A FÖLDRENGÉSRŐL MÉRNÖK SZEMMEL 4. rész: szabályok, példák Előadó: Tornai László tartószerkezeti vezető tervező KÉSZ Építő Zrt.
2011. 12. 16.
1
Szabályok A földrengésre méretezett szerkezetek költsége függ: • a tervezési szemlélettől, • az alkalmazott módszerektől. Nincs jelentős többletköltség az új módszereknek köszönhetően! 2011. 12. 16.
2
A koncepcionális szeizmikus tervezés elvei - minél kisebb legyen az épület tömege - minél egyszerűbb legyen az alaprajz - minél kisebb legyen a külpontosság értéke - mindkét irányban közel azonos merevség - az épület magasságában ne változzék ugrásszerűen sem a tömegeloszlás, sem a merevség - alapozást levinni a szilárd talajrétegre - szilárd talajokra ne tervezzünk merev épületet, - gyenge minőségű talajra ne tervezzünk alacsony saját lengésfrekvenciájú épületet 2011. 12. 16.
3
Tervezési gyakorlat
-
2011. 12. 16.
markánsabb keresztmetszeti méretek lényegesen erősebb épületmerevítések alaprajzi elrendezés szabályos falazott épület max. 4 szintig tisztán vasbetonvázas épületek max. fsz.+5 em. jó megoldás a vb. váz+merevítő falrendszer
4
Betonszerkezetű épületekre vonatkozó szabályok -
sűrített kengyelezés az oszlopok és gerendák v. maximált hosszvasmennyiség az oszlopokban oszlopok ellenőrzése nyírásra vb. merevítő falak záró peremvasalása tárcsahatás biztosítása a födémekben előregyártott szerkezeteknél a megfelelő gerenda/oszlop kapcsolatot biztosítani kell
2011. 12. 16.
5
Gerendák kritikus tartományainak keresztirányú vasalása
2011. 12. 16.
6
2011. 12. 16.
7
2011. 12. 16.
8
2011. 12. 16.
9
2011. 12. 16.
10
Előre gyártott szerkezetek
2011. 12. 16.
11
Alapozás
2011. 12. 16.
12
Cölöpözés
2011. 12. 16.
13
Acél szerkezetekre vonatkozó szabályok - az acél a beton ridegségével szemben jelentős duktilitással rendelkezik - nem horpadó keresztmetszetek alkalmazása a képlékeny csuklók ne essenek a kapcsolatok helyére
2011. 12. 16.
14
Erős oszlop-gyenge gerenda tervezési elv
2011. 12. 16.
15
Merevítő rendszerek alkalmazása
Átlós rudakból merevítés
kialakított
V, vagy fordított V alakú merevítés
Külpontos merevítés
2011. 12. 16.
16
Szeizmikus kapcsolóelemek 1
2011. 12. 16.
17
Szeizmikus kapcsolóelemek 2
2011. 12. 16.
18
Képlékeny energiaelnyelő zóna kialakítása
2011. 12. 16.
19
Falazott szerkezetű épületekre vonatkozó szabályok
Az EC8 szerint vannak: 1. Vasalatlan falazott szerkezetek 2. Keretezett falazott szerkezetek 3. Vasalt falazott szerkezetek A szabályok ezen három típus számítását és geometriai kialakítását adják meg. 2011. 12. 16.
20
SZÁMÍTÁSI PÉLDÁK
2011. 12. 16.
21
1. PÉLDA:Fsz.+2 emeletes haránt téglafalas épület, hosszában vasbeton fallal merevítve Forrás Dulácska: Földrengés elleni védelem 78. oldal Magyarországon 1 típusú válaszspektrum Helyszín:Budapest 4. zóna: agR=0.14g b=0.70 Tervezési talajgyorsulás: ag=0.14xgx0.70=0.10g C típusú altalaj - a v. spektrum Tc értéke:Tc=0.6 sec
• A plató értéke pedig Se~0.3g Fontossági kategória 2: g1=1.0 Alkalmazott számítási módszer: HSM Terhek számítása földrengés esetére az EC8 szerint Épületsúly+hasznos teher szorzóval összesen 14800 kN Viselkedési tényező: q=1.5 2011. 12. 16.
