Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvérszerkezetek 1. előadás
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z Öszvér szerkezetek kialakítása, s m ó ak t r a z S T Építéstechnológia, s s é ó i i c n k a hagyományos u t Számítás elven r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szerkészítette: Dr. Kovács Nauzika ó t r Ta 2012.09.14.
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Tartalom
k é z s s é n a épz T i iK • Bevezetés: előnyök-hátrányok t e z k e ö k n r r • Szerkezeti kialakítás e é z s m ó ak t r • Szerkezeti viselkedés Ta z S s s é ó i i c • Építéstechnológia n k a tru t g á s s n • Hagyományos számítás d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta 2
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
k é z s s é n a épz T i iK t e Bevezetéserkez rnök é z s m ó előnyeik t Öszvérszerkezet r a a z S T s s é ó i i hátrányai c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvérszerkezet - előnyök
k é z s s é n z a p T • Két vagy több anyagból készült szerkezeti elemek, amelyek közül legalább é i t K e az egyik már az összeépítés idején is jelentős merevséggel bír. ki z e ö k n r • Előnyök r e é z s m szerkezeti acél: vasbeton: ó k t r a a z magas szilárdság, kis önsúly,T -alacsony ár, S s alakíthatóság, s é ó az egyenletes, megbízható -könnyű i i c n k a tru -a szilárdsági tulajdonságok jól minőség, t g á s s kis helyszíni munkaigény, kihasználhatók nyomásra, n d o r k á l e a szilárdsági tulajdonságok -kedvező tűzállóság, i r z t S e jól kihasználhatók húzásra, -nagy merevsége. z E e k -M jó vizsgálhatóság, r e Bfenntarthatóság z és felújíthatóság. s ó t r a T 4
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
•
Öszvérszerkezet - hátrányok k é s z s zé an
p T é i iK t e k szerkezeti acél: vasbeton:kez ö n r r e -magas ár, -magas önsúly, é z s m ó k t -kedvezőtlen szilárdsági élőmunka igény, r -nagy helyszíni a a z Sigénybevételek felvétele T -húzó kihasználhatóság nyomó s s é cinehéz, ó igénybevételekre, i n k a u t -viszonylag kis merevség, r g -költséges diagnosztika, t á s s n d -csekély tűzállóság. o r -felújítás, átalakítás, megerősítés k á l e i r nehézkes. z t S e z E e k M r e B sz ó t r Ta Hátrányok
5
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvérszerkezet - számítása k é s z s zé an
p T é i iK t e z k e ö k n r r • Az acél szelvényeket a húzó, a beton lemezt a nyomó igénybevételre e é z s m alkalmazzuk. Többtámaszú tartó?tó k r a a z S T és1994)ciós • Szabvány: Eurocode 4 (MSZiEN n – MSZ EN 1994-1-1: 2004:ta Általános ésu azképületekre vonatkozó szabályok. r g Szerkezetek t á s – MSZ EN 1994-1-2:s2005: tűzállósági tervezése. n d o r – MSZ EN 1994-2: 2005.: Általános és hidakra vonatkozó szabályok. k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta •
A két anyag eltérő tulajdonsága miatt lényegesebb bonyolultabb.
6
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvérszerkezet - fogalmak k é s z s zé an
p T é i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n • Nyírt kapcsolatrd o k á lközöttit-kapcsolat, e i r beton és acél amely elegendő szilárdságú és merevségű z S e ahhoz, hogy a két alkotórészből álló szerkezeti elem egységes szerkezeti z E e k M elemként működjön. r e B sz ó t r Ta • Öszvér szerkezeti elem betonból és szerkezeti- vagy hidegen hajlított acélból készült elem, nyírt kapcsolóelemekkel összekapcsolva (elcsúszás, elválás). - Öszvér gerenda – hajlítás, - Öszvér oszlop – nyomás, - Profillemezes öszvérfödém.
