémteher külpontossága: eker = 2,5 cm 1ker = 0,818

t = 300 mm f = 2,0 h = 2750 mm hef = 0,75xh =2062,5 mm Karcsúság: 2062,5/300 = 6,88 < 8 tehát ek = 0 Falazati anyag: 1. besorolási osztályú tömör pórusbeton fb= 3; 4,7 N/mm2 < 5 N/mm2 méretezni kell! fbh= 3; 4,7 N/mm2 > 2 N/mm2 megfelelő. Habarcs: vékonyágyazó cementh. M5M10 között Kivitelezési körülmények: 3. Parciális biztonsági tényező: g M = 2,0 Karakterisztikus falazati szilárdság fszt.: K = 0,8 fk = K x fb0,85 = 2,98 N/ mm2 Tervezési szilárdság: fszt. FORTE fd = fk/ g M = 2,98/ 2,0 = 1,49 N/mm2 fvk, max = 0,065 x 4,7 = 0,306 N/mm2 eYt = 5,0 cm 1Yt = 0,726 Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu 12


Falazat vizsgálatok – földrengésre EC-8 – alapadatok, feltételek EC-8 szerint Vázkerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG CLASSIC, FORTE falazat Helyszín: azonos, Budapest Talaj: azonos homokos kavics Téglafal viselkedési tényező: 2,5 Ajánlott merevítőfal vastagság: t = 300 mm > 240 mm Karcsúság: változatlan Nyílásarány: változatlan Legrövidebb falhossz: 1,9 m Változatlanul megfelel . Mer. falak területe: YTONGNÁL 12/3 = 4x annyi kellene, azaz ag= 0,1g esetén, két szint 4 x 2,5 = 10% mivel a %-ok 12 Nmm2 szilárdságú téglára javasoltak. NFM, méretezni kell!


www.vitruvius.hu 13


Terhek felvétele, tömegek számítása – bizt. tényező áll. terhek 1,0, hasznos 0,3- szeizmikus

YTONG CLASSIC fal em., FORTE fal fszt.( Juhász Gábor)

Kerámia falazat ( Pintér Imre ) gk = 0,60 kN/ m2

Tető hornyolt cseréppel

gk = 0,60 kN/ m 2

gk = 5,50 kN/ m2

Emelet feletti födém, 20 cm vb.+15 cm ásvgy.

gk = 5,50 kN/ m 2

gk = 7,03 kN/ m2

Földszint feletti födém, 20 cm vb.+10 cm padló

gk = 7,03 kN/ m2

gk = 3,73 kN/ m2

Szerkezeti falak, 30 cm vastag kétoldali vakolattal

gke = 1,93 kN/ m 2 gkfszt =2,23kN/ m2

gk = 1,00 kN/ m2 at.

Válaszfalak,10 cm vastag ker.ill.Ytong vakolva

gk = 0,50 kN/ m 2at.

G = 4782,10 kN

Épület tömegek

 G = 4015,60 kN

Rezgésidő: T = 0,025 x 80,75 = 0,118 sec, jó közelítéssel a görbe platójára esik. ( TB = 0,2 s ) Sb = (ag x S x 2,5) / q = (0,7 x 0,14 x 1,2 x 2,5) / 2,5 = 0,12 Eltoló erők: HE,dKe = 0,12 x 4782,1 = 573,85 kN

- tervezési válaszspektrum

HE,dYt = 0,12 x 4015,6 = 481,90 kN


www.vitruvius.hu 14

III. EC – 8 modellépületek minta számításai 01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház A földrengés teher külpontossága, megoszlása

Az YTONG modellben az emeleti és földszinti falak tömegaránya: 45/55% Ezért az emeletet külön kell vizsgálni! Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu 15


Merevítő falak geometriai adatai, inerciák, poláris inerciák számítása – csavaró hatások Kerámia falazat ( Pintér Imre )

YTONG falazat ( Juhász Gábor)

A geometriai adatok részletes számítása megtalálható a MMK Magasépítési létesítmények ellenörző erőtani számítás az MSZ EN szerint II. könyvében.

