Megoldás falazatra. A tégla, mint tartószerkezet - falazott szerkezetek tervezése az Eurocode szabványok szerint

Megoldás falazatra

A tégla, mint tartószerkezet - falazott szerkezetek tervezése az Eurocode szabványok szerint Pozsonyi Norbert - műszaki szaktanácsadó „Komplex kihívások az épületek tervezése és kivitelezése során – a sokoldalú tégla és kerámiacserép” MATÉSZ Konferencia, 2013. április 12.

Tartalom     

Az EUROCODE 6 és 8 szabványokról Falazatok mechanikai jellemzői Falazat méretezése tartós és szeizmikus helyzetben Földrengés számítás módszerei Szerkesztési szabályok, tervezési alapelvek

AZ EUROCODE SZABVÁNYOKRÓL 2011. január 1.

 MSZ 15000 szabványsorozat

 Eurocode szabványsorozat

 MSZ EN 15023-87: Építmények falazott teherhordó szerkezeteinek erőtani tervezése

 MSZ EN 1996 (Eurocode 6): Falazott szerkezetek tervezése

 MI-04-133-81: Méretezési irányelvek földrengési hatásokra

 MSZ EN 1998 (Eurocode 8): Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése

23 oldal

392 oldal

216 oldal

FALAZÓELEMMEL KAPCSOLATOS ALAPFOGALMAK falazóelem osztály

falazóelem-csoport

falazóelem nyomószilárdság

 I. osztályú falazóelem  a gyártó a karakterisztikus nyomószilárdságot garantálja  üzemi gyártásellenőrzés is van

 II. osztályú falazóelem  a gyártó az átlagos nyomószilárdságot garantálja  nincs üzemi gyártásellenőrzés Wienerberger gyártásellenőrzés → minden Porotherm termék I. osztályú falazóelem Falazóelem osztály ≠ minőségi osztály! A tervezési paraméterek, biztonsági tényezők felvételének egyik eleme!

FALAZÓELEMMEL KAPCSOLATOS ALAPFOGALMAK falazóelem osztály

falazóelem-csoport

falazóelem nyomószilárdság

A falazat nyomószilárdságát befolyásoló geometriai tényezők  bordavastagságok  az összes lyuk és teljes térfogat aránya  az egyes lyukak térfogata

I-IV. falazóelem-csoport

 üregek iránya (függőleges/vízszintes)

I. csoport

II. csoport

III. csoport

IV. csoport

A KÖTŐANYAGGAL KAPCSOLATOS FOGALMAK kötőanyag típusa

habarcs nyomószilárdsága

Vastaghabarcs

Vékony rétegű habarcs

6-15 mm (átlag 12 mm)

1,0 mm

Csiszolatlan tégla

Dryfix ragasztó

Csiszolt tégla (PROFI)

A KÖTŐANYAGGAL KAPCSOLATOS FOGALMAK kötőanyag típusa

habarcs nyomószilárdsága

Vastaghabarcs



1,0 mm

fm

 N / mm 2 

jele: pl. M10

Dryfix ragasztó

Wienerberger Porotherm termékek

FALAZATOK MECHANIKAI JELLEMZŐI nyomószilárdság

nyírószilárdság

Vastaghabarcs



1,0 mm

fk  K  f

0,7 b

f

0,3 m

fk  K  f

0,7 b

Dryfix ragasztó

WB Alkalmazástechnika szerint

fb = a falazóelem nyomószilárdsága fm = a habarcs nyomószilárdsága

K = a falazóelem csoporttól és a kötőanyag típusától függő szorzó

FALAZATOK MECHANIKAI JELLEMZŐI nyomószilárdság Kitöltött állóhézag

nyírószilárdság Kitöltetlen állóhézag

FALAZATOK MECHANIKAI JELLEMZŐI nyomószilárdság 0,9 nyírószilárdság 0,8

nyírószilárdság

 fvk 

f vk 0  0, 4  d  0,065 fb

0,7 20%

0,6

0,5  fvk 0  0, 4 d  0,045 fb

0,5 1: függőleges teher=0 (építés alatt)