7
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é Öszvér gerendaószerkezeti z s m rt zak a T sS kialakítás s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér gerenda
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c acél gerenda + vasbeton födém öszvér gerenda n k a u t r g t nem dolgoznak együtt együttdolgozás (méretezett nyírt kapcsolat) á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta 9
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Összehasonlítás
k é z s s é n 160 a épz T i t K B 25 e i 560 710 520 z k e ö k S 355 n r r e é z s m ó HEB 360 k IPE 400 t IPE 550 r a a z S T Öszvér gerenda Acél gerenda s s é ó i i c n uk a t r 100% g 100% ellenállás 100% t á s s n d o r k á l e i r 215% 160% önsúly 100% z t S e z E e k r 95% 130% szerk. 100% e BMmagasság z s ó t r 45% t0 : 100% 70% merevség a T t∞: 70%
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér gerenda
k é z s s é monolit vb. lemez an z p T é i t K + e i z k e ö k szimmetrikus hengerelt n r r e é z s szelvény m ó k t r a a z T sS s é aszimmetrikus ó i i hegesztett c n k a truszelvény t g á s s n d o r k á l t-re i z S e kiékelt vb. lemez z E e k M r e B sz ó t r Ta 11
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér gerenda
k é z s s é n teljesen körbebetonozott a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T részlegesen körbebetonozott s s é ó i i c n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta 12
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér gerenda - trapézlemezesk
é s z s n pzé beton a T é i t K e i z k e ö k n r r e é z s m ó k t r két irányú a a z vagy hálós S T s s vasalás é ó i i c n k a tfejes u t csapok r g trapézlemez á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér gerenda - rácsos
k é z s s é n a épz beton T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z vasalás S T s s é ó trapézlemez i i c n k a rácsos u t gerenda r g t á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta 14
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér gerenda - könnyűszerkezetes k
é s z s n pzé a T é i t K e i z k e ö k n r r e é z s m ó k t r a a z T sS s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta 15
www.lindab.com
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér gerenda
k é z s s é n a épz előre gyártott vb. lemez T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ógyártott k t r előre vb. tálcák + a a z Tmonolits Slemez s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta 16
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Nyírt kapcsolat
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z T kapcsolóelem Fejes csap S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e Szögacélos kapcsolat Hurkos kapcsolat k M r B sze ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Csapok rögzítése - hegesztés
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó gyűrűk – hozaganyag t Kerámia r Ta
http://www.thomas-welding.com http://www.antec.com.au
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Csapok rögzítése – mechanikus k é kapcsolat z s s é n z a
p T é i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Utólagos beépítés – felújítás http://www.floor-reinforcement.com
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ÖszvérTafödém rtó zak S s s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Trapézlemezes öszvér födém k é s z s zé an
p T é i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a trutrapézlemezzel t g á s s n együttdolgozó d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta trapézlemez zsaluzat
http://www.constructalia.com http://www.metaldek.com
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Trapézlemez
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r TaVasbeton lemezzel Bennmaradó zsaluzat – együttdolgozó trapézlemez
nem együttdolgozó
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér födém – Slim floor k é s z s zé an
p T é i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z öszvér gerenda slim floor E e k M r e B sz ó t r Ta
23
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér födém - Slimdek
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta http://www.tatasteelconstruction.com
24
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Öszvér oszlopok
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta 25
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t SzerkezetiTviselkedés r a z S s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Szerkezeti viselkedés
k é z s s é n z a p T Nem együttdolgozó szerkezet: é i t K e i z k e - az acél szelvényt kell méretezni minden ö k n r r teherre, e é z s m ó - szimmetrikus acél szelvény, semleges k t r a a z tengely az acél szelvény közepén, T sS s - acél szelvény szélső szálaiban a normál é ció i n uk feszültségek alap szilárdságtani a t r g t összefüggésekkel számíthatóak. á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta ε
σ
27
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Szerkezeti viselkedés
k é z s s é n z a p T Együttdolgozó szerkezet: rugalmas viselkedés é i t K e i z k e - öszvér szelvény nem szimmetrikus, a ö k n r r semleges tengely fölfelé tolódik el, e é z s m ó - szélsőszál feszültségek az öszvér k t r a a z szelvényben kisebbek, mint a nem S T s s együttdolgozó szelvényben, é ció i n uk - az acél és a beton lineárisan rugalmasan a t r g t viselkedik, á s s n d o - a nyírt kapcsolóelemeknél nincs r k á l e i r megcsúszás.z t S e z E e k BM szer ó t r Ta ε
σ
28
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Szerkezeti viselkedés