Mivel a falrendszer elemei azonos magasságúak és a szerkezeten belül a rugalmassági modulusuk állandó, az eltolódási merevségek aránya megegyezik a falelemek inerciájának arányával és a vastagságuk is állandó, így a 0,3 m-rel való beszorzást is mellőztük. A falak alaprajzi elhelyezkedése alapján látható, hogy egyértelműen az y irányú – kereszt irányú rengés okoz nagyobb eltolódásokat, berezgést, lengéseket.  Iy = 333,2 m4 hosszirányú merevségek illetve  Iz = 55,88m4 keresztirányú merevségek

Épületre ható igénybevételek a szeizmikus terhelésekből A merevségi középpont és a tömegközéppont külpontossága: z0 = -0,08 m Figyelembe veendő külpontosság EC-8 szerint: ez = 0,05L = 0,05x1603= 0,815 m Ehhez egyidejű hatásként hozzá adandó a másik irányú lengések miatt az EC szerint az erő 30%-át. Ennek karja: ey = 0,05 x 13 = 0,665 m Csavaró igénybevétel, mely szétosztandó a falak között: ke M0 = 573,85 x((0,08+0,815)+0,3x0,665)= 628,1 kNm M0Yt= 481,90x((0,08+0,815)+0,3x0,665) = 527,4 kNm Szélteher Y irányban: 79,3 kN, csavaró hatása M0szél= 0,08 x 79,3 = 6,35 kNm , tehát biztosan a földrengés mértékadó! Eltoló erők: HE,dKe = 0,12 x 4782,1 = 573,85 kN

HE,dYt = 0,12 x 3841,0 = 481,90 kN


www.vitruvius.hu 16


Az 1. Faltest ellenőrzése – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat Kerámia falazat ( Pintér Imre )

YTONG FORTE falazat ( Juhász Gábor)

Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei: kitöltött álló hézaggal! Ved = eltolódásból + csavarodásból 573,8 x 9,22 / 55,88 + 9,22 x 8 x 628,1 / 1036,5 = 139,4 kN

ME,dke =

139,4 x 2,7 m = 376,3

Ved = eltolódásból + csavarodásból 481,9 x 9,22 / 55,88 + 9,22 x 8 x 527,4 / 1036,5 = 117,0 kN

ME,dYt =

kNm

NE,dke = 4,8x(2x16+8,7+5,4x3,73) = 292,04 kN

117,0 x 2,7 m = 316,0

kNm

NE,dYt = 4,8x(2x15,0+8,7+5,4x2,08)= 239,67 kN

( Axis számításból ) válaszfalteher 2,2kN/fm főfal/szint eke= M / N = 376,3/292,04 =1,29 m Ak = 2,22 x 0,3 m 2 Külpontos nyomásra fal ellenállása:

válaszfalteher 1,00kN/fm főfal/szint eYt= M / N =316,0/239,67 = 1,318 m Ak = 2,164 x 0,3 m 2

NR,dke = 0,818x 300x2,22 x 1,66 = 904,3 kN > NE,dke

NR,dYt = 0,726x 300x2,16 x 1,49 = 702,2 kN > NE,dYt

Megfelel.

Nyírásra: sdker = 292040/300x2220=0,438

N/mm2

fvk = fvko + 0,4 x s d =0,2+0,4x0,438=0,375 N/mm2

Megfelel.

sdYt = 239670/300x2164=0,369 N/mm2 fvk = fvko + 0,4 x s d =0,3+0,4x0,369=0,447 N/mm2>0,306

VR,dk = 0,17x 300x 2,22 = 113,64 kN < 139,4 kN VR,dY = 0,306/2x 300x 2,16= 99,14 kN > 117,0 kN NEM FELEL MEG! 82 % NFM. , 85 % Kitöltetlen állóhézag esetén még kevésbé, illetve nem felelnének meg a falazatok. Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu 17


Az 1. faltest szeizmikus ellenőrzés tanulságai – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat földszinten Kerámia falazat ( Pintér Imre )

YTONG FORTE falazat ( Juhász Gábor)

Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei: kitöltött álló hézaggal!

Emeljük a habarcsszilárdságot!

M10

Tovább nem tudjuk emelni a nyírószilárdságot!

Alkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet horizontális teherbírását az EC-8 szerint közrefogott falazat ( vasbeton koszorúkat összekötő vasbeton oszlopok ) alkalmazásával mintegy 25% -kal növelhetjük.”

esetén fvko = 0,3 N/mm2

A nyírószilárdság tovább nem növelhető!

