Upload
vanthuan
View
223
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced Concrete Structures III.
Vasbetonszerkezetek III.
- Vasbeton keretszerkezetek – igénybevételek közelítő és pontos meghatározása I. -
V.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Dr. Kovács Imre PhD
tanszékvezető
főiskolai tanár
E-mail:
Mobil:
06-30-743-68-65
Iroda:
06-52-415-155 / 77764
WEB:
www.epito.eng.unideb.hu
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Nem kilendülő – fix – síkbeli keretek
2 elfordulási
szabadságfok
2 elfordulási
szabadságfok
2 elfordulási
szabadságfok
2 elfordulási
szabadságfok
1 elfordulási
szabadságfok1 elfordulási
szabadságfok
3 elfordulási
szabadságfok1 elfordulási
szabadságfok
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Egyszeresen kilendülő síkbeli keretek
1 eltolódási, 2 elfordulási
szabadságfok
1 eltolódási, 2 elfordulási
szabadságfok1 eltolódási, 2 elfordulási
szabadságfok
1 eltolódási, 2 elfordulási
szabadságfok
1 eltolódási, 4 elfordulási
szabadságfok1 eltolódási, 6 elfordulási
szabadságfok1 eltolódási, 3 elfordulási
szabadságfok
1 eltolódási, 5 elfordulási
szabadságfok
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
3 eltolódási, 3 elfordulási
szabadságfok
2 eltolódási, 4 elfordulási
szabadságfok3 eltolódási, 10 elfordulási
szabadságfok
2 eltolódási, 4 elfordulási
szabadságfok
3 eltolódási, 12 elfordulási
szabadságfok
5 eltolódási, 5 elfordulási
szabadságfok 4 eltolódási, 7 elfordulási
szabadságfok
3 eltolódási, 8 elfordulási
szabadságfok
Többszörösen kilendülő síkbeli keretek
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Térbeli keretek
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Théâtre des Champs-Élysées, Párizs
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
The Frame Hotel / Villamoda Galleries, Dubai, Egyesült Arab Emirátus
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Előregyártott vasbeton keretszerkezetű lelátó
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Előregyártott vasbeton keretszerkezetű csarnok építése
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Előregyártott vasbeton keretszerkezetű csarnok építése
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Előregyártott vasbeton keretszerkezetű csarnok építése
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Monolit vasbeton keretszerkezetű épület építése
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frames
Vasbeton keretszerkezetek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Monolit vasbeton keretszerkezetű épület építése
Keretváz üresen Keretváz kitöltő falazattal
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frame building
Vasbeton keretszerkezetű épület
Keret oszlopok
Keret gerendák
Födémek Függőleges
terhek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frame building
Vasbeton keretszerkezetű épület
Keret oszlopok
Keret gerendák
Vízszintes
terhek
Vízszintes
terhek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced concrete frame building
Vasbeton keretszerkezetű épület
Síkbeli keretSíkbeli keret
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Load of reinforced concrete frame
Vasbeton keretszerkezet terhei
Függőleges terhek Vízszintes terhek
Állandó terhek:szerkezetek, válaszfalak, rétegrend, gépészet,
villamosság, álmennyezet, technológia, stb.
Födémek hasznos terhei:funkciótól függő hasznos teher, zárófödémek hasznos
terhei (járható, nem járható esetek), szerelési teher, stb.
Födémek meteorológiai terhei:zárófödémek hóterhe
Szeizmikus terhek:függőleges gyorsulásból származó földrengésteher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések függőleges terhei
Állandó terhek:geometriai imperfekciókból (ferdeségből)
származó vízszintes terhek
Meteorológiai terhek:szélnyomás szélszívás, szélsurlódás
Szeizmikus terhek:vízszintes gyorsulásból származó
szeizmikus (földrengés) teher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések vízszintes terhei
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Load of reinforced concrete frame
Vasbeton keretszerkezet terhei
Függőleges terhek Vízszintes terhek
Állandó terhek:szerkezetek, válaszfalak, rétegrend, gépészet,
villamosság, álmennyezet, technológia, stb.
Födémek hasznos terhei:funkciótól függő hasznos teher, zárófödémek hasznos
terhei (járható, nem járható esetek), szerelési teher, stb.
Födémek meteorológiai terhei:zárófödémek hóterhe
Szeizmikus terhek:függőleges gyorsulásból származó földrengésteher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések függőleges terhei
Állandó terhek:geometriai imperfekciókból (ferdeségből)
származó vízszintes terhek
Meteorológiai terhek:szélnyomás szélszívás, szélsurlódás
Szeizmikus terhek:vízszintes gyorsulásból származó
szeizmikus (földrengés) teher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések vízszintes terhei
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Atmospheric pressure map of Hungary (14:25 21.02.2009.)
Magyarország légnyomás térképe (2009.02.21. 14:25)
www.idokep.huDebreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Wind map of Hungary (14:25 21.02.2009)
Magyarország széltérképe (2009.02.21. 14:25)
www.idokep.huDebreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Wind load – Mean wind speed
Szélteher – Átlagos szélsebesség
0bseasondirb vccv
bv Az átlagos szélsebesség alapértéke terepszint felett 10 m magasságban.
Az átlagos szélsebesség kiindulási értéke Magyarországon, mely a sík
terepszint feletti 10 m-es magasságban, 10 perces időintervallumban
mért értékek átlaga:
Iránytényező javasolt értéke 1.
Évszaktól függő tényező, javasolt értéke 1.
m/s6,230 bv0bv
dirc
seasonc
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Wind load – Mean wind speed as a function of z
Szélteher – Átlagos szélsebesség a magasság függvényében
brm vzczczv 0
zvm Az átlagos szélsebesség értéke a terepszint felett z magasságban.
Érdességi tényező: zcr
zc0
0
lnz
zkzc rr
Terepkategória I. II. III. IV.
Tereptényező 0,170 0,190 0,215 0,234
Felületi érdesség 0,01 0,05 0,30 1,00
Minimális magasság 1 2 5 10
07,0
,0
019,0
IIr
z
zk
m0z
mminz
Domborzati tényező (I-III kategóriák esetén).
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Wind load – Wind pressure
Szélteher – Torlónyomás
2
2
1bb vq
bv
A torlónyomás alapértéke.
Az átlagos szélsebesség alapértéke terepszint felett 10 m magasságban.
A levegő sűrűsége, 3kg/m25,1
zvzlzq mvp2
2
171
zqp A torlónyomás csúcsértéke z magasságban.
A szélsebesség ingadozásának variációs tényezője.
Az átlagos szélsebesség értéke. zvm
bq
zlv
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Wind load – External wind pressure on fertical surface
Szélteher – Külső felületi szélnyomás függőleges felületen
pepe czqw
Széltámadta
oldal
Szélárnyékos
oldal
≥ 5 +0,8 +1,0 -0,7
1 +0,8 +1,0 -0,5
≤ 0,25 +0,7 +1,0 -0,3
10,pec 1,pec10,pec 1,pecd
h
b
h
d
zqp A torlónyomás csúcsértéke z magasságban.
A külső felületi nyomás alaki tényezője.pec
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Wind load – Wind load on external surface
Szélteher – Szélerő függőleges felületen
refewe AwF
ew A külső felületi szélnyomás értéke függőleges felületen.
A referencia felület.refA
refA
ew ew
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: Wind load – Ultimate limit state (ULS)
Vízszintes terhek : Szélteher figyelembe vétele – Teherbírási határállapot
Tervezési helyzet
Állandó hatások Független esetleges hatások Rendkívüli
vagy
szeizmikus
hatásokKedvezőtlen Kedvező Domináns Többi
Tartós, ideiglenes -
Rendkívüli
Szeizmikus -
kG G,sup kG Ginf,
kG
kG
11 kQ Q kiiQi Q 0
111 kQ kii Q2
kii Q2
dA
EdA
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: Wind load – Serviceability limit state (SLS)
Vízszintes terhek : Szélteher figyelembe vétele – Használhatósági határállapot
Hatáskombináció Állandó hatások
Független esetleges hatások
Domináns Többi
Kvázi-állandó
Gyakori
Karakterisztikus
kjG
kii Q2
111 kQ kii Q2
kii Q01kQ
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 1 – Determination of wind load – geometry of the building
1. Példa: Szélteher meghatározása – épületgeometria
-0,15
+14,00
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
-0,15
+14,00
±0,00
+5,00
+9,00
+13,20
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load – determination of levelnesses
1. Példa: Szélteher meghatározása – szintmagasságok meghatározása
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
-0,15
+14,00
±0,00
+5,00
+9,00
+13,20
+4,20
+8,20
+12,203,20
3,20
4,20
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load – determination of level spacings
1. Példa: Szélteher meghatározása – belmagasságok meghatározása
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
-0,15
+14,00
±0,00
+5,00
+9,00
+13,20
+4,20
+8,20
+12,20
700
700
700
3,30
3,30
3,20
3,20
4,20
500
200
300
800+13,20
+14,00
+12,90
+12,20+12,70
300
+8,90
+8,20+8,70 500
200
100+9,00
T.
II.
300
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load – geometry of beams
1. Példa: Szélteher meghatározása – gerendák méretfelvétele
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
-0,15
+14,00
±0,00
+5,00
+9,00
+13,20
+4,20
+8,20
+12,20
700
700
700
3,30
3,30
-0,85
3,20
3,20
4,20 4,65
500
200
+4,90
+4,20+4,70
-0,65
-1,05
650
100+5,00
±0,00
400
FSZ.
I.
300
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load – geometry of foundation
1. Példa: Szélteher meghatározása – alapozás méretfelvétele
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
-0,15
+14,00
±0,00
+5,00
+9,00
+13,20
+4,20
+8,20
+12,20
700
700
700
3,30
3,30
-0,85
3,20
3,20
4,20 4,65
40,5
00,4
00,4
T.
II.
I.
FSZ.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load – geometry of frame
1. Példa: Szélteher meghatározása – keret statikai váza
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
493
mm10575,812
300700
beamI
493
mm10675,012
300300
columnI
70,1210675,0
10575,89
9
column
beam
I
I
300
500
300
300
Gerenda Oszlop
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load – geometry of frame
1. Példa: Szélteher meghatározása – keret statikai váza
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Terepkategória: 0 (Nyílt terep)
Terepszint feletti magasság: +14,15 m
Torlónyomás:
Terepszint feletti
magasság
Terep beépítési
kategória
I.