k é z s s é n z a p T Együttdolgozó szerkezet: képlékeny viselkedés é i t K e i z k e - képlékeny tartalékok figyelembe vétele, ö k n r r e - acél szelvény feszültségei elérik é z s m ó folyáshatárt, képlékeny deformációk k t r a a z jönnek létre, T sS s - beton esetén számíthatjuk az ellenállást é ció i n uk merev-képlékeny anyagmodellel. a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta ε
σ
29
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t Építéstechnológia r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Teljes aláállványozás
k é z s s é n z a p T Beton megszilárdulása után állványbontás öszvér szelvény viseli a terheket. é i t K e i z k e ö k n r r Előnyök: e é z s m - acél szelvény a legkisebb, ó k t r a a z - alak biztosítás. T sS s é ció Hátrányok: i n uk a t - kúszás hatása nagy, r g t á s n - állványzat költséges.ds o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta 31
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Szabad szerelés
k é z s s é n z a p T Nincs állványzat acél szelvény viseli az építési terheket.i é t K i Burkolat és hasznos teher öszvér szelvény viseli.eze k ö k n r r e é z s m ó Előnyök: k t r a a z - nincs állvány költség, T sS s é ció - gyors építés. i n uk a t Hátrányok: r g t á s n - nagy acél önsúly, rds o á -rek - acél nyomott z öviloldalirányú t S e megtámasztás. z E e k M r e B sz ó t r Ta 32
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Ideiglenes megtámasztás
k é z s s é n z a p T Pontonkénti ideiglenes támasz é i t K e i z k e ö k n r acél szelvény viseli az építési terheket, de kisebb aefesztáv. ér z s m ó k t r a a z T sS Előnyök: s é ció - kevesebb állvány, i n uk a t - alak és erőjáték beállíthatósága. r g t á s s n Hátrányok: d o r k á l e i r - járom reakciózkúszást okoz. t S e z E e k BM szer ó t r Ta 33
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Acél vázszerkezet
k é z s s é n a épz T i iK t e z 3 k e ö k n r r e é7 z s m ó ak t r a z S T s s főtartók é ó i i c n k a tru fióktartók t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Oszlopok beállítva
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Fő- és fióktartó gerendák
k é z s s é n z a p T é főtartó fióktartó i t K e i z k e ö k n r r e é z s m ó k t r a a z T sS s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Gerendák túlemelése
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r • Az Taállandó teherből származó lehajlás mértékével a gerendát túl lehet emelni.
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Túlemelés előnye
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r • Túlemelt Ta gerenda a beton súlya alatt kiegyenesedik.
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Túlemelés pontatlansága
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z Eredeti S T s betonvastagság és ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó megtervezve az acél gerenda nem egyenesedik ki – t • Rosszul r a T többletbetonozás (többletsúly!).
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Túlemelés készítése
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer Hideg alakítással ó Hőrhatással t Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Trapézlemez elhelyezése
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Trapézlemez rögzítése
k é z s s é n a épz hegesztve T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k mechanikus rögzítőgta u r t á s s n elemekkel d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Együttdolgozást biztosító csapokk
é s z s n pzé a T é i t K e i z k e ö k n r r e é z s m ó k t r a a z T sS s é ció i n uk a t r g t á s • Leggyakrabban fejes n s d o r k á csapokatilhasználnak e r z t S e • Különböző méretben és z E e k M r anyagminőségben e B sz ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Fejes csapok rögzítése
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Kerámia gyűrűk – hozaganyag
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Vasalás elhelyezése
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Betonozás
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r • Betonozást a teherhordó elemek fölött kezdik, majd szétterítik. Ta • El kell kerülni, hogy a sok beton egy helyen felhalmozódjon.
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é Öszvértartók számítása z s m ó ak t r a z S T hagyományos elven s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Számítási alapfeltevések
k é z s s é n z a p T Gerendamodell: é i t K e i - az öszvér keresztmetszet részei követik a z k e ö k n r Bernoulli-Navier hipotézist; r e é z s - az öszvér km. részeinek görbülete azonos m ó k t r a a z S T s s nincs elválás; é ció i n merev k - a nyírt kapcsolat folytonos éstvégtelen a u r g t á s s n d o r nincs relatív eltolódás; k á l e i r z - egytengelyű feszültségállapot; t S e z E e - lineárisan számítható → Hook-törvény. k M r B sze ó t r Ta együttdolgozó szélesség
fesztáv
öszvér gerenda
vb. lemez vastagsága
acél szelvény
vasbeton lemez
fejes csap
48
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Számítási alapfeltevések
k é z s s é n z a p T Rugalmas analízís: é i t K e i - homogén, izotróp, lineárisan rugalmas anyagmodellek az öszvérkm. részeire; z k e ö k n r - kis alakváltozások és kis elmozdulások; r e é z s - lassú alakváltozás (kúszás) hatása: m ó k t r és tartós a a z • "kézi számítás" pillanatnyi teher (nincs kúszás) teher (kúszás), S T smodellben. s • kúszás függvény → kúszás követése numerikus é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta 49
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Feszültségek számítása
k é z s s é n z a p T Központos normálerő: é i t K e i z k e ö k n r r e é z s m ó k t r a a z T sS s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ∑tó r a T g y
εc
N = Na + Nc
- egyensúlyi egyenlet,
ε0 = ε a = εc σ a = E a ⋅ ε a ; σ c = Ec ⋅ ε c
- kompatibilitási egyenlet,
ε0
n=
N
- anyagegyenlet.