0,4 0,3

80%

2: függőleges teher ~30 t/m (fal és födém önsúly)

50%

0,2

1 0,1

50%

2

függőleges nyomófeszültség

0,0 0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

 d  2,2

2,4

FALAZATOK MECHANIKAI JELLEMZŐI nyomószilárdság

nyírószilárdság

FALAZOTT SZERKEZETEK BIZTONSÁGI TÉNYEZŐI Kivitelezési szempontok

Besorolási osztály 1.

2.

3.

4.

5.

Van-e felelős műszaki vezető?











Van-e műszaki ellenőr?







A habarcsból és a kitöltőbetonból próbatestek készülnek?





Tervezett összetételű, gyári falazóhabarcs

 



90%

80%











Helyszínen keverhető receptbeton és recepthabarcs

100% 100% 100%

A hézagok habarcstelítettsége legalább Félméretű vagy annál nagyobb

Legkisebb falazóelem méret





Negyedméretű vagy annál nagyobb

Falazóelem darabolásának módja

Gépi





Kézi

Anyag

A készülő falazat



γ (biztonsági tényező) 1.

2.

3.

4.

5.

I. osztályú falazóelem, tervezett összetételű gyárihabarcs

1,50

1,70

2,00

2,20

2,50

I. osztályú falazóelem, recepthabarcs

1,70

2,00

2,20

2,50

2,70

II. osztályú falazóelem, tetszőleges habarcs

2,00

2,20

2,50

2,70

3,00

FALAZOTT SZERKEZETEK BIZTONSÁGI TÉNYEZŐI

 Tartós tervezési helyzetben: a táblázatban szereplő érték

(γ =1,50-3,00)

 Szeizmikus tervezési helyzetben: a tartós érték 2/3, de min.1,50

(γ =1,50-2,00)

 Használhatósági határállapotban: γ =1,00

 MSZ EN 1996-1-1:2009 NB5: A falazott szerkezet kivitelezéséhez szükséges, a tervezéshez figyelembe vett paramétereket a tervben meg kell adni

Anyag

A készülő falazat

γ (biztonsági tényező) 1.

2.

3.

4.

5.

I. osztályú falazóelem, tervezett összetételű gyárihabarcs

1,50

1,70

2,00

2,20

2,50

I. osztályú falazóelem, recepthabarcs

1,70

2,00

2,20

2,50

2,70

II. osztályú falazóelem, tetszőleges habarcs

2,00

2,20

2,50

2,70

3,00

FALAZOTT SZERKEZETEK MÉRETEZÉSE TARTÓS ÉS SZEIZMIKUS HELYZETBEN kiindulási adatok

külpontosságok

N1

V1

1

ellenőrzés

N1 M1

m

f k , f vk 0 , E 2

l N2  geometria  igénybevételek  a falazat anyagjellemzői  biztonsági tényező

Mm

Nm

h

Nm

V2

t

M2

N2


külpontosságok a fal síkjára merőlegesen

ellenőrzés

 kezdeti külpontosság (geometriai hiba)  teher okozta külpontosság (hajlításból)  kúszás okozta külpontosság (csak középen)

ei

t

húzott felület

nyomott felület

A fal keresztmetszete (fent i=1; alul i=2)

 i  t 

ei i  1  2 t



ellenőrzés

 kezdeti külpontosság (geometriai hiba)  teher okozta külpontosság (hajlításból)  kúszás okozta külpontosság (csak középen)

em

A fal keresztmetszete

t

húzott felület

nyomott felület

középen (i=m)