14 1,035
14,15 1,035
15 1,050
2kN/mzqp mz
Külső nyomási tényezők:
Széltámadta oldalon:
Szélárnyékos oldalon:
00,150,14
15,14
d
h
80,010, pec
50,010, pec
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Terepkategória, torlónyomás, külső nyomási tényező -
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Külső felületi szélnyomás és szélszívás -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
Külső felületi szélnyomás: Külső felületi szélszívás:
80,0ew 50,0ew
210,kN/m828,0
80,0035,1
)(80,0
pepe
czqw 210,
kN/m518,050,0035,1
)(50,0
pepe
czqw
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Közbenső keretre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
Keretre redukált külső felületi szélnyomás: Keretre redukált külső felületi szélszívás:
80,0wep 50,0wep
kN/m296,300,4828,0
)80,0(
frameewe
dwp kN/m072,2
00,4518,0
)50,0(
frameewe
dwp
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
Külső felületi szélnyomás terhe szintenként: Külső felületi szélszívás terhe szintenként:
kN/m296,3 kN/m072,2
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45kN37,11
kN18,13
kN34,14
kN15,7
kN29,8
kN01,9
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55kN/m368,5
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45kN52,18
kN47,21
kN35,23
Karakterisztikus érték kNwe,iP
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55kN/m052,8
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45kN78,27
kN21,32
kN03,35
Teherbírási határállapot – Tartós és ideiglenes tervezési helyzet – Szélteher domináns
kNwe,iQ P 5,1Q
Hol?
- szerkezeti elemek
tervezésénél, ahol a
vizsgált elemet érő
hatások közül a
szélteher a dominánsFüggőleges teherhordó szerkezetek
hajlítónyomatékaira lehet mértékadó!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55kN/m831,4
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45kN67,16
kN33,19
kN02,21
kN0 we,iQ P 5,1Q 6,00
Teherbírási határállapot – Tartós és ideiglenes tervezési helyzet – Szélteher nem domináns
Hol?
- szerkezeti elemek
tervezésénél, ahol a
vizsgált elemet érő
hatások közül nem a
szélteher a domináns
teher
Jellemzően a vízszintes teherhordó szerkezetek
hasznos terhei a meghatározók!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45
Teherbírási határállapot – Rendkívüli tervezési helyzet – Szélteher fő esetleges teher
kN1 we,iP 5,01
Függőleges teherhordó szerkezetek
hajlítónyomatékaira lehet mértékadó!
kN/m684,2
kN26,9
kN74,10
kN68,11
Hol?
- szerkezeti elemek
rendkívüli hatásokra
való méretezésénél,
ahol a vizsgált elemet
érő hatások közül a
szélteher a fő esetleges
teher
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45
Teherbírási határállapot – Rendkívüli tervezési helyzet – Szélteher nem fő esetleges teher
Hol?
- szerkezeti elemek
rendkívüli hatásokra
való méretezésénél,
ahol a vizsgált elemet
érő hatások közül nem a
szélteher a fő esetleges
teher
kN2 we,iP 02
Tehát a szél hatását ebben a
kombinációban nem kell figyelembe venni!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45
Teherbírási határállapot – Szeizmikus tervezési helyzet – Szélteher esetleges teher
Hol?
- szerkezeti elemek
szeizmikus hatásokra
való méretezésénél,
ahol a vizsgált elemet
érő hatások közül a
szélteher az egyik
esetleges teher
kN2 we,iP 02
Tehát a szél hatását ebben a tervezési
helyzetben nem kell figyelembe venni!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45
Használhatósági határállapot – Kvázi-állandó kombináció
-0,85
kN2 we,iP 02
Hol?
- alakváltozás
- repedéstágasság
Tehát a szél hatását ebben a
kombinációban nem kell figyelembe venni!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55kN/m684,2
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45kN26,9
kN74,10
kN68,11
Használhatósági határállapot – Gyakori kombináció – Szélteher domináns
-0,85
kN1 we,iP 5,01
Hol?
- eltolódás
- lengés
Tehát a szél hatása ebben a kombinációban meghatározó,
hiszen további vízszintes terhek nem lépnek fel!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45
Használhatósági határállapot – Gyakori kombináció – Szélteher nem domináns
-0,85
Hol?
- eltolódás
- lengés
kN2 we,iP 02
Tehát a szél hatását ebben a
kombinációban nem kell figyelembe venni!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45
Használhatósági határállapot – Karakterisztikus kombináció – Szélteher domináns
-0,85
Hol?
- Irreverzibilis
használhatósági
határállapotok
- Feszültség-korlátozási
vizsgálatok
kN/m368,5
kN52,18
kN47,21
kN35,23
kNwe,iP
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
- Szintekre redukált külső felületi szélnyomás és szélszívás terhe egy oldalon -
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
4,70
4,00
4,00
1,45
4,35
4,00
3,45
Használhatósági határállapot – Karakterisztikus kombináció – Szélteher nem domináns
-0,85
Hol?
- Irreverzibilis
használhatósági
határállapotok
- Feszültség-korlátozási
vizsgálatokTehát a szél hatása ebben a kombinációban meghatározó, hiszen
további vízszintes terhek nem lépnek fel!
kN0 we,iP 6,00
kN/m221,3
kN11,11
kN88,12
kN01,14
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Example 1 – Determination of wind load
1. Példa: Szélteher meghatározása
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Load of reinforced concrete frame
Vasbeton keretszerkezet terhei
Függőleges terhek Vízszintes terhek
Állandó terhek:szerkezetek, válaszfalak, rétegrend, gépészet,
villamosság, álmennyezet, technológia, stb.
Födémek hasznos terhei:funkciótól függő hasznos teher, zárófödémek hasznos
terhei (járható, nem járható esetek), szerelési teher, stb.
Födémek meteorológiai terhei:zárófödémek hóterhe
Szeizmikus terhek:függőleges gyorsulásból származó földrengésteher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések függőleges terhei
Állandó terhek:geometriai imperfekciókból (ferdeségből)
származó vízszintes terhek
Meteorológiai terhek:szélnyomás szélszívás, szélsurlódás
Szeizmikus terhek:vízszintes gyorsulásból származó
szeizmikus (földrengés) teher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések vízszintes terhei
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Földrengések és törésvonalak Magyarországon (Kr.u 456 - 2004) -
Horizontal loads: Seizmic load – Earthquake - Hungary
Vízszintes terhek: Szeizmikus teher – Földrengés - Magyarország
www.foldrenges.hu
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
- Magyarország földrengés veszélyeztetettsége -
Horizontális
gyorsulás értéke
50 évre, 10%
meghaladási
valószínűség
mellett (1/475 év
gyakoriság) az
alapkőzeten, [m/s2]
www.foldrenges.hu
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: Seizmic load – Earthquake - Hungary
Vízszintes terhek: Szeizmikus teher – Földrengés - Magyarország
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Earthquake – Basic requirement for buildings
Földrengés – Épületekkel szemben támasztott alapkövetelmények
• El kell kerülni az emberi élet kioltását, még nagy, ritkán bekövetkező földrengés esetén
is!
• Korlátozni kell a bekövetkező károkat, közepes, gyakran bekövetkező földrengés esetén!
• Biztosítani kell a létfontosságú épületek (kórházak, tűzoltóság, erőművek)
használhatóságát!
• Az épületnek eleget kell tennie a teherbírási – no-collapse requirement –
követelménynek!
• Az épületnek eleget kell tennie a korlátozott károk – damage limitation requirement –
követelménynek!
No-collapse requirement: Károsodhat, de nem dőlhet össze olyan földrengés hatására
melynek túllépési valószínűsége 50 év alatt 10% (475 éves gyakoriság).
Damage limitation requirement: Nem károsodhat jelentősen olyan földrengés hatására,
melynek túllépési valószínűsége 10 év alatt 10% (95 éves gyakoriság)
MSZ EN 1998-1:2005 Eurocode 8
Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése
1-1. rész: Általános szabályok
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: Seizmic load – Earthquake
Vízszintes terhek: Szeizmikus teher – Földrengés figyelembe vétele
Tervezési helyzet
Állandó hatások Független esetleges hatások Rendkívüli
vagy
szeizmikus
hatásokKedvezőtlen Kedvező Domináns Többi
Tartós, ideiglenes -
Rendkívüli
Szeizmikus -
kG G,sup kG Ginf,
kG
kG
11 kQ Q kiiQi Q 0
111 kQ kii Q2
kii Q2
dA
EdA
- Teherbírási határállapot -
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
1. Zóna: Nincs
(agR = 0,04·g)
2. Zóna: Békés, Borsod-Abaúj-Zemplén, Csongrád,
Hajdú-Bihar, Jász-Nagykun-Szolnok,
Nógrád, Szabolcs-Szatmár-Bereg, Tolna
(agR = 0,06·g)
3. Zóna: Baranya, Bács-Kiskun, Fejér, Győr-
Sopron, Heves, Pest, Somogy, Vas,
Veszprém, Zala
(agR = 0,08·g)
4. Zóna: Komárom
(agR = 0,10·g)
Horizontal loads: Horizontal acceleration due to earthquake
Vízszintes terhek: Földrengés okozta vízszintes gyorsulás
gRIg aa
I Épületfontossági tényező
A vízszintes gyorsulás kiindulási értéke, az alapkőzeten megadott maximális
gyorsulásgRa
Fontossági kategória
Igen fontos létesítmény (pl. kórház,
tűzoltóság) (IV. osztály)1,4
Nagy forgalmú létesítmény (pl. pályaudvar,
irodaház, színház) (III. osztály)1,2
Normál lakó és középület (II. osztály) 1,0
Alárendeltebb épületek (pl. mezőgazdasági,
ideiglenes) (I. osztály)0,8
I
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: Seizmic load – Base shear force
Vízszintes terhek: Szeizmikus teher – Teljes földrengési teher
- Teherbírási határállapot – No-collaps requirement -
mSF db m
bF
m tömeget a födém
tömege, a függőleges
teherhordó
szerkezetek
tömegének fele,
továbbá a szeizmikus
tervezési helyzetben
figyelembe vett
esetleges terhek
tömegben kifejezett
összege adja
Tervezési (pszeudó)
gyorsulási válasz
spektrum
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Seizmic load – Design acceleration spektrum
Szeizmikus teher – Tervezési gyorsulási válasz spektrum
• A tervezett épület fontosságától.
• A tervezési terület szeizmicitásától.
• Az épület alatti talajtól.
• Az épület merevségétől, amit az épület szabad
rezgésideje (sajátrezgési periódusidő) alapján
veszünk figyelembe
• Az épület energia elnyelő és alakváltozási képességétől,
duktilitásától.
A tervezési gyorsulási válaszspektrum egy adott tömeg várható vízszintes
gyorsulását adja meg, értéke függ:dS
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Determination of design acceleration spektrum
A tervezési gyorsulási válasz spektrum meghatározása
Rezgésidő szerinti
tartomány
A tervezési gyorsulási válasz spektrum
BTT 0
CB TTT
DC TTT
TTD
3
25,2
3
2
qT
TSa
Bg
qSag
5,2
gC
g aT
T
qSa 2,0,
5,2max
g
DC
g aT
TT
qSa 2,0,
5,2max
2
dS
A vízszintes tervezési gyorsulás maximális értékega
Az épület alatti talaj minőségét megadó un. talajminőségi tényezőSA tervezési gyorsulási válaszspektrum függvényének töréspontjaihoz tartozó rezgésidők
DCB TTT ,,Az épület képlékeny viselkedési jellemzőit összefoglaló un. viselkedési tényezőqA szabad rezgést végző szerkezet sajátrezgési periódusidejeT
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Soil classes
Talajosztályok értelmezése
Talaj
osztályTalaj rövid leírása, jellemzői
A Szikla, max. 5 m vastagságú gyengébb talajréteggel felette.