εa
Ea Ec
→
Ec =
Ea n
feszültségek az acélban és a betonban: Ea
N
N σa = ⋅N = = Ac Ai Ea Aa + Ea ⋅ Aa + ⋅ Ac n n
σc =
ac
Si
a
aa
N = ( Ea ⋅ Aa + Ec ⋅ Ac ) ⋅ ε 0
homogenizálás:
Sc
Nc
Ea ⋅ Aa +
Ea ⋅ Ac n
⋅N =
Sa
ε0
1
Ea n
Na
N n ⋅ Ai
Ai
súlyponttávolságok: Mi = 0
Nc ⋅ ac = Na ⋅ aa ( N − Na ) ⋅ ac = Na ⋅ aa ac = a − aa
N − Na ⋅a N N ac = a ⋅ a N aa =
Ea ⋅ Ac n aa = ⋅a = Ea Ea ⋅ Aa + ⋅ Ac n Ea ⋅ Ac ac = ⋅a = Ea Ea ⋅ Aa + ⋅ Ac n
Ac n ⋅a Ai
Aa ⋅a Ai
50
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Feszültségek számítása
k é z s s é n z a p T Nyomaték: é i t K e i z k e ö k n r r e é z s m ó k t r a a z T sS s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta
egyensúlyi egyenlet
Na − Nc = 0
→
z
εc
Nc = Na = N
Nc
Sc
Mc
M a + M c + N a ⋅ aa + N c ⋅ ac = M
komp. egyenlet anyag egyenlet
feszültség → igv.
ε c = ac ⋅ ρ ε a = aa ⋅ ρ σ c = Ec ⋅ ε c → σ c = Ec ⋅ ρ ⋅ z σ a = Ea ⋅ ε a σ a = Ea ⋅ ρ ⋅ z → M c = Ec ⋅ I c ⋅ ρ M a = Ea ⋅ I a ⋅ ρ N = Ea ⋅ Aa ⋅ ε a = Ec ⋅ Ac ⋅ ε c
ac
y
y
ρ
Si
Na
εa
Ma
aa
Sa
z
1
aa∙ρ
ac∙ρ M ρ= Ea ⋅ I a + Ec ⋅ I c + Ea ⋅ Aa ⋅ aa 2 + Ec ⋅ Ac ⋅ ac 2 M 1 M ρ= ⋅ = I A Ea I + c + A ⋅ a 2 + c ⋅ a 2 Ea ⋅ Ii a a a c n n
feszültségek az acélban és a betonban: Ea M M ⋅ ⋅z = ⋅z n Ea ⋅ I i n ⋅ Ii M M σ a = Ea ⋅ ρ ⋅ z = E a ⋅ ⋅z = ⋅z Ea ⋅ I i Ii
σ c = Ec ⋅ ρ ⋅ z =
homogenizálás: n =
Ea Ec
→
Ec =
Ea n
súlyponttávolságok: Aa ⋅a Ai A aa = c ⋅ a n ⋅ Ai ac =
51
a
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Feszültségek számítása
k é z s s é n z a p T Fajlagos nyíróerő: é i t K e i z k e ö k n r r e é z s m ó k t r a a z T sS s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta N
N a hajlításból: N = Ea ⋅ Aa ⋅ aa ⋅ ρ
Ea ⋅ Aa ⋅ aa dN dM v= = ⋅ 2 2 dx Ea ⋅ I a + Ec ⋅ I c + Ea ⋅ Aa ⋅ aa + Ec ⋅ Ac ⋅ ac dx
homogenizálás: n = Ea
Ec
→
Ec =
Ea n
feszültségek az acélban és a betonban: v=
Ea ⋅ Aa ⋅ aa
V
N
v
v v ⋅ dx = dN dN v= dx
N+dN
N+dN
dx
⋅V Ea Ea 2 2 ⋅ I c + Ea ⋅ Aa ⋅ aa + ⋅ Ac ⋅ ac Ea ⋅ I a + n n Ac Si ⋅ ac Aa ⋅ aa Si ⋅ V n vagy v = ⋅V ⋅V = v= Ii Ii Ii
52
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Feszültségek számítása
k é z s s é n z a p T Terhelő nyúlás: é i t K e i z k e ö k n r r e é z s m ó k t r a a z T sS s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta εt
Sc
statikailag határozott tartó: ε t = α ⋅ Δt hőmérsékletváltozás a betonban N t = Ac ⋅ Ec ⋅ ε t
M t = N t ⋅ ac ; N t
σ c,1 = Ec ⋅ ε t