m  t 



ellenőrzés


V1

külpontosságok a fal síkjában

ellenőrzés

N1

Vízszintes nyíróerők földrengésből

V2 N2 A fal nézete


külpontosságok

rugalmas állapotban

VRd ,i  Ai  f vk /  M  VEd ,i

e1

V1

N1

t Am

em A m

t V2

A2

e2 N 2 3x

 kN ; kN / m

A1

A1

Nm

ellenőrzés nyírási ellenállás

A2

t

x A fal alaprajzai a különböző keresztmetszetekben


N Rd ,i  Ai  f k /  M  N Ed ,i

külpontosságok

 kN ; kN / m 

ellenőrzés nyomási ellenállás képlékeny állapotban

e1

A1

t Am

V1

N1

A1

Nm

em

Am

t A2

t

V2

A2

e2 N 2 A fal alaprajzai a különböző keresztmetszetekben

2x

x

A FÖLDRENGÉSBŐL SZÁRMAZÓ IGÉNYBEVÉTELEK MEGHATÁROZÁSA Lakóépület viselkedése földrengés hatására

A FÖLDRENGÉSBŐL SZÁRMAZÓ IGÉNYBEVÉTELEK MEGHATÁROZÁSA Jellemző rezgésalakok támaszmozgás hatására 3. födémszint

2. födémszint

1. födémszint

A FÖLDRENGÉSBŐL SZÁRMAZÓ IGÉNYBEVÉTELEK MEGHATÁROZÁSA Az EC8 szerinti „egyszerű falazott épület” Alaprajzi kialakítás feltételei:

  A rövidebb és hosszabb oldal aránya max 1:4.   Az alaprajz megközelítőleg téglalap legyen

 A téglalap formából való ki- és beugrások területe a vizsgált szint födém területének ≤15%-a. Merevítőfalakra vonatkozó követelmények:  A merevítőfalakat két egymásra merőleges irányban, közel szimmetrikusan kell elhelyezni





 Irányonként legalább két-két párhuzamos merevítőfalat kell elhelyezni, és legalább e két fal hossza a falirányú épületméret min. 30%-a legyen.



 Az egyirányban elrendezett merevítőfalak közötti távolság min. a vizsgált irányra merőleges épületméret 75%-a legyen.



  A merevítőfalak folytonosak legyenek az épület teljes magasságában.  A függőleges teher min. 75%-át a merevítőfalak hordják (nem pillérek).

A FÖLDRENGÉSBŐL SZÁRMAZÓ IGÉNYBEVÉTELEK MEGHATÁROZÁSA Az EC8 szerinti „egyszerű falazott épület” Helyszíni gyorsulás

≤0,07g

szintek Az EC8 szerint vasalatlanAfal nemszáma Szerkezettípus (tetőtér nélkül) alkalmazható, ha a talaj tervezési gyorsulása >0,20 g. Vasalatlan falazat

≤0,10g

≤0,15g

A merevítőfalak irányonkénti minimális összes keresztmetszeti területe a szintenkénti teljes födémterület %-ában

1

2,0

2,0

3,5

2

2,0

2,5

5,0

3

3,0

5,0

4

5,0

100 m2 - es épületnél

5 % = 16,7 fm PTH 30 K

A FÖLDRENGÉSBŐL SZÁRMAZÓ IGÉNYBEVÉTELEK MEGHATÁROZÁSA Az EC8 szerinti „egyszerű falazott épület” Helyszíni gyorsulás Szerkezettípus

Vasalatlan falazat

≤0,07g

A szintek száma (tetőtér nélkül)

≤0,10g

≤0,15g

A merevítőfalak irányonkénti minimális összes keresztmetszeti területe a szintenkénti teljes födémterület %-ában

1

2,0

2,0

3,5

2

2,0

2,5

5,0

3

3,0

5,0

4

5,0

100 m2 - es épületnél

ha a feltételek teljesülnek

5 % = 16,7 fm PTH 30 K

nem kell számítás!