BTömör homok, kavics vagy kemény agyag min. több 10 m vastagságban, a
mélységgel javuló tulajdonságokkal.
CTömör vagy közepesen tömör homok, kavics, vagy gyengébb agyag, több 10 m
vagy 100 m vastagságban .
DLaza vagy közepesen tömör kohézió nélküli talaj, puhától közepesig terjedő
kohéziós talaj.
EMerevebb talajon rétegződő, C és D típusú rétegekkel kialakult talaj, felszínen
üledékes réteggel.
S1 Magas víztartalmú puha agyag
S2 Folyósodásra hajlamos talaj
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Soil factors and acceleration times
Talajosztályokhoz tartozó minőségi tényezők és rezgésidők
1. típusú földrengés
Talaj
osztály
A 1,00 0,15 0,40
2,00
B 1,20 0,15 0,50
C 1,15 0,20 0,60
D 1,35 0,20 0,80
E 1,40 0,15 0,50
BT CT DTS
2. típusú földrengés
Talaj
osztály
A 1,00 0,05 0,25
1,20
B 1,35 0,05 0,25
C 1,50 0,10 0,25
D 1,80 0,10 0,30
E 1,60 0,05 0,25
BT CT DTS
Ilyen talajok esetén a talaj minőségi tényezőt és a tervezési válaszspektrum
függvény töréspontjainak koordinátáit kísérleti úton kell meghatározniS1, S2
Az Eurocode 8 által megadott két földrengés típus közül Magyarország a végleges
alkalmazási dokumentumban valószínűleg csak az 1. típusú földrengést fogja
bevezetni. Részletes vizsgálat esetén a két földrengés alapján számított nagyobbik
érték biztonsággal használható.
Megjegyzés:
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Épülettípus q
Falazott épület 1,5
Vasbeton épület 2,0
Faszerkezetű épület 1,5
Hengerelt szelvényekből álló acélvázas épület 2,5
Vékonyfalú acélszerkezet 1,5
Plastic behaviour factor
Viselkedési tényező
Az Eurocode 8 viselkedési tényezője az épület tartószerkezeteinek képlékeny
viselkedését veszi figyelembe, horizontális értéke külön vizsgálat nélkül 1,5-re
bármilyen szerkezet esetén alkalmazható. Ettől nagyobb értékek esetén a
tartószerkezeti elemek képlékeny alakváltozási képességének részletes vizsgálata
szükséges, amit az EC-8 ”capacity design”-ként ismertet. Fenti táblázat a Magyar
Mérnöki Kamara által kiadott Méretezés földrengésre az európai elvek figyelembe
vételével c. TT-TS 4 2003 sorszámú kiadványában található meg.
Megjegyzés:
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Épülettípus
Merevítetlen acél keretszerkezetek esetén 0,085
Vasbeton keretszerkezetek, külpontosan merevített acél
keretszerkezetek esetén (merevítő és tartószerkezeti
rendszerek kapcsolatainál a szilárdsági tengelyek nem egy
pontban metszik egymást)
0,075
Központosan merevített acél keretszerkezetek és minden egyéb
szerkezet esetén0,050
Falazott szerkezetekre javasolt érték (EC-8 nem szabályozza) 0,025
Acceleration time
Sajátrezgési periódusidő
tC
43HCT t
Szabad rezgést végző 40 m-nél alacsonyabb épületek legkisebb T
sajátrezgési periódusidejének becslésére az EC-8 az alábbi
összefüggést javasolja:
Az épület magassága méterben.H
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00
g
d
a
S
B
A
D
C
E
szikla
felszíni üledék
laza talaj
sTA szerkezet sajátrezgési periódusideje
A tervezési gyorsulási
válaszspektrum és a
vízszintes tervezési gyorsulás
maximális értékének
hányadosa
Viselkedési tényező
00,1q
Design acceleration spektrum vs. acceleration time
Tervezési gyorsulási válasz spektrum – sajátrezgési periódusidő
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 2: Determination of basic shear force – no-collaps requirement
2. Példa: Teljes földrengési teher – teherbírási követelmények
00,16
00,4
00,12
Határozzuk meg a vázolt tömegű, egyszintes lakóépület teljes földrengési terhét, ha
az épület Szombathelyen épül, laza közepes kohézióval jellemezhető
altalajon, falazott függőleges teherhordó szerkezetként!
1. Épület tömegének meghatározása teheradatok alapján
Födémszerkezet tömegének karakterisztikus értéke: 1600 kg/m2
Födém hasznos terhének karakterisztikus értéke: 200 kg/m2
Hasznos teher kvázi-állandó teherszint tényezője (2): 0,3
Szélteher nem kiemelt esetleges teher így nem vesszük figyelembe.
Falszerkezet tömegének karakterisztikus értéke: 300 kg/m2
kg35232020012163,030021216216001216 m
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
2. Szeizmicitás meghatározása
Az épület a Vas megyei Szombathelyen épül, így a terület szeizmicitási besorolása alapján a 3.
zónába tartozik. A vízszintes gyorsulás kiindulási értéke, az alapkőzeten megadott maximális
gyorsulás alapján számítható:
2s
m80,01008,008,0 gagR
3. Épületfontossági tényezőjének meghatározása
Az épület közönséges lakóépület, így a vízszintes tervezési gyorsulás meghatározásához
szükséges épületfontossági tényező értéke:
00,1I
4. Épület viselkedési tényezőjének meghatározása
Az Eurocode 8 viselkedési tényezője az épület tartószerkezeteinek képlékeny viselkedését veszi
figyelembe, horizontális értéke külön vizsgálat nélkül 1,5-re bármilyen szerkezet esetén
alkalmazható:50,1q
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 2: Determination of basic shear force – no-collaps requirement
2. Példa: Teljes földrengési teher – teherbírási követelmények
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
5. Sajátrezgési periódusidő meghatározása
Szabad rezgést végző 40 m-nél alacsonyabb, falazott szerkezetű épületek legkisebb T
sajátrezgési periódusidejének becslésére az alábbi összefüggés alkalmazható:
6. Talajosztály meghatározása
sHCT t 071,000,4025,04343
Az épület laza vagy közepesen tömör kohézió nélküli talajrétegek felett, puhától közepesig terjedő
kohéziós talajon épül. Így a talaj D osztályúnak tekinthető.
7. Földrengéstípus kiválasztása
Az Eurocode 8 által megadott két földrengés típus közül Magyarország a végleges alkalmazási
dokumentumban valószínűleg csak az 1. típusú földrengést fogja bevezetni. Ennek alapján
feladatunkban ezzel a földrengéssel dolgozunk.
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 2: Determination of basic shear force – no-collaps requirement
2. Példa: Teljes földrengési teher – teherbírási követelmények
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
8. A tervezési gyorsulási válaszspektrum meghatározása
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00
sTA szerkezet sajátrezgési periódusideje
g
d
a
S
sT 071,0
779,1g
d
a
S
Dlaza vagy közepesen tömör kohézió
nélküli talajrétegek, puhától
közepesig terjedő kohéziós talaj
2s
m423,180,000,1779,1 gRI
g
dd a
a
SS
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 2: Determination of basic shear force – no-collaps requirement
2. Példa: Teljes földrengési teher – teherbírási követelmények
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
mSF db m
00,16
00,4
00,12
9. Teljes földrengési teher meghatározása
kN502352320423,1 mSF db
Ha a hasznos terhet
elhanyagoljuk a
számítás során a
teljes földrengés
teher 462 kN, az
eltérés kb. 8%!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 2: Determination of basic shear force – no-collaps requirement
2. Példa: Teljes földrengési teher – teherbírási követelmények
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Seizmic load – Damage limitation requirement
Szeizmikus teher – Korlátozott károsodási követelmények
- Teherbírási határállapot – Damage limitation requirement -
mSmSF eeDLb m
bF
m tömeget a födém
tömege, a függőleges
teherhordó
szerkezetek
tömegének
fele, továbbá a
szeizmikus tervezési
helyzetben figyelembe
vett esetleges terhek
tömegben kifejezett
összege adja
Rugalmas
gyorsulási válasz
spektrum
Gyorsulás
csökkentő
szorzőja
eDLd
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Szintek közti relatív eltolódás
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Damage limitation requirement – interstory drift
Korlátozott károsodási követelmények – szintek közti relatív eltolódás
- Teherbírási határállapot – Damage limitation requirement -
mSmSF eeDLb m
bF
eDLd
Szintek közti relatív eltolódás
Ha az épülethez kapcsolt nem szerkezeti elemek ridegek:
Ha a nem szerkezeti elemek duktilisak:
Ha a szerkezet alakváltozása nem hat a nem szerkezeti elemekre:
hdeDL 0050,0
hdeDL 0075,0
hdeDL 0100,0
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Damage limitation requirement – acceleration reduction factor
Korlátozott károsodási követelmények – gyorsulást csökkentő tényező
- Teherbírási határállapot – Damage limitation requirement -
mSmSF eeDLb m
bF
eDLd
Gyorsulást csökkentő tényező
I. és II. fontossági osztály esetén:
III. és IV. fontossági osztály esetén:
4,0
5,0
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Elastic acceleration spektrum
Rugalmas gyorsulási válaszspektrum
- Teherbírási határállapot – Damage limitation requirement -
mSmSF eeDLb m
bF
eDLd
Rugalmas gyorsulási válaszspektrum
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Determination of elastic acceleration spektrum
A rugalmas gyorsulási válasz spektrum meghatározása
Rezgésidő szerinti
tartomány
A rugalmas gyorsulási válasz spektrum
BTT 0
CB TTT
DC TTT
sec4TTD
15,21
Bg
T
TSa
5,2Sag
T
TSa C
g 5,2
25,2
T
TTSa DC
g
eS
csillapítási korrekciós tényező, 5%-os csillapítás esetén 1, egyébként a szerkezet
viszkózus csillapítási mértékétől (x) függ:
55,0,
5
10max
x
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 3: Determination of basic shear force – damage limitation req.
3. Példa: Teljes földrengési teher – korlátozott károsodási követelmények
Határozzuk meg a 2. Példában ismertetett épület teljes földrengési terhét teherbírási
határállapotban a korlátozott károsodási követelmények betartása esetén!