22
2011. 12. 16.
23
A vizsgálat menete: Rezgésidő számítása keresztirányban Az eltoló-erő számítása keresztirányban Az épület keresztirányú ellenőrzése (itt nem mutatjuk be) Rezgésidő számítása hosszirányban Az eltoló-erő számítása hosszirányban Az épület hosszirányú ellenőrzése (itt nem mutatjuk be)
2011. 12. 16.
24
a) Rezgésidő keresztirányban Merevítő elem: 6 db. 0.38x10.0 m-es falazott fal Az épület merevsége keresztirányban olyan nagy, hogy az épület rezgésideje biztosan kisebb a Tc=0.6 sec értéknél, ezért nem is vizsgáljuk! >>>> Se=0.3g
2011. 12. 16.
25
Az eltoló-erő értéke keresztirányban: A tervezési válaszspektrum értéke: Sd=Se/q=0.3g/1.5=0.2g Az eltoló-erő / alapnyíró-erő értéke: Fb=Sd*m, ahol m=G/g Vagyis Fb=0.2g*G/g=0.2G=0.2*14800kN=2960 kN
2011. 12. 16.
26
b) Rezgésidő hosszirányban Merevítő elem: egy darab 0.30x4.00 m-es vasbeton fal. A rezgésidőt kiszámítjuk:
2011. 12. 16.
27
A vb. Fal inercianyomatékát az EC8 szerint 0.5 szorzóval vesszük számításba:
A rezgésidő kisebb, mint Tc=0.6 sec így a plató-értékkel kell számolni. 2011. 12. 16.
28
Se vízszintes rugalmas válaszspektrum értéke C típusú altalajra és To=0.423 sec periódusidőre
2011. 12. 16.
29
Az eltoló-erő értéke hosszirányban: A tervezési válaszspektrum értéke: Sd=Se/q=0.3g/1.5=0.2g Az eltoló-erő / alapnyíró-erő értéke: Fb=Sd*m, ahol m=G/g Vagyis Fb=0.2g*G/g=0.2G=0.2*14800kN=2960 kN Az eltoló-erő értéke tehát ugyanakkora kereszt- és hosszirányban is!
2011. 12. 16.
30
2. Példa: acélszerkezetű technológiai épület Consteel-ben
2011. 12. 16.
31
Földrengési TK és tehereset fölvétele
2011. 12. 16.
32
2011. 12. 16.
33
2011. 12. 16.
34
Analízis beállításai
2011. 12. 16.
35
Földrengésszámítás pontossága
2011. 12. 16.
36
Kihasználtság földrengési teherkombinációban
2011. 12. 16.
37
3. Példa: vasbeton vázas épület Axis VM-ben
2011. 12. 16.
38
3. Példa: vasbeton vázas épület Axis VM-ben Az eljárás hasonló Szükséges az SE1 földrengés-vizsgálati modul megléte A számításhoz készíteni kell kézi földrengési teherkombinációt, amit a rezgésszámítás futtatásához használunk fel. A rezgésalakok számát becsléssel adjuk meg, a tömegrészesedési feltétel teljesülésétől függően pontosítjuk Ezután fölvesszük a földrengési teheresetet, megadjuk a szükséges adatokat, és elvégezzük a szerkezet földrengésszámítását. Lásd az Axis VM oktatófilmjét 2011. 12. 16.
39
Referenciák, források 6.,7., 8., 9. dia: MSZ EN 1998-1:2008 11., 12., 13. dia: Dr. Kiss Zoltán, Timár László: Földrengés-biztos vázszerkezetek 15., 16. dia: Dr. Papp Ferenc: Bevezetés az Eurocode 8 alapú tervezésbe
2011. 12. 16.
40
Köszönöm a megtisztelő figyelmet
2011. 12. 16.
41