A FÖLDRENGÉSBŐL SZÁRMAZÓ IGÉNYBEVÉTELEK MEGHATÁROZÁSA Számítási módszerek Anyagtörvény

Statikus vizsgálat

Dinamikai vizsgálat

Lineárisan rugalmas

Vízszintes erők módszere

Modális válaszspektrum módszer

Nemlineáris

Nemlineáris eltolás vizsgálat

Időfüggvény szerinti nemlineáris számítás

A VÍZSZINTES ERŐK MÓDSZERE alapnyíróerő

igénybevételek

korlátozások

 Talajgyorsulás (ag)  Talajtényező (S)

Tervezési spektrum (Sd)

 Viselkedési tényező (q; téglaépület esetén 2,0-2,5)

 Az épület teljes tömege (m)  A szeizmikus vízszintes földrengésteher Fb=Sd*m

alapnyíróerő (Fb)


igénybevételek a födémszintekre ható erők

korlátozások

 Az alapnyíróerőt szét kell osztani az egyes szintek között  Az egyes szintekre ható erők arányosak a szintmagassággal és a szintek tömegével

m4

F4 h m Fi  Fb i i  hj  m j

 kN 

m3

F3

m2

F2 F1  Fb

2,9  m1 (2,9  m1  5,8  m2  8,7  m3  11,6  m4 )

 kN 

F1

m1

alapnyíróerő (Fb)


igénybevételek az egyes falakra jutó erők

 A szintek csavarási és tömegközéppontjának meghatározása  A szeizmikus erők működtetése a tömegközéppontban

Fb

o 0,3*Fb x

korlátozások


igénybevételek

korlátozások

 alaprajzi és magasság menti szabályosság  közel lineáris első rezgésalak

merev épület (téglaépületek általában merevek)

ha a feltételek nem teljesülnek

részletes számítás!

SZERKESZTÉSI SZABÁLYOK Merevítőfalra vonatkozó szabályok  Merevítőfal min. két egymásra merőleges irányban legyen, irányonként 2-2 db. A merevítőfal típusa

Vasalatlan falazat

Min. falvastagság

Maximális karcsúság

t (mm)

(h/t)

240

15

POROTHERM 20 N+F



Merevítőfal

POROTHERM 25 N+F



TERVEZÉSI ALAPELVEK A rövidebb és hosszabb oldal aránya max 1:4

TERVEZÉSI ALAPELVEK Közel szimmetrikus alaprajzi és magassági elrendezés

TERVEZÉSI ALAPELVEK Dilatációk elhelyezése

TERVEZÉSI ALAPELVEK Csavarási merevség biztosítása az épület szélein elhelyezett merevítésekkel

TERVEZÉSI ALAPELVEK Épület csavaró mozgása

TERVEZÉSI ALAPELVEK Magassági szabályosság feltételei

TERVEZÉSI ALAPELVEK Jól követhető erőjáték, puha szintek kerülése

TERVEZÉSI ALAPELVEK Tárcsaszerű merevség biztosítása a födémsíkban

Összefoglalás      

Az EC6 szerinti falazat szilárdsági jellemzők az Alkalmazástechnikai útmutatóban (DRYFIX is) Az N+F falazat nyírószilárdsága nem 0! A tervezés során feltételezett kivitelezési körülményeket a terveken (műszaki leírásban) rögzíteni kell! Kompakt alaprajz esetén a földrengéssel szembeni állékonyság számítás nélkül igazolható! Közel szabályos alaprajzi és magassági elrendezés esetén a vízszintes erők módszere alkalmazható! Szabálytalan formák, merevségek esetén részletes számítást kell készíteni!

Megoldás falazatra

Köszönöm a figyelmet! Pozsonyi Norbert műszaki szaktanácsadó +36 30 459 4667 | [email protected]

Megoldás falazatra. A tégla, mint tartószerkezet - falazott szerkezetek tervezése az Eurocode szabványok szerint

Recommend Documents