1. Épület tömegének meghatározása teheradatok alapján
kg352320m
2. Szeizmicitás meghatározása
2s
m80,0gRa
3. Épületfontossági tényezőjének meghatározása
00,1I
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
4. Épület viselkedési tényezőjének meghatározása
50,1q
5. Sajátrezgési periódusidő meghatározása
sT 071,0
6. Talajosztály meghatározása
D
7. Földrengéstípus kiválasztása
1. típusú földrengés
8. Épület fontossági osztálya
II.
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 3: Determination of basic shear force – damage limitation req.
3. Példa: Teljes földrengési teher – korlátozott károsodási követelmények
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
9. A rugalmas gyorsulási válaszspektrum meghatározása
1. típusú földrengés
Talaj
osztály
A 1,00 0,15 0,40
2,00
B 1,20 0,15 0,50
C 1,15 0,20 0,60
D 1,35 0,20 0,80
E 1,40 0,15 0,50
BT CT DTS
20,0071,00
0
BTT
2s
m655,1
115,220,0
071,0135,180,0
15,21
e
e
Bge
S
S
T
TSaS
2s
m662,0655,140,0 eeDL SS
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 3: Determination of basic shear force – damage limitation req.
3. Példa: Teljes földrengési teher – korlátozott károsodási követelmények
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
m
00,16
00,4
00,12
10. Teljes földrengési teher meghatározása
Ha a hasznos terhet
elhanyagoljuk a
számítás során a
teljes földrengés
teher 211 kN, az
eltérés kb. 10%!
kN234352320655,140,0 mSmSF eeDLb
mSmSF eeDLb
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 3: Determination of basic shear force – damage limitation req.
3. Példa: Teljes földrengési teher – korlátozott károsodási követelmények
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
A tervezési és a rugalmas gyorsulási válaszspektrum felső korlátja
Simplifield determination of the maximum base shear force
Maximális földrengésteher egyszerűsített meghatározása
dS B
A
D
C
E
sTA szerkezet sajátrezgési periódusideje
eS 4,15,2max, SaS ge
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
4,15,2
max, Sq
aS gd
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Simplifield determination of the maximum base shear force
Maximális földrengésteher egyszerűsített meghatározása
Vizsgált helyzet 2. zóna 3. zóna 4. zóna
Teherbírási
követelmények
Korlátozott károsodási
követelmények
mS mS 33,1 mS 66,1
mS 6,0 mS 8,0 mS
2. Példa
Pontos számítás: kN502bF
Egyszerűsített számítás: kN656bF
3. Példa
Pontos számítás: kN234bF
Egyszerűsített számítás: kN395bF
mSq
amq
SamSF ggdb
5,25,2max,max,
mSamSamSF ggeb 5,25,2max,max,
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Arrangement of horizontal loads in vertical direction
Terhek eloszlása az épület magassága mentén
Amennyiben az épület eleget tesz a függőleges síkú szabályosság
követelményeinek és saját önrezgésszámának periódusidejére teljesül, hogy:
akkor lineáris rezgésalakot tételezhetünk fel, mely állandó tömegeloszlás esetén a
teljes földrengés teher háromszög szerinti megoszlását teszi lehetővé, mely
tehereloszlás eredője azonos a teljes földrengésteherrel:
CTT
4
sec2min
bF
bF
H
Fb2
Hm
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Arrangement of horizontal loads in vertical direction
Terhek eloszlása az épület magassága mentén
Amennyiben az épület eleget tesz a függőleges síkú szabályosság
követelményeinek és saját önrezgésszámának periódusidejére teljesül, hogy:
akkor lineáris rezgésalakot tételezhetünk fel. Amennyiben a tömegek eloszlása
szintenként változó akkor az egyes szintek magasságában működő terhekre kell
meghatározni a földrengésteher nagyságát:
CTT
4
sec2min
bF
H
1m2m3m
4m
3H
4
1
33
iii
b
mH
mHF
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 4: Seizmic load of multistory RC frame
4. Példa: Keret földrengés terhének meghatározása
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
Határozzuk meg az 1. Példában ismertetett többszintes vasbeton keretszerkezet
közbenső keretére ható teljes földrengés terhet a teherbírási követelmények (no-
collaps requirement) esetén!
3,bF
2,bF
1,bF
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
1. Szintenkénti tömegek meghatározása teher és geometriai adatok alapján
Födémkonstrukció rétegrend tömegének karakterisztikus értéke: 200 kg/m2
Födémkonstrukció szerkezet tömegének karakterisztikus értéke: 480 kg/m2
Válaszfalak egyenértékű tömegének karakterisztikus értéke: 100 kg/m2
Gépészet egyenértékű tömegének karakterisztikus értéke: 20 kg/m2
Határoló falszerkezetek egyenértékű tömegének karakterisztikus értéke: 50 kg/m2
Állandó terhek tömegének karakterisztikus értéke összesen: 850 kg/m2
Födém hasznos teher egyenértékű tömegének karakterisztikus értéke: 300 kg/m2
Hasznos teher kvázi-állandó teherszint tényezője (2): 0,3
Keretgerenda folyóméterének tömege: 360 kg/m
Keretoszlopok egyenértékű tömege keret folyóméterenként: 250 kg/m
kg7434000,500,300,625036043003,085025,12 m
kg7504000,500,300,630036043003,085025,11 m
kg6629000,500,300,6125360485025,13 m
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 4: Seizmic load of multistory RC frame
4. Példa: Keret földrengés terhének meghatározása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
kg750401 m
kg743402 m
kg662903 m
2. Szintenkénti tömegek eloszlása
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 4: Seizmic load of multistory RC frame
4. Példa: Keret földrengés terhének meghatározása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
3. Szeizmicitás meghatározása
Az épület a Jász-Nagykun-Szolnok megyei Kenderesen épül, így a terület szeizmicitási
besorolása alapján a 2. zónába tartozik. A vízszintes gyorsulás kiindulási értéke, az alapkőzeten
megadott maximális gyorsulás ennek alapján számítható:
2s
m60,01006,006,0 gagR
4. Épületfontossági tényezőjének meghatározása
Az épület irodaház (III. osztály) lesz, így a vízszintes tervezési gyorsulás meghatározásához
szükséges épületfontossági tényező értéke:
20,1I
5. Épület viselkedési tényezőjének meghatározása
Az Eurocode 8 viselkedési tényezője az épület tartószerkezeteinek képlékeny viselkedését veszi
figyelembe, horizontális értéke külön vizsgálat nélkül 1,5-re bármilyen szerkezet esetén
alkalmazható, de a Magyar Mérnöki Kamara által kiadott Méretezés földrengésre az európai elvek
figyelembe vételével c. TT-TS 4 2003 sorszámú kiadványában a vasbeton szerkezetekre javasolt
érték: 00,2q
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 4: Seizmic load of multistory RC frame
4. Példa: Keret földrengés terhének meghatározása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
6. Sajátrezgési periódusidő meghatározása
Szabad rezgést végző 40 m-nél alacsonyabb, vasbeton szerkezetű épületek legkisebb T
sajátrezgési periódusidejének becslésére az alábbi összefüggés alkalmazható:
7. Talajosztály meghatározása
sHCT t 547,015,14075,04343
A talaj leginkább tömör homok, kavics vagy kemény agyag több 10 m vastagságban, a mélységgel
javuló tulajdonságokkal, ennek megfelelően a talaj B osztályba sorolható.
8. Földrengéstípus kiválasztása
Az Eurocode 8 által megadott két földrengés típus közül Magyarország a végleges alkalmazási
dokumentumban valószínűleg csak az 1. típusú földrengést fogja bevezetni. Ennek alapján
feladatunkban ezzel a földrengéssel dolgozunk.
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 4: Seizmic load of multistory RC frame
4. Példa: Keret földrengés terhének meghatározása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00
9. A tervezési gyorsulási válaszspektrum meghatározása
sTA szerkezet sajátrezgési periódusideje
g
d
a
Sq
sT 547,0
742,2g
d
a
Sq
Btömör homok, kavics vagy kemény
agyag több 10 m vastagságban, a
mélységgel javuló tulajdonságokkal,
2s
m316,1
00,2
80,020,1742,2
q
a
a
SqS
gRI
g
dd
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 4: Seizmic load of multistory RC frame
4. Példa: Keret földrengés terhének meghatározása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
10. A közbenső keretre ható teljes földrengés teher
kN284750407434066290316,1 mSF db
mSF db
kg750401 m
kg743402 m
kg662903 m
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 4: Seizmic load of multistory RC frame
4. Példa: Keret földrengés terhének meghatározása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
40,5
00,4
00,4
kg750401 m
kg743402 m
kg662903 m
11. Szintenkénti földrengés teher
3
1
,
iii
jjbjb
mH
mHFF
kgm88828633 mH
kgm69879622 mH
kgm40521633 mH
kgm19922983
1
i
ii mH
kN1263, bF
kN1002, bF
kN581, bF
kN284bF
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 4: Seizmic load of multistory RC frame
4. Példa: Keret földrengés terhének meghatározása
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Szeizmikus teher felvétele: HSM (Helyettesítő Statikai Méretezés) -
sMS ,
Q
102,
tsgtsgsM
kkkQ
q
kkkQS
Seizmic load - Earthquake
Földrengés teher – Helyettesítő Statikai Méretezés (HSM)
Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat
Tervezési Segédlet TT-TS4 2003
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Szeizmikus teher felvétele: HSM (Helyettesítő Statikai Méretezés) -
102,
tsgtsgsM
kkkQ
q
kkkQS
5,21
sT
Dinamikus szorzó, melyet az épület első rezgésalakja alapján
meghatározott sajátrezgési periódusidő Ts függvényében kell
meghatározni. (Biztonság javára értéke részletes számítás mellőzésével
2,5 lehet.)
Falazott és falas épületek horizontális irányában: sec
25
5,01
nTs
Vasbeton vázas épületek horizontális irányában: sec
8
5,01
nTs
ahol n az épület szintszáma.
Earthquake – Dinamique factor
Földrengés – HSM – Dinamikus tényező
Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat
Tervezési Segédlet TT-TS4 2003
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Szeizmikus teher felvétele: HSM (Helyettesítő Statikai Méretezés) -
Az épület terhe a rendkívüli tervezési helyzetben, melyet az épület
önsúlya és a hasznos terhek tartós teherrészének összegeként kell
meghatározni.
i
kiiEdki QAG 2
i2 a nem domináns hasznos teher kvázi-állandó teherszint tényezője
EdA a domináns szeizmikus teher tervezési értéke
kiQ a nem domináns (többi) esetleges teher karakterisztikus értéke
kG a j-edik állandó hatás karakterisztikus értéke
kki QGQ 2
Earthquake – Building load
Földrengés – HSM – Épület terhe
Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat
Tervezési Segédlet TT-TS4 2003
102,
tsgtsgsM
kkkQ
q
kkkQS
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Szeizmikus teher felvétele: HSM (Helyettesítő Statikai Méretezés) -
Relatív tervezési gyorsulás, melynek értékét az Eurocode 8 –ban szereplő
megyénkénti zónabeosztás alapján kell meghatározni.