Alkalmas YTONG elem: - furatos elem - PU zsaluelem

Ved = eltolódásból + csavarodásból 94,67 + 44,70 = 139,4 kN

Ved = eltolódásból + csavarodásból 79,51 + 37,53 = 117,0 kN

Nyírásra: sdker = 292040/300x2220=0,438 N/mm2 fvk = fvko + 0,4 x s d =0,3+0,4x0,438=0,475 N/mm2

A részletes merevségi számításokat mellőzve:

VR,dk = 0,216x 300x 2,22= 142,56 kN >139,4 kN Megfelel. 102%

VR,dY =99,14 x 1,25 = 123,9kN < 117,0 kN MF. 106%


www.vitruvius.hu 18

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai 02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű 5 lakásos sorház

Szerző: Juhász Gábor


www.vitruvius.hu 19

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai 02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű 5 lakásos sorház

Szerző: Juhász Gábor


www.vitruvius.hu 20

IV. EC –6 A Falazatok mechanikai jellemzői MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint

- Falazat nyomószilárdságának karakterisztikus értéke fk -hagyományos habarcs és hőszigetelő könnyű habarcs esetén fk = K x fb0,7x fm0,3 ahol fm< 20N/mm2 és < 2fb -vékonyrétegű habarccsal pórusbeton, tömör falazó elemek esetén fk = K x fb0,85 ahol fm> M5, fb< 50N/mm2 -vékonyrétegű habarcs, vázkerámia 25-70% üregtérf. fk = K x fb0,70 - Falazat karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltött állóhézagokkal fvk = fvko + 0,4 x s d - fvko kezdeti nyírószilárdság vizsg. alapján + falazati átlagos nyomófeszültség 40%-a


www.vitruvius.hu 21

IV. EC –6 A modellekben szereplő falazatok mechanikai jellemzői MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint

- Falazatok karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltetlen állóhézag esetén

fvk = 0,5 x fvko + 0,4 x s d

azaz kisebb, mint kitöltöttel!

Felső korlátértékek: kitöltetlen állóhézagnál fvkmax = 0,045 fb kitöltött állóhézagnál fvkmax = 0,065 fb Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu 22

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai 02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház Alapadatok, kiinduló feltételek EC-6 szerint Vázkerámia falazat

YTONG LAMBDA falazat

t = 380 mm f = 1,5 h = 2850 mm hef = 0,75xh =2137,5 mm Karcsúság: 2137,5/380 = 5,63 < 10 tehát ek = 0 Falazati anyag: 3. besorolási osztályú üreges vázkerámia fb= 12 N/mm2 > 5 N/mm2 ajánlásnak megf. fbh= 0,18x12 = 2,16 N/mm2 >2 N/mm2 MWK - 2001. Habarcs: vékonyágyazó M10

t = 375 mm f = 2,0 h = 2850 mm hef = 0,75xh =2137,5 mm Karcsúság: 2137,5/375 = 5,7 < 8 tehát ek = 0 Falazati anyag: 1. besorolási osztályú tömör pórusbeton fb= 2,8 N/mm2 < 5 N/mm2 méretezni kell! fbh= 2,8 N/mm2 > 2 N/mm2 megfelelő. Habarcs: vékonyágyazó cementh. M5

Kivitelezési körülmények: 3. Parciális biztonsági tényező: g M = 2,0 Karakterisztikus falazati szilárdság: K = 0,5 fk = K x fb0,70 = 2,85 N/ mm2

Kivitelezési körülmények: 3. Parciális biztonsági tényező: g M = 2,0 Karakterisztikus falazati szilárdság: K = 0,8 fk = K x fb0,85 = 1,92 N/ mm2

Tervezési szilárdság: fd = fk/ g M = 2,85/ 2,0 = 1,425 N/ mm2

Tervezési szilárdság: fd = fk/ g M = 1,92/ 2,0 = 0,96 N/ mm2

Homlokzati falon födémteher külpontossága: 25 cm födém felfekvés, 13,0 illetve eker = 6,5 cm 1ker = 0,767

12,5 cm koszorú hőszigetelés eYt = 6,25 cm 1Yt = 0,753 Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu 23

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai 02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház Terhek felvétele, tömegek számítása – bizt. tényező áll. terhek 1,0, hasznos 0,3- szeizmikus