Ai ; I i Nt N t → σ c,2 = n ⋅ Ai N σ a,2 = t Ai A ⋅ E ⋅ε ⋅ a M t → σ c,3 = c c t c ⋅ z n ⋅ Ii A ⋅ E ⋅ε ⋅ a σ a,3 = c c t c ⋅ z Ii
σ a,1 = 0
Si
Sa
1
Nt
Nt
ac
Nt
feszültségek az acélban és a betonban: Ac ⋅ Ec ⋅ ε t Ac ⋅ Ec ⋅ ε t ⋅ ac + ⋅z n ⋅ Ai n ⋅ Ii A ⋅ E ⋅ε A ⋅ E ⋅ε ⋅ a σa = 0 − c c t + c c t c ⋅ z Ai Ii
σ c = Ec ⋅ ε t −
53
Mt
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Feszültségek számítása
k é z s s é n z a p T Közbenső támasz környezete: é i t K e i z k e ö k n r r e é z s m ó k t r a a z T sS s é ció i n uk a t r g t á s s n d o r k á l e i r z t S e z E e k BM szer ó t r Ta beton bereped
igénybevétel eloszlás repedéstágasság
ideális keresztmetszet:
Ss
as2
Si
a
a a2
Sa
Ai2 = As + Aa A A aa2 = s ⋅ a as2 = a ⋅ a Ai2 Ai2
I i2 = I a + Aa ⋅ aa2 2 + As ⋅ as2 2
feszültségek az acélban és a vasalásban: M ⋅z I i2 M σs = ⋅ z I i2
σa =
54
Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés Dr. Kovács Nauzika
Felhasznált irodalom
• • • • • • • • • • • • • • • • •
k é z s s é n a épz T i iK t e z k e ö k n r r e é z s m ó ak t r a z S T s s é ó i i c n k a tru t g á s s n d o r k á l t-re i z S e z E e k BM szer ó t r Ta SSEDTA http://www.stalforbund.com/Eurokoder/Trans_National_Approach_EuroCode_4.pdf www.peikko.com, Deltabeam Technical Manual, Installation Instructions www.lindab.com, Könnyűszerkezetes öszvérfödém http://www.tatasteelconstruction.com, Slimdek http://www.arcelormittal.com, Slim floor http://www.ssedta.com AISC Teaching Aids, www.aisc.org MSZ EN 1994-1-1: 2004. Eurocode 4: Öszvérszerkezetek tervezése: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok. MSZ EN 1994-2: 2005. Eurocode 4: Öszvérszerkezetek tervezése: Általános és hidakra vonatkozó szabályok. MSZ EN 1993-1-1: 2005. Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok. MSZ EN 1993-1-5: 2005. Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése: Lemezekből összeállított szerkezetek. MSZ EN 1993-1-8: 2005. Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése: Csomópontok tervezése. MSZ EN 1992-1-1: 2004. Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok. MSZ EN 1993-2: 2006. Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése: Hidakra vonatkozó szabályok. ESDEP (The European Steel Design Education Programme) internetes oktatási anyaga: http://www.esdep.org/members/master/wg10/toc.htm Dr. Szatmári István: Öszvértartók, egyetemi jegyzet, 1998. Dr. Dunai László: Öszvérszerkezetű Hidak, előadás óravázlat www.hsz.bme.hu
55