1. Zóna: Nincs
(kg = 0,04)
2. Zóna: Békés, Borsod-Abaúj-Zemplén, Csongrád, Hajdú-Bihar, Jász-
Nagykun-Szolnok, Nógrád, Szabolcs-Szatmár-Bereg, Tolna
(kg = 0,06)
3. Zóna: Baranya, Bács-Kiskun, Fejér, Győr-Sopron, Heves, Pest,
Somogy, Vas, Veszprém, Zala
(kg = 0,08)
4. Zóna: Komárom
(kg = 0,10)
g
ak
gg
Earthquake – Relative design acceleration
Földrengés – HSM – Relatív tervezési gyorsulás
Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat
Tervezési Segédlet TT-TS4 2003
102,
tsgtsgsM
kkkQ
q
kkkQS
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Szeizmikus teher felvétele: HSM (Helyettesítő Statikai Méretezés) -
Épületfontossági tényezősk
Fontossági kategória ks
Igen fontos létesítmény (pl. kórház, tűzoltóság) 1,4
Nagy forgalmú létesítmény (pl. pályaudvar, irodaház, színház) 1,2
Normál lakó és középület 1,0
Alárendeltebb épületek (pl. mezőgazdasági, ideiglenes) 0,8
Earthquake – Building significance factor
Földrengés – HSM – Épületfontossági tényező
Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat
Tervezési Segédlet TT-TS4 2003
102,
tsgtsgsM
kkkQ
q
kkkQS
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Szeizmikus teher felvétele: HSM (Helyettesítő Statikai Méretezés) -
Talajminőségi tényezőtk
Talaj kt
Szikla, tömör és száraz kavics 1,0
Száraz szemcsés és kötött talajok 1,2
Víz alatti szemcsés és kötött talajok 1,4
Earthquake – Soil quality factor
Földrengés – HSM – Talajminőségi tényező
Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat
Tervezési Segédlet TT-TS4 2003
102,
tsgtsgsM
kkkQ
q
kkkQS
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Szeizmikus teher felvétele: HSM (Helyettesítő Statikai Méretezés) -
Viselkedési tényező, mely az épület képlékeny viselkedését veszi
figyelembe.
q
Épülettípus q
Falazott épület 1,5
Vasbeton épület 2,0
Faszerkezetű épület 1,5
Hengerelt szelvényekből álló acélvázas épület 2,5
Vékonyfalú acélszerkezet 1,5
Earthquake – Plastic behaviour factor
Földrengés – HSM – Viselkedési tényező
102,
tsgtsgsM
kkkQ
q
kkkQS
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 5: Siplifield seizmic load of multistory RC frame
5. Példa: Keret helyettesítő statikai földrengés terhe
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
Határozzuk meg az 1. Példában ismertetett többszintes vasbeton keretszerkezet
földrengés terhét a Helyettesítő Statikai Méretezés alapján!
3,bF
2,bF
1,bF
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
1. Keret tömege teher és geometriai adatok alapján
kg7434000,500,300,625036043003,085025,12 m
kg7504000,500,300,630036043003,085025,11 m
kg6629000,500,300,6125360485025,13 m
kg215670m
2. Sajátrezgési periódusidő és dinamikus tényező
sec188,0
8
5,03
8
5,01
nTs sec
15,2sec
1319,5188,0
11
sT
kN2157Q
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 5: Siplifield seizmic load of multistory RC frame
5. Példa: Keret helyettesítő statikai földrengés terhe
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
3. Szeizmicitás
06,0gk
4. Épületfontossági tényező
Az épület irodaház így az épületfontossági tényező értéke:
20,1sk
6. Épület viselkedési tényezője
Az épület vasbeton vázas épület: 00,2q
Az épület a Jász-Nagykun-Szolnok megyei Kenderesen épül, így a terület szeizmicitási
besorolása alapján a 2. zónába tartozik. A relatív tervezési gyorsulás kiindulási értéke:
5. Talajminőségi tényező
A talaj leginkább tömör homok, kavics vagy kemény agyag több 10 m vastagságban, a mélységgel
javuló tulajdonságokkal, ennek megfelelően a talajminőségi tényező:
20,1tk
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 5: Siplifield seizmic load of multistory RC frame
5. Példa: Keret helyettesítő statikai földrengés terhe
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
7. Földrengésteher
kN3700,10
20,120,106,021572kN233
00,2
20,120,106,0215750,2
102
,
,
sM
tsgtsgsM
S
kkkQ
q
kkkQS
A pontosnak tekinthető számítással kapott 284 kN nagyságú földrengés tehertől való
jelentős eltérés számszaki oka egyrészt a sajátrezgés periódusideje közötti
eltérésben, másrészt az épület viselkedési tényezői (1,50 ill. 2,00) közötti jelentős
különbségben rejlik! Amennyiben az épület viselkedési tényezőjét a 4. Példában
alkalmazott értékkel (2,00) vesszük figyelembe, a földrengés teher értéke a kapott 233
kN-ról 311 kN-ra nő, ami a pontos számításhoz viszonyítva a biztonság javára való
közelítést jelent!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 5: Siplifield seizmic load of multistory RC frame
5. Példa: Keret helyettesítő statikai földrengés terhe
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
8. A közbenső keretre ható teljes földrengés teher
kN233, sMS
kg750401 m
kg743402 m
kg662903 m
sMS ,
40,5
00,4
00,4
kN/m44
kN311, sMS
kN/m33
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 5: Siplifield seizmic load of multistory RC frame
5. Példa: Keret helyettesítő statikai földrengés terhe
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Main rules for buildings affected by earthquake
Földrengésnek kitett épületekre vonatkozó legfontosabb szabályok
A) A 4. Zónába ne telepítsünk 4 emeletesnél magasabb falazott épületet
B) A 3. és 4. Zónában az épületek kialakítása szabályos legyen, ne legyenek sem
alaprajzi, sem magassági irányú jelentősebb ki vagy beugrások az épületen.
Kerülni kell a csavarási hatás elkerülése érdekében az L vagy T alaprajzot.
Amennyiben ezek elkerülése nem lehetséges, dilatációs hézaggal kell
elválasztani az épületszárnyakat.
C) Az épület alapozási síkját lehetőleg azonos síkon vegyük fel.
D) Az alapozás különálló alaptesteit gerendaráccsal, ill. padlólemezzel kell
összekötni a különálló mozgások megakadályozása érdekében.
E) Falazott épületeknél mindig alkalmazzunk zárt rendszerű vasbeton
koszorút, jól átkötött sarok kialakításokkal. Fafödém esetén a
födémgerendákat a koszorúhoz megfelelő kapcsolattal le kell kötni.
Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat
Tervezési Segédlet TT-TS4 2003
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
F) Falazott épületekben a boltíves kialakításokat kerülni kell, szükség esetén
alkalmazzunk vonórudas kialakítást.
G) A födémek tárcsaszerű kialakítását még fafödémek esetén is biztosítani kell.
H) A dilatációs hézagokat mindig szerkezet kettőzéssel alakítsuk ki, konzolos
megoldást ne alkalmazzunk.
I) Vasbeton oszlopokban alkalmazzunk a fellépő nyíróerőkre méretezett
kengyelezést, melyet a rúdvégeken és a toldások helyén sűríteni kell.
Minimáliskengyelezés nem elégséges megoldás. Az oszlop hosszvasalása ne
legyen több a befoglaló beton keresztmetszet területének 2%-ánál.
J) Előre gyártott szerkezetek csomópontjaiban a szeizmikus erőhatások
továbbításához a surlódási erő nem vehető figyelembe. Az előregyártott
szerkezetek kapcsolatait méretezett vasalással kell megoldani. Ellenőrizni kell
a kibetonozás minőségét.
Main rules for buildings affected by earthquake
Földrengésnek kitett épületekre vonatkozó legfontosabb szabályok
Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat
Tervezési Segédlet TT-TS4 2003
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Load of reinforced concrete frame
Vasbeton keretszerkezet terhei
Függőleges terhek Vízszintes terhek
Állandó terhek:szerkezetek, válaszfalak, rétegrend, gépészet,
villamosság, álmennyezet, technológia, stb.
Födémek hasznos terhei:funkciótól függő hasznos teher, zárófödémek hasznos
terhei (járható, nem járható esetek), szerelési teher, stb.
Födémek meteorológiai terhei:zárófödémek hóterhe
Szeizmikus terhek:függőleges gyorsulásból származó földrengésteher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések függőleges terhei
Állandó terhek:geometriai imperfekciókból (ferdeségből)
származó vízszintes terhek
Meteorológiai terhek:szélnyomás szélszívás, szélsurlódás
Szeizmikus terhek:vízszintes gyorsulásból származó
szeizmikus (földrengés) teher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések vízszintes terhei
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: Accidental load – Impact load
Vízszintes terhek: Rendkívüli terhek – Ütközési teher
i
kiikdi
ki QQAG 2111
11 a domináns hasznos teher gyakori teherszint tényezője
i2 a nem domináns hasznos teher kvázi-állandó teherszint tényezője
dA a domináns rendkívüli teher tervezési értéke
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Load of reinforced concrete frame
Vasbeton keretszerkezet terhei
Függőleges terhek Vízszintes terhek
Állandó terhek:szerkezetek, válaszfalak, rétegrend, gépészet,
villamosság, álmennyezet, technológia, stb.
Födémek hasznos terhei:funkciótól függő hasznos teher, zárófödémek hasznos
terhei (járható, nem járható esetek), szerelési teher, stb.