Vázkerámia falazat 38 cm

YTONG Lambda falazat 37,5 cm

gk = 0,60 kN/ m2

Tető hornyolt cseréppel

gk = 0,60 kN/ m 2

gk = 5,50 kN/ m2

Emelet feletti födém, 20 cm vb.+15 cm ásvgy.

gk = 5,50 kN/ m 2

gk = 7,03 kN/ m2

Földszint feletti födém, 20 cm vb.+10 cm padló

gk = 7,03 kN/ m2

gk = 3,36 kN/ m2

Szerkezeti falak, 38 cm vastag kétoldali vakolattal

gk = 1,86 kN/ m 2

gk = 1,00 kN/ m2 at. ph, ká= 0,6 kN/ m2 G = 6687,60 kN

Válaszfalak,10 cm vastag ker.ill.Ytong vakolva Hasznos teher kvázi állandó része 30 % Épület tömegek

gk = 0,50 kN/ m 2at.

 G = 5760,80 kN

Rezgésidő: T = 0,025 x 9,20,75 = 0,13 sec, jó közelítéssel a görbe platójára esik. ( TB = 0,2 s ) Sb = (ag x S x 2,5) / q = (0,7 x 0,14 x 1,2 x 2,5) / 2,5 = 0,12 Eltoló erők: HE,dKe = 0,12 x 6687,6 = 802,5 kN

HE,dYt = 0,12 x 5760,8 = 691,3 kN


www.vitruvius.hu 24

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai 02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház A földrengés teher külpontossága, megoszlása

Megengedett közelítések, számítási módok EC 4.1 táblázata szerint: A szerkezeti szabályosság következményei a szeizmikus számításban Szabályosság megengedett egyszerűsítés viselkedési tényező Alaprajzi magassági modell Lin. rug. Szám. ( lin. számításnál) Igen Igen síkbeli vízszintes erő referenciaérték Igen Nem síkbeli Modális csökkentett érték Nem Igen Térbeli vízszintes erő referenciaérték Nem Nem Térbeli Modális csökkentett érték


www.vitruvius.hu 25

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai 02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház Falazat vizsgálatok – alapadatok, feltételek EC-8 szerint Vázkerámia falazat 38 cm, T12, M10 YTONG LAMBDA falazat 37,5 cm, T2,8, M5 Helyszín: Budapest, MMK ajánlás agr = 0,7x0,14g = 0,1g Talaj: azonos homokos kavics, „B” Téglafal viselkedési tényező: 2,5 Ajánlott merevítőfal vastagság: t = 380 mm > 240 mm megfelel. Ajánlott karcsúság: 5,63 < 15 megfelel. Legrövidebb falhossz: 1,9 m L/h = 1,9/2,85= 0,66 >0,4 megfelel. Szintterület: 315,34 m2 Merevítő falak területe: előírt érték 12/12 x 2,5%= 2,5 % 3,15 x 2,5 = 7,87 m2 x irányban: rx = 9,41 m2 > 7,87m2 MF. y irányban: ry =21,93 m2 > 7,87m2 MF. de az eloszlás aránya nem felel meg az ajánlásoknak! 0,3x10,38 = 3,11 m < 9,62 m keresztirány 0,3x30,38 = 9,11 m > 1,69 ill. 3,0 m Hosszirányban nem egyszerű falazott az épületünk! NFM, méretezni kell!

Helyszín: Budapest, MMK ajánlás agr = 0,7x0,14g = 0,1g Talaj: azonos homokos kavics, „B” Téglafal viselkedési tényező: 2,5 Ajánlott merevítőfal vastagság: t = 375 mm > 240 mm megfelel. Ajánlott karcsúság: 5,7 < 8 megfelel. Legrövidebb falhossz: 1,9 m L/h = 1,9/2,85= 0,66 >0,4 megfelel. Szintterület: 315,34 m2 Merevítő falak területe: előírt érték 12/2,8 x 2,5%= 10,71% 3,15 x 10,71 = 33,74 m2 x irányban: rx = 9,41 m2 <10,71% y irányban: ry =21,93 m2 < 10,71% de az eloszlás aránya sem felel meg az ajánlásoknak! 0,3x10,38 = 3,11 m < 9,62 m keresztirány 0,3x30,38 = 9,11 m > 1,69 ill. 3,0 m Hosszirányban nem egyszerű falazott az épületünk! NFM, méretezni kell! Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu 26

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai 02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház Merevítő falak geometriai adatai, inerciák, poláris inerciák számítása – csavaró hatások Vázkerámia falazat

Hosszirányú vizsgálat

YTONG falazat

A geometriai adatok részletes számítását az idő rövidsége miatt nem részletezzük.

