Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Előadás /2 2014. szeptember 12., péntek, 950-1130 , B-1 terem
Tetőszerkezetek I. Másodlagos tetőszerkezeti elemek tervezése Rácsos gerendatartók kialakítása és méretezése (3. előadás)
Papp Ferenc Ph.D. Dr.habil, egy. docens
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Bevezetés Egymásra épülő rendszerelemek Másodlagos elem szelemen Másodlagos elem Külső trapézlemez
Külső trapézlemez Szelemen Főtartó gerenda
Másodlagos elem falváztartó elem Másodlagos elem merevítő elemek
Magasépítési acélszerkezetek 2013/2014 I. félév
Átlagos költségek Főtartó és merevítés
15-25 kg/m2
1,0-1,5 Euro/kg
Szelemen és falváz
4-5 kg/m2
1,5-2,0 Euro/kg
Trapézlemez fedés
4-5 kg/m2
1,5-2,0 Euro/kg
Leggyakoribb meghibásodások Szélszívás vagy/és hófelhalmozódás
Eső és/vagy hóolvadás
Szelemen és/vagy trapézlemez károsodása
Tetőbeázás (technikai károsodás)
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Keresztmetszetek Szelemen és falváztartó • melegen hengerelt (pl. IPE) • hidegen alakított 1. generációs
2. generációs
magasság 100 – 300 mm vastagság 0,5 - 3,5 mm
3. generációs
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Hullámlemez és trapézlemez hullámlemez
1. Generációs trapézlemez
magasság 20 – 200 mm 2. Generációs trapézlemez vastagság 0,5 – 2,0 mm
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Gyártás Alapanyag • hidegen (vagy melegen) hengerelt vékonylemez fy = 250 – 550 N/mm2 Megjegyzés: a hideg alakítás növeli az anyag szilárdságát, de csökkenti a képlékeny tulajdonságát…!!!
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Gyártási technológiák • Élhajlítás - megfelelő görbületi sugár - általában max. 6 méteres elemek - nem termelékeny (egyedi gyártás)
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
• Hideg hengerlés - több elemű gépsor (összetett profilok) - tömegtermelési technológia (intenzív; 100m/perc)
letekercselés
egyengetés Hideg alakítás
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Korrózióvédelem - kiemelt fontosságú kérdés…!
- kettős védelem horganyzás
Zn: 275 – 450 g/m2 Zn – Al: 150 – 200 g/m2
színes bevonat (poliészter)
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Szerkezeti kialakítás Trapézlemez fedés - hossz: elvben korlátlan, de gyakorlatban max. 15 m a szállítási korlátok miatt (vagy helyszíni gyártás) - kialakítási módok szelemen + trapézlemez (magasság: 40-80 mm) trapézlemez önmagában (magasság: 100-200 mm) - statikai modell: többtámaszú folytatólagos gerenda (L=1,5-3,0m)
- helyi megerősítés lemezvastagság növelése több átfedő réteg alkalmazása (max. 3-4 rétegben)
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Szelemen - melegen hengerelt (kéttámaszú; többtámaszú; Gerber) - hidegen alakított átfedéses kialakítás
megerősítés
t1(>t2)
t1+ t1
t2
t2
t2
t2
t2
t2
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
- megtámasztások Nyírási teherbírás
nyírt kapcsolat gerincen
feltámasztás Gerinc begyűrődés oldalsó megtámasztás (metszet két keretállás között)
LTB
LTB
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
- statikai modell (Z szelemen átfedéssel) változó előjelű nyomatéki ábra Ieff+ ; Ieff-
hatékony keresztmetszet átfedés hatása
ks @ I
α·I α ~ 0,5
I
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Szerkezeti viselkedés (Dr. Dunai László egy. tanár kéztirata alapján)
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Speciális viselkedés: membránhatás
keretgerenda
u
S* T
Szelemen (fióktartó)
L
Ls
Magas tarpézlemez
T
S*
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Nyírási merevség:
S ∗ = L ⋅ Ctot ahol
és
Hatás a gerenda stabilitására:
1 1 1 1 = + + Ctot Csheet Ccross Ccon Csheet
Lemez merevsége
Ccross
Kapcsolati merevség (gerenda)
Ccon
Lerögzítési merevség (lemez)
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
Ellenőrzések M - hatás (tiszta nyomatéki hatás) • keresztmetszeti ellenállás
Mc.Rd+ ; Mc.Rd-
(lokális horpadás: EC3-1-5 – 4. km. osztályra vonatkozó előírások)
• globális stabilitási ellenállás
Mb.Rd
(lokális horpadás & alaktorzuslás: EC3-1-3 – speciális modellek) F F – hatás (tiszta koncentrált erő)
Gerinc begyűrődési ellenállása: FRd F
Tartószerkezetek IV. 2014/2015 I. félév
V - hatás (tiszta nyírás) Gerinc nyírási ellenállása: VRd
Hatások interakciója • (M ; F)Rd • (M ; V) Rd
Laboratóriumi kísérletek alapján
Használhatóság emax ≤ elimit (általában: L/200)