Födémek meteorológiai terhei:zárófödémek hóterhe
Szeizmikus terhek:függőleges gyorsulásból származó földrengésteher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések függőleges terhei
Állandó terhek:geometriai imperfekciókból (ferdeségből)
származó vízszintes terhek
Meteorológiai terhek:szélnyomás szélszívás, szélsurlódás
Szeizmikus terhek:vízszintes gyorsulásból származó
szeizmikus (földrengés) teher
Rendkívüli terhek:robbanások, ütközések vízszintes terhei
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: Geometric imperfections
Vízszintes terhek: Geometriai pontatlanságok
mhi 0
13
2de2
hh
mm
115,0
a hosszúságot vagy magasságot
figyelembe vevő tényező
elemszámot figyelembe vevő
tényező
200
10 a ferdeség alapértéke
a vizsgált elem vagy szerkezet
hossza ill. magassága
m függőleges elemek (oszlopok)
száma szintenként
N
N
H
H
i
- Ferdeség-
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: geometric imperfections – Isolated member
Vízszintes terhek: geometriai pontatlanságok – Elkülönített elem esete
0
ie
N
Megtámasztott szerkezet elkülönített oszlopának ferdeségéből származó vízszintes teher
0
N
iH
2
0 iie
NH ii 2
Geometriai pontatlanság:
Vízszintes erő:
1 mh 200
10
400400
0 ie
100NH i
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Megtámasztás nélküli szerkezet elkülönített oszlopának ferdeségéből származó vízszintes teher
2
0
ie
N
2
0
NiH2
0 iie
i
NH ii
Geometriai pontatlanság:
Vízszintes erő:
1 mh 200
10
200400
0 ie
200NH i
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: geometric imperfections – Isolated member
Vízszintes terhek: geometriai pontatlanságok – Elkülönített elem esete
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Többszintes épület ferdeségéből adódó oszlopokra ható szintenkénti vízszintes teher
Horizontal loads: geometric imperfections – Frame system
Vízszintes terhek: geometriai pontatlanságok – Merevítetlen keret
iH2
0 iie
i
abii NNH
Geometriai pontatlanság:
Vízszintes erő:
200
10
aN
bN
13
22 hh
mhi 0
200
abi
NNH
Biztonság javára
történő közelítéssel:
mm
115,0
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Többszintes épület ferdeségéből adódó merevítő rendszerre ható szintenkénti vízszintes teher
Horizontal loads: geometric imperfections – Bracing system
Vízszintes terhek: geometriai pontatlanságok – Merevített keret
iH2
0 iie
i
abii NNH
Geometriai pontatlanság:
Vízszintes erő:
200
10
aN
bN
13
22 hh
mhi 0
200
abi
NNH
Biztonság javára
történő közelítéssel:
mm
115,0
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Épület oszlopának kedvezőtlen iránytöréséből egy közbenső födémre jutó vízszintes teher
Horizontal loads: geometric imperfections – Column inclination
Vízszintes terhek: geometriai pontatlanságok – Oszlop iránytörése
iH
2
0 iie
2
abii
NNH
Geometriai pontatlanság:
Vízszintes erő:
200
10
aN
bN
mhi 0
400
abi
NNH
Biztonság javára
történő közelítéssel:
1 mh
200
1i
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Épület oszlopának kedvezőtlen iránytöréséből egy záró födémre jutó vízszintes teher
iH
2
0 iie
aii NH
Geometriai pontatlanság:
Vízszintes erő:
200
10
aN
mhi 0
200
ai
NH
Biztonság javára
történő közelítéssel:
1 mh
200
1i
iH
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads: geometric imperfections – Column inclination
Vízszintes terhek: geometriai pontatlanságok – Oszlop iránytörése
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
- Tartós és rendkívüli tervezési helyzetekben -
Horizontal loads: geometric imperfections - Summary
Vízszintes terhek: geometriai pontatlanságok - Összefoglalás
2H
1H
3H
4
1
4
12
400200 i
ab
i
ab NNNNH
4
13
200i
aNH
4
1
4
11
400200 i
ab
i
ab NNNNH
esetén) pillér (sarok2,0
esetén) pillér (szélső5,0
esetén) pillér (közbenső2,1
yx
yx
yx
k
Edab
LL
LL
LL
g
pNN
Közelítő számítás
során a pillérek
normálerő-
különbségeinek
meghatározásánál jó
közelítéssel
alkalmazhatjuk az
alábbi
összefüggéseket:
Tartós
tervezési helyzet
Szeizmikus
tervezési helyzet
aN
bN
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 6: Horizontal load due to geometrical imperfections
6. Példa: Geometriai pontatlanságokból származó vízszintes teher
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
Határozzuk meg az 1. Példában ismertetett többszintes vasbeton keretszerkezet
geometriai pontatlanságokból származó terhét!
2H
1H
3H
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
1. Szintenkénti födémteher
Födémkonstrukció rétegrend terhének karakterisztikus értéke: 2,00 kN/m2
Födémkonstrukció szerkezet terhének karakterisztikus értéke: 4,80 kN/m2
Válaszfalak egyenértékű terhének karakterisztikus értéke: 1,00 kN/m2
Gépészet egyenértékű teher karakterisztikus értéke: 0,20 kN/m2
Határoló falszerkezetek egyenértékű terhének karakterisztikus értéke: 0,50 kN/m2
Állandó terhek tömegének karakterisztikus értéke összesen: 8,50 kN/m2
Födém hasznos teher karakterisztikus értéke: 3,00 kN/m2
Hasznos teher kvázi-állandó teherszint tényezője (2): 0,3
2kN/m1600,35,150,835,1 kQkGEd qgp
2. Szintenkénti födémteher tervezési értéke tartós tervezési helyzetben
22 kN/m40,900,33,050,8 kkEd qgp
3. Szintenkénti födémteher tervezési értéke szeizmikus tervezési helyzetben
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 6: Horizontal load due to geometrical imperfections
6. Példa: Geometriai pontatlanságokból származó vízszintes teher
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
00,6 00,3 00,5
00,4
10,540,2 50,4 00,2
1N 2N 3N 4N
kN1541640,200,41 N
kN3271610,500,42 N
kN2881650,400,43 N
kN1281600,200,44 N
kN9116/40,91541 N
kN19316/40,93272 N
kN17016/40,92883 N
kN7616/40,91284 N
Normálerő különbségek szintenként
tartós tervezési helyzetben
Normálerő különbségek szintenként
szeizmikus tervezési helyzetben
4. Normálerő különbségek
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 6: Horizontal load due to geometrical imperfections
6. Példa: Geometriai pontatlanságokból származó vízszintes teher
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
2H
1H
3H
kN7
400
1282883271543
400200
4
1
4
12
i
ab
i
ab NNNNH
kN5200
128288327154
200
4
13
i
aNH
kN7
4002002
4
1
4
11
HNNNN
Hi
ab
i
ab
aN
bN
kN1541640,200,41 N
kN3271610,500,42 N
kN2881650,400,43 N
kN1281600,200,44 N
ab NNN
5. Vízszintes terhek geometriai pontatlanságokból – tartós tervezési helyzet
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 6: Horizontal load due to geometrical imperfections
6. Példa: Geometriai pontatlanságokból származó vízszintes teher
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
2H
1H
3H
kN4
400
76170193913
400200
4
1
4
12
i
ab
i
ab NNNNH
kN3200
7617019391
200
4
13
i
aNH
kN4
4002002
4
1
4
11
HNNNN
Hi
ab
i
ab
aN
bN
ab NNN
6. Vízszintes terhek geometriai pontatlanságokból – szeizmikus tervezési helyzet
kN9116/40,91541 N
kN19316/40,93272 N
kN17016/40,92883 N
kN7616/40,91284 N
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 6: Horizontal load due to geometrical imperfections
6. Példa: Geometriai pontatlanságokból származó vízszintes teher
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Horizontal loads – persistent – wind is not the main accompanying
Vízszintes terhek – tartós helyzet – szélteher nem fő esetleges
kN67,16
kN33,19
kN03,21
Szélteher nem
fő esetleges
Geometriai
pontatlanságok
Tervezési helyzet
design situation
Állandó hatások
permanent action
Független esetleges hatások
single variable action
Rendkívüli
vagy
szeizmikus
hatások
accidental or
seismic
Kedvezőtlen
unfavorable
Kedvező
favorable
Domináns
accompanying
Többi
accompanying
Tartós
Persistent-kG G,sup 11 kQ Q kiiQi Q 0
aN
bN
kQkG qg
kQQkG qsg 0
weQ P 0 kQkG qg
kN67,21
kN33,26
kN03,28
kQkG qg
kN5
kN7
kN7
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
kN78,27
kN21,32
kN03,35
Szélteher fő
esetleges
Geometriai
pontatlanságok
Tervezési helyzet
design situation
Állandó hatások
permanent action
Független esetleges hatások
single variable action
Rendkívüli
vagy
szeizmikus
hatások
accidental or
seismic
Kedvezőtlen
unfavorable
Kedvező
favorable
Domináns
accompanying
Többi
accompanying
Tartós
Persistent-kG G,sup 11 kQ Q kiiQi Q 0
aN
bN
kQkG qg 0
kQQkG qsg 00
kQkG qg 0
weQ P kQkG qg 0
kN38,32
kN61,38
kN43,41
Horizontal loads – persistent – wind is the main accompanying
Vízszintes terhek – tartós helyzet – szélteher fő esetleges
kN60,4
kN40,6
kN40,6
2kN/m63,14Edp
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
aN
Horizontal loads – Seismic situation
Vízszintes terhek – Szeizmikus helyzet
Tervezési helyzet
design situation
Állandó hatások
permanent action
Független esetleges hatások
single variable action
Rendkívüli
vagy
szeizmikus
hatások
accidental or
seismic
Kedvezőtlen
unfavorable
Kedvező
favorable
Domináns
accompanying
Többi
accompanying
Szeizmikus
Seismic-kG kii Q2 EdA
aN
kk qg 2
bN
kk qg 2
EdA kk qg 2
FöldrengésGeometriai
pontatlanságok
kN126
kN100
kN58
kN129
kN104
kN62
kN3
kN4
kN4
kk qg 2
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Hogyan oldjuk meg pontosan?
Precise solution for horizontal loads
Pontos megoldás vízszintes terhekre
2P
1P
3P
Elmozdulás módszer - kilendülő keret (merevítetlen keret)
(12 csomópont × 3 szabadságfok - 3 statikai egyenlet = 33)
- fix keret (merevített keret)
(12 csomópont × 2 szabadságfok - 3 statikai egyenlet = 21)
VEM (numerikus megoldás)
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Hogyan oldjuk meg közelítően?
Approximation for horizontal loads
Közelítő megoldás vízszintes terhekre
A) Megfontolásokat kell tennünk a keret egyes szerkezeti elemeinek hajlítási merevségeire
illetve ezen hajlítási merevségek arányaira vonatkozóan.
B) Jellemzően meg kell különböztetnünk keretgerenda és keretoszlop hajlítási merevségeket.
C) Eltérő oszlop-gerenda ill. gerenda-oszlop merevségi arányok esetén a pontos számítással
kapott alakváltozásokból kiindulva közelítő megoldásokat alkalmazunk.
2P
1P
3P
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Approximation for RC in plane frame effected by horizontal loads
Síkbeli vasbeton keret közelítő számítása vízszintes terhekre
A gerendák merevsége jóval nagyobb
mint az oszlopoké
Az oszlopok merevsége jóval nagyobb
mint a gerendáké
column
column
beam
beam II
beam
beam
column
column II
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Beams are more rigid than columns
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
A gerendák merevsége jóval nagyobb
mint az oszlopoké
column
column
beam
beam II
Keretoszlop jellemző keresztmetszeti
megoldásai
Keret síkja
Keretgerenda jellemző keresztmetszeti
megoldásai, modelljei
Hajlítás tengelye
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
2P
1P
3P
Beams are more rigid than columns - Statical frame
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete – Statikai váz
2H
1H
3H
columnI columnI columnI columnI
column
column
beam
beam II
beamI
beamI
beamI
12L 23L 34L
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Beams are more rigid than columns – Displacement curve
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete – Alakváltozási ábra
2H
1H
3H
column
column
beam
beam II
2P
1P
3P
12L 23L 34L
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Beams are more rigid than columns – Behaviour of beam
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete – Gerenda viselkedés
A gerendák lényegesen nagyobb
hajlítási merevsége miatt a gerendák
deformációja elhanyagolható az
oszlopokéhoz képest.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
2H
1H
3H
2P
1P
3P
12L 23L 34L
column
column
beam
beam II
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Beams are more rigid than columns – Behaviour of column
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete – Oszlop viselkedés
A gerendák közötti oszlopszakaszok
deformált alakjai az oszlopszakaszok
alsó és felső keresztmetszeteiben
merőlegesek a gerendákra.