Mivel a falrendszer elemei azonos magasságúak, a vastagságuk is állandó és a szerkezeten belül a rugalmassági modulusuk állandó, az eltolódási merevségek aránya megegyezik a falelemek inerciájának arányával. ( E állandó a teljes épületben ) ( E állandó az épületen.) A falak alaprajzi elhelyezkedése alapján látható, hogy egyértelműen az hosszirányú rengés okoz nagyobb eltolódásokat,lengéseket.  Iy = 7,70 m4 hosszirányú merevségek, illetve  Ix = 153,82 m4 keresztirányú merevségek, Iw= 16231,5 m6

Épületre ható igénybevételek a szeizmikus terhelésekből Az épület nem felel meg az alaprajzi szabályosság feltételeinek eoy > 0,3ry ry = 10,25 m(csav. sugár)

A merevségi középpont és a tömegközéppont külpontossága: e 0y  3,80 m Figyelembe veendő külpontosság EC-8 szerint: ex = 0,05L = 0,05x10,38= 0,519 m Ehhez egyidejű hatásként hozzá adandó a másik irányú lengések miatt az EC szerint az erő 30%-át. Ennek karja: ey = 0,05 x 30,38 x 0,3 = 0,455 m eai = (0,519+0,455)x 2 x 1,6 = 3,12 m < 3,80 m + 0,08 m = 3,88 m utóbbival számolunk. Csavaró igénybevétel, mely szétosztandó a falak között: ke M0 = 802,5 x 3,88 = 3113,7 kNm M0Yt= 691,3 x 3,88 = 2682,2 kNm Szélteher x irányban legfeljebb: pszél = 0,6 x 1,3 x 80,16 m2 = 62,5 kN, tehát biztosan a földrengés mértékadó! Eltoló erők: HE,dKe = 802,5 kN

HE,dYt = 691,3 kN


www.vitruvius.hu 27

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai 02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház A 3. faltest ellenőrzése – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat Vázkerámia falazat


Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei Ved = eltolódásból + csavarodásból 802,5 x 0,15/7,7 + 0,15x8,80 x 3113,7/ 16232 = 15,88 kN ME,dke =

15,88 x 3,025 m = 48,04

Ved = eltolódásból + csavarodásból 691,3 x 0,15 /7,7 + 0,15 x 8,80 x 2682,2 / 16232 = 13,69 kN ME,dYt =

kNm

NE,dke = 3,23+32,1+49,5+72,3+9,45 = 166,58 kN

13,69 x 3,025 m = 41,41

kNm

NE,dYt = 3,23+17,76+49,5+67,77+9,45= 147,71 kN

tető fal pfö köfö ha eke= M / N = 48,04/166,58 =0,29 m Ak = 1,11 x 0,38 m 2 Külpontos nyomásra fal ellenállása:

eYt= M / N =41,41/147,71 = 0,28 m Ak=1,13 x 0,375 m 2



Megfelel.

Nyírásra: sdker = 166580/380x1110=0,394

Megfelel.

sdYt = 147710/375x1130=0,349

N/mm2

fvk = 0,5fvko + 0,4 x s d =0,15+0,4x0,394=0,308 N/mm2

N/mm2

fvk = 0,15+0,4x0,349=0,29 N/mm2 > 0,045x2,8=0,126

0,308 N/ mm2 < fvkmax = 0,045 x 12 = 0,54 N/ mm2

VR,dk = 0,154x 380x 1,11 = 64,95 kN > 15,88 kN VR,dY = 0,126/2x 375x 1,13= 26, kN > 13,69 kN Megfelel Megfelel Kitöltött állóhézag esetén jobban megfelelnének a falazatok. Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu 28

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai 02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház A 4./1. vagy 4./6. haránt végfaltest ellenőrzése – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat Vázkerámia falazat


Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei Ved = eltolódásból + csavarodásból

Ved = eltolódásból + csavarodásból

802,5 x 25,6/153,8 + 25,6 x 15 x 3113,7/ 16232 = 133,57 + 73,66 ME,dke = 207,24 x 3,025 m =

691,3 x 0,166 + 0,00158 x 15 x 2682,2 =

= 207,24 kN 626,9 kNm

.