A gerendák lényegesen nagyobb
hajlítási merevsége miatt a gerendák
deformációja elhanyagolható az
oszlopokéhoz képest.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
column
column
beam
beam II
2H
1H
3H
2P
1P
3P
12L 23L 34L
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Beams are more rigid than columns – Behaviour of column
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete – Oszlop viselkedés
A gerendák közötti oszlopszakaszok
deformált alakjai az oszlopszakaszok
alsó és felső keresztmetszeteiben
merőlegesek a gerendákra.
Az oszlopszakaszok
deformációs
alakjainak közepén
inflexiós pont alakul
ki, így itt zérus a
hajlító nyomaték, ami
olyan, mintha az
oszlop középső
keresztmetszetében
egy csuklót iktatnánk
be. A keret statikai
vázát így
módosíthatjuk.
A gerendák lényegesen nagyobb
hajlítási merevsége miatt a gerendák
deformációja elhanyagolható az
oszlopokéhoz képest.
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
column
column
beam
beam II
2H
1H
3H
2P
1P
3P
12L 23L 34L
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
2P
1P
3P
Beams are more rigid than columns – Modifield statical frame
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete – Új statikai váz
2H
1H
3H
12L 23L 34L
column
column
beam
beam II
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
3P
Formation of frames – Level 3
Keretekre bontás – 3. szint
23H
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
3P
Reaction forces – Level 3
Reakcióerők – 3. szint
23H
4
1
13
iI
IP
4
1
23
iI
IP
4
1
33
iI
IP
4
1
43
iI
IP
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
3P
Formation of frames – Level 2 – Action forces
Keretekre bontás – 2. szint – Terhek
23H
2P22H
23H
4
1
13
iI
IP
4
1
23
iI
IP
4
1
33
iI
IP
4
1
43
iI
IP
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
3P23H
2P22H
23H
4
1
123
iI
IPP
4
1
223
iI
IPP
4
1
323
iI
IPP
4
1
423
iI
IPP
4
1
13
iI
IP
4
1
23
iI
IP
4
1
33
iI
IP
4
1
43
iI
IP
Reaction forces – Level 2
Reakcióerők – 2. szint
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
3P23H
2P22H
23H
1P 21H
22H
4
1
123
iI
IPP
4
1
223
iI
IPP
4
1
323
iI
IPP
4
1
423
iI
IPP
4
1
13
iI
IP
4
1
23
iI
IP
4
1
33
iI
IP
4
1
43
iI
IP
Formation of frames – Level 1 – Action forces
Keretekre bontás – 1. szint – Terhek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
4
1
123
iI
IPP
4
1
223
iI
IPP
4
1
323
iI
IPP
4
1
423
iI
IPP
4
1
1123
iI
IPPP
4
1
2123
iI
IPPP
4
1
3123
iI
IPPP
4
1
4123
iI
IPPP
4
1
13
iI
IP
4
1
23
iI
IP
4
1
33
iI
IP
4
1
43
iI
IP
Reaction forces – Level 1
Reakcióerők – 1. szint
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
23H
22H
23H
21H
22H
3P
2P
1P
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
21H
Formation of frames – Level 0 – Action forces
Keretekre bontás – Földszint – Terhek
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
4
1
123
iI
IPP
4
1
223
iI
IPP
4
1
323
iI
IPP
4
1
423
iI
IPP
4
1
1123
iI
IPPP
4
1
2123
iI
IPPP
4
1
3123
iI
IPPP
4
1
4123
iI
IPPP
4
1
13
iI
IP
4
1
23
iI
IP
4
1
33
iI
IP
4
1
43
iI
IP
23H
22H
23H
21H
22H
3P
2P
1P
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Bending moments of frame – Level 3
Keret hajlítónyomatékai – 3. szint
2
3
4
1
13
H
I
IP
i
2
3
4
1
43
H
I
IP
i
2
3
4
1
232
H
I
IPM
i
f
2
3
4
1
333
H
I
IPM
i
f
3P
3121212 LIk
3232323 LIk 3
343434 LIk
2
1
122
i
f
k
kM
2
1
232
i
f
k
kM
2
1
233
i
f
k
kM
2
1
343
i
f
k
kM
Gerenda nyomatékok Gerenda nyomatékok
Erőosztók
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Alsó
oszlopszárak
nyomatékai
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
2
2
4
1
123
H
I
IPP
i
2P
2
2
4
1
2232
H
I
IPPM
i
a
2
2
4
1
3233
H
I
IPPM
i
a
2
2
4
1
423
H
I
IPP
i
Erőosztók3
121212 LIk 3
232323 LIk 3343434 LIk
2
3
4
1
13
H
I
IP
i
2
3
4
1
43
H
I
IP
i
2
3
4
1
232
H
I
IPM
i
f
2
3
4
1
333
H
I
IPM
i
f
2
1
1222
i
fa
k
kMM
2
1
2322
i
fa
k
kMM
2
1
2333
i
fa
k
kMM
2
1
3433
i
fa
k
kMM
Felső
oszlopszárak
nyomatékai
Bending moments of frame – Level 2
Keret hajlítónyomatékai – 2. szint
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Alsó
oszlopszárak
nyomatékai
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
2
2
4
1
1123
H
I
IPPP
i
1P
2
2
4
1
21232
H
I
IPPPM
i
a
2
2
4
1
31233
H
I
IPPPM
i
a
egyensúly
2
2
4
1
4123
H
I
IPPP
i
Erőosztók3
121212 LIk 3
232323 LIk 3
343434 LIk
2
3
4
1
123
H
I
IPP
i
2
3
4
1
423
H
I
IPP
i
2
3
4
1
2232
H
I
IPPM
i
f
2
3
4
1
3233
H
I
IPPM
i
f
2
1
1222
i
fa
k
kMM
2
1
2333
i
fa
k
kMM
2
1
2322
i
fa
k
kMM
2
1
3433
i
fa
k
kMM
Bending moments of frame – Level 1
Keret hajlítónyomatékai – 1. szint
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Felső
oszlopszárak
nyomatékai
Alsó
oszlopszárak
nyomatékai
egyensúly
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
2
2
4
1
1123
H
I
IPPP
i
2
2
4
1
2123
H
I
IPPP
i
2
2
4
1
3123
H
I
IPPP
i
2
2
4
1
4123
H
I
IPPP
i
Támasznyomatékok
Bending moments of frame – Level 0
Keret hajlítónyomatékai – Földszint
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 7: Beams are more rigid than columns
7. Példa: Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
Határozzuk meg az 1. Példában ismertetett többszintes vasbeton keretszerkezet
hajlítónyomatékainak közelítő értékeit a 4. Példában vizsgált szeizmikus ill. a 6.
Példában szereplő geometriai imperfekciókból származó terhek figyelembe vételével!
kN129
kN104
kN62
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
12900,2
25,32 25,32 25,32 25,32
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 7: Beams are more rigid than columns
7. Példa: Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
10400,2
00,2
12900,2
25,32 25,32 25,32 25,32
25,32 25,32 25,32 25,32
25,58 25,58 25,58 25,58
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 7: Beams are more rigid than columns
7. Példa: Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
10400,2
00,2
12900,2
25,32 25,32 25,32 25,32
25,32 25,32 25,32 25,32
25,58 25,58 25,58 25,58
62 70,2
00,225,58 25,58 25,58 25,58
75,73 75,73 75,73 75,73
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 7: Beams are more rigid than columns
7. Példa: Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
10400,2
00,2
12900,2
25,32 25,32 25,32 25,32
25,32 25,32 25,32 25,32
25,58 25,58 25,58 25,58
62 70,2
00,225,58 25,58 25,58 25,58
75,73 75,73 75,73 75,73
70,275,73 75,73 75,73 75,73
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 7: Beams are more rigid than columns
7. Példa: Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
50,64
50,116
13,199
50,64
50,116
13,199
50,64
50,116
13,199
50,64
50,116
13,199
Oszlopok hajlítónyomatékai
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 7: Beams are more rigid than columns
7. Példa: Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
00,6 00,3 00,5
50,64
T. szinti gerenda hajlítónyomatékai
0046,06/1 312 k 0370,031 3
23 k 008,051 334 k
0416,02312 kk 045,03423 kk
13,737,57
50,6447,11
03,5313,7
0416,0
0046,050,65
37,570416,0
037,050,65
86,53045,0
0370,050,65
47,11045,0
008,050,65
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 7: Beams are more rigid than columns
7. Példa: Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
20161
18118,32
82,148
00,6 00,3 00,5
181
II. szinti gerenda hajlítónyomatékai
0046,06/1 312 k 0370,031 3
23 k 008,051 334 k
0416,02312 kk 045,03423 kk
200416,0
0046,0181
1610416,0
037,0181
82,148045,0
0370,0181
18,32045,0
008,0181
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 7: Beams are more rigid than columns
7. Példa: Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
90,34
73,280 11,56
52,259
00,6 00,3 00,5
63,315
I. szinti gerenda hajlítónyomatékai
0046,06/1 312 k 0370,031 3
23 k 008,051 334 k
0416,02312 kk 045,03423 kk
90,340416,0
0046,063,315
73,2800416,0
037,063,315
52,259045,0
0370,063,315
11,56045,0
008,063,315
63,315
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 7: Beams are more rigid than columns
7. Példa: Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Columns are more rigid than beams
Merevebb keretoszlop, lágyabb keretgerenda esete
Az oszlopok merevsége jóval nagyobb
mint a gerendáké
Keretoszlop jellemző keresztmetszeti
megoldásai
Keret síkja
Keretgerenda jellemző keresztmetszeti
megoldásai, modelljei
Hajlítás tengelye
column
column
beam
beam II
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
2P
1P
3P
Columns are more rigid than beams – Statical frame
Merevebb keretoszlop, lágyabb keretgerenda esete – Statikai váz
2H
1H
3H
columnI columnI columnI columnI
column
column
beam
beam II
beamI
beamI
beamI
12L 23L 34L
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Columns are more rigid than beams – Displacement curve
Merevebb keretoszlop, lágyabb keretgerenda esete – Alakváltozási ábra
column
column
beam
beam II
12L 23L 34L
2P
1P
3P
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
2H
1H
3H
columnI columnI columnI columnI
beamI
beamI
beamI
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Az oszlopok lényegesen nagyobb
hajlítási merevsége miatt az oszlopok
az épület magasságának megfelelő
konzolként viselkednek.