= 178,20 kN ME,dYt = 178,20 x 3,025 m = 539,1 kNm

114,76

+

63,45

NE,dke = 16,74+223,3+130,3+182+23 = 575,0 kN

NE,dYt = 16,74+130,06+130,3+177+23= 477,1 kN

eke=

eYt= M / N =539,1/477,1 = 1,13 m Ak=7,36 x 0,375 m 2

tető fal pfö köfö ha M / N = 626,9/575 = 1,09 m Ak = 7,44 x 0,38 m 2 Külpontos nyomásra fal ellenállása:



Megfelel.

Nyírásra: sdker = 575000/380x7440=0,203 N/mm2

Megfelel.

sdYt = 477100/375x7360=0,173 N/mm2

fvk = 0,5fvko + 0,4 x s d =0,15+0,4x0,208=0,233 N/mm2

fvk = 0,15+0,4x0,173=0,219N/mm2 > 0,045x2,8=0,126

VR,dk = 0,233/2x 380x 7,26 = 321,9 kN > 207,2 kN VR,dY = 0,126/2x 375x 7,18=169,6 kN < 178,2 kN Megfelel NFM Kitöltött állóhézag esetén: VR,dY= 0,091 x375x7,36 = 251,1 kN Megfelel! Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu 29

V.

EC – 8 modellépületek minta számításai FALAZOTT SZERKEZETI KONKLÚZIÓK

Tömzsi, közel szimmetrikus alaprajz

- hosszúkás, egyik irányban erősen csavart alaprajz

Még a másik irányú külpontossággal is el kell végeznünk a falak vizsgálatát – akkor lehet MF az épület!

•

•

-

- építhető szintszám korlátozott! -az egyszerű falazott épületek tervezési szabályai EC-8 alapján sok megkötést tartalmaznak, tömzsieknek kell lenniük, szintszámuk korlátozott, • alaprajzi, magassági szabályosságnak megfelelni - hogy ne kelljen részletesebb földrengés állóság vizsgálatot végeznünk; az anyagok változtatása esetén az épülettömeg változás miatt újra kell számolnunk az egész épültet; a szélteher szinte sosem mértékadó a hazai előírt talajgyorsulás értékek mellett; a rezgésidő meghatározása bonyolult, a közelítő képletek nagy szórást mutatnak, a számítógépes végeselem analízis pedig munkaigényes; az aszimmetrikus tömegeloszlású épületeknél könnyen előfordulhat, hogy vasbeton merevítő rendszerre lesz szükség; a falazott épületek földrengés állósága alapvetően nem a hőszigetelő falazóanyag típusától függ; falsarkokba merevítő pillérek elhelyezésével a sarkok kiszakadása meggátolható, vb. pill.-el közrefogott falszerkezetek növelik a FR. állóságot

-

Levonható tapasztalatok:

YTONG furatos elem és PU zsaluelem vasbeton pillérekkel közrefogott falakhoz tervezhető rendszerelem !

a falazatok nyírószilárdsága mindig a kritikus pont – melynek figyelembe vehető értéke a nyomószilárdságnak csupán elenyésző része – értéke függ a falazási technológiától és a leterhelés mértékétől valamint a falazóelem nyomószilárdsága függvényében felső korlátja van! Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu 30

Zárszó

2011. év azonosított Földrengései Legutóbbi: 2013.04.23. Heves 4,9 Richter Skála szerint

Köszönöm a figyelmet ! Köszönet az előadásban nagy segítséget nyújtó alábbi szerzőknek: Pintér Imre adjunktus, BME Szilárdságtani Tanszék – MMK mintapélda falazott épület Dr. Dulácska Endre – Földrengés elleni védelem, egyszerű tervezés az EC-8 alapján dr. Farkas György – Tervezés és analízis az EC-8 alapján, előadás Dr. Tóth László geofizikius, Georisk Kft, MTA Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök

www.vitruvius.hu 31

EC-8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE FÖLDRENGÉS ÁLLÓSÁG SZEMPONTJÁBÓL Épület kialakítás és anyaghasználat

Recommend Documents