Beams are more rigid than columns – Behaviour of column
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete – Oszlop viselkedés
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
12L 23L 34L
2P
1P
3P
2H
1H
3H
columnI columnI columnI columnI
beamI
beamI
beamI
column
column
beam
beam II
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Az oszlopok közötti
gerendaszakaszok deformált alakjai
a befogások keresztmetszeteiben
merőlegesek az oszlopokra.
Az oszlopok lényegesen nagyobb
hajlítási merevsége miatt az oszlopok
az épület magasságának megfelelő
konzolként viselkednek.
Beams are more rigid than columns – Behaviour of beam
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete – Gerenda viselkedés
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
column
column
beam
beam II
12L 23L 34L
2P
1P
3P
2H
1H
3H
columnI columnI columnI columnI
beamI
beamI
beamI
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Az oszlopok közötti
gerendaszakaszok deformált alakjai
a befogások keresztmetszeteiben
merőlegesek az oszlopokra.
Az oszlopok lényegesen nagyobb
hajlítási merevsége miatt az oszlopok
az épület magasságának megfelelő
konzolként viselkednek.
A gerendaszakaszok
deformációs
alakjainak közepén
inflexiós pont alakul
ki, így itt zérus a
hajlítónyomaték, ami
olyan, mintha a
gerendaszakaszok
középső
keresztmetszeteiben
csuklót iktatnánk be.
A keret statikai vázát
ennek megfelelően
módosíthatjuk.
Beams are more rigid than columns – Behaviour of beam
Merevebb keretgerenda, lágyabb keretoszlop esete – Gerenda viselkedés
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
12L 23L 34L
2P
1P
3P
2H
1H
3H
columnI columnI columnI columnI
beamI
beamI
beamI
column
column
beam
beam II
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
2P
1P
3P
2H
1H
3H
12L 23L 34L
Columns are more rigid than beams – Modifield statical frame
Merevebb keretoszlop, lágyabb keretgerenda esete – Új statikai váz
column
column
beam
beam II
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
2H
1H
3H
212L
Columns are more rigid than beams – Formation of columns
Merevebb keretoszlop, lágyabb keretgerenda esete – Oszlopokra bontás
column
column
beam
beam II
212L 223L 223L 234L 234L
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
4
1
13
iI
IP
2H
1H
3H
212L
Columns are more rigid than beams – No beam effect
Merevebb keretoszlop, lágyabb keretgerenda esete – 0 gerendahatás
column
column
beam
beam II
212L 223L 223L 234L 234L
4
1
23
iI
IP
4
1
33
iI
IP
4
1
43
iI
IP
4
1
12
iI
IP
4
1
22
iI
IP
4
1
32
iI
IP
4
1
42
iI
IP
4
1
11
iI
IP
4
1
21
iI
IP
4
1
31
iI
IP
4
1
41
iI
IP
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Columns are more rigid than beams – Real moment
Merevebb keretoszlop, lágyabb keretgerenda esete – Nyomatékeloszlás
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
4
1
13
iI
IP
2H
1H
3H
212L
column
column
beam
beam II
212L 223L 223L 234L 234L
4
1
23
iI
IP
4
1
33
iI
IP
4
1
43
iI
IP
4
1
12
iI
IP
4
1
22
iI
IP
4
1
32
iI
IP
4
1
42
iI
IP
4
1
11
iI
IP
4
1
21
iI
IP
4
1
31
iI
IP
4
1
41
iI
IP
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method
Portál módszer
column
column
beam
beam II
2P
1P
3P
2H
1H
3H
columnI
beamI
beamI
beamI
columnI columnIcolumnI
1L 2L 3L
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method – Behaviour of column
Portál módszer – Oszlop viselkedése
2P
1P
3P
2H
1H
3H
1L 2L 3L
column
column
beam
beam II
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method – Level 3 – Action and reaction forces of ports
Portál módszer – 3. szint – Kapuk terhei és reakcióerői
3P23H
3
1
13
2iL
LP
3
1
23
2iL
LP
3
1
33
2iL
LP
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method – Level 2 – Action and reaction forces of ports
Portál módszer – 2. szint – Kapuk terhei és reakcióerői
2P23H
22H
3
1
132
2iL
LPP
3
1
232
2iL
LPP
3
1
332
2iL
LPP
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
3P23H
3
1
13
2iL
LP
3
1
23
2iL
LP
3
1
33
2iL
LP
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method – Level 1 – Action and reaction forces of ports
Portál módszer – 1. szint – Kapuk terhei és reakcióerői
1P22H
21H
3
1
1321
2iL
LPPP
3
1
2321
2iL
LPPP
3
1
3321
2iL
LPPP
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
2P23H
22H
3
1
132
2iL
LPP
3
1
232
2iL
LPP
3
1
332
2iL
LPP
3P23H
3
1
13
2iL
LP
3
1
23
2iL
LP
3
1
33
2iL
LP
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
1L 2L 3L
21H
Portal method – Level 0 – Action and reaction forces of ports
Portál módszer – Földszint – Kapuk terhei és reakcióerői
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
1P22H
21H
3
1
1321
2iL
LPPP
3
1
2321
2iL
LPPP
3
1
3321
2iL
LPPP
2P23H
22H
3
1
132
2iL
LPP
3
1
232
2iL
LPP
3
1
332
2iL
LPP
3P23H
3
1
13
2iL
LP
3
1
23
2iL
LP
3
1
33
2iL
LP
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method – Bending moments of frame – Level 3
Portál módszer – Keret hajlítónyomatékai – 3. szint
22
3
3
1
123 H
I
LP
i
22
3
3
1
343 H
L
LP
i
22
3
3
1
233 H
L
LP
i
3P23H
Szétválasztott keretelemek, kapuk sarok nyomatékai
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method – Bending moments of frame – Level 3
Portál módszer – Keret hajlítónyomatékai – 3. szint
22
3
3
1
123 H
I
LP
i
22
3
3
1
343 H
L
LP
i
22
3
3
1
233 H
L
LP
i
3P23H
23H
22
3
3
1
23123 H
L
LLP
i
Szétválasztott keretelemek, kapuk sarok nyomatékai
Egyesített keret nyomatékai
3P
22
3
3
1
34233 H
L
LLP
i
A szétválasztott kapuk
oszlopnyomatékai a belső
pillérek esetén összeadódnak!
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method – Bending moments of frame – Level 2
Portál módszer – Keret hajlítónyomatékai – 2. szint
22
3
3
1
23123 H
L
LLP
i
22
3
3
1
34233 H
L
LLP
i
22
3
3
1
123 H
I
LP
i
22
3
3
1
343 H
L
LP
i
22H2P
23H
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
22
2
3
1
1223 H
L
LPP
i
22
2
3
1
231223 H
L
LLPP
i
22
2
3
1
342323 H
L
LLPP
i
22
2
3
1
3423 H
L
LPP
i
Portal method – Bending moments of frame – Level 2
Portál módszer – Keret hajlítónyomatékai – 2. szint
22H
23H
2P
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
22
3
3
1
23123 H
L
LLP
i
22
3
3
1
34233 H
L
LLP
i
22
3
3
1
123 H
I
LP
i
22
3
3
1
343 H
L
LP
i
22H2P
23H
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method – Bending moments of frame – Level 1
Portál módszer – Keret hajlítónyomatékai – 1. szint
21H1P
22
2
3
1
1223 H
L
LPP
i
22
2
3
1
231223 H
L
LLPP
i
22
2
3
1
342323 H
L
LLPP
i
22
2
3
1
3423 H
L
LPP
i
22H
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
22
1
3
1
12123 H
L
LPPP
i
22
1
3
1
2312123 H
L
LLPPP
i
22
1
3
1
3423123 H
L
LLPPP
i
22
1
3
1
34123 H
L
LPPP
i
Portal method – Bending moments of frame – Level 1
Portál módszer – Keret hajlítónyomatékai – 1. szint
21H
22H
1P
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
21H1P
22
2
3
1
1223 H
L
LPP
i
22
2
3
1
231223 H
L
LLPP
i
22
2
3
1
342323 H
L
LLPP
i
22
2
3
1
3423 H
L
LPP
i
22H
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Portal method – Bending moments of frame – Level 0
Portál módszer – Keret hajlítónyomatékai – Földszint
21H
21H
22
1
3
1
12123 H
L
LPPP
i
22
1
3
1
34123 H
L
LPPP
i
22
1
3
1
23123 H
L
LPPP
i
22
1
3
1
12123 H
L
LPPP
i
22
1
3
1
34123 H
L
LPPP
i
22
1
3
1
2312123 H
L
LLPPP
i
22
1
3
1
3423123 H
L
LLPPP
i
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 8: Portal method
8. Példa: Portál módszer
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
-0,15
+14,00
-0,85
+4,55
+8,55
+12,55
Határozzuk meg az 7. Példában ismertetett többszintes vasbeton keretszerkezet
hajlítónyomatékainak közelítő értékeit a portál módszer segítségével!
kN129
kN104
kN62
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
12900,2
64,2714
6
2
129 82,13
14
3
2
129 04,23
14
5
2
129
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 8: Portal method
8. Példa: Portál módszer
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
10400,2
00,2
12900,2
64,27 82,13 04,23
93,4914
6
2
104129
96,24
14
3
2
104129
61,41
14
5
2
104129
64,27 82,13 04,23
64,27 82,13 04,2364,27 82,13 04,23
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 8: Portal method
8. Példa: Portál módszer
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
10400,2
00,2
12900,2
93,49 96,24 61,41
64,27 82,13 04,2364,27 82,13 04,23
64,27 82,13 04,2364,27 82,13 04,23
6200,2
70,2
93,49 96,24 61,41
93,49 96,24 61,4193,49 96,24 61,41
21,6314
6
2
62104129
61,3114
3
2
62104129
68,5214
5
2
62104129
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 8: Portal method
8. Példa: Portál módszer
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
10400,2
00,2
12900,2
93,49 96,24 61,41
64,27 82,13 04,2364,27 82,13 04,23
64,27 82,13 04,2364,27 82,13 04,23
6200,2
70,2
93,49 96,24 61,41
93,49 96,24 61,4193,49 96,24 61,41
21,63 61,31 68,5221,63 68,5261,31
70,2
21,63 61,31 68,5221,63 68,5261,31
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 8: Portal method
8. Példa: Portál módszer
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
28,55
86,99
68,170
92,82
78,149
01,256
72,73
14,133
58,227
08,46
22,83
24,142
Oszlopok hajlítónyomatékai
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 8: Portal method
8. Példa: Portál módszer
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
00,6 00,3 00,5
28,55
T. szinti gerenda hajlítónyomatékai
28,55
64,2708,46
08,4664,27
40,5
00,4
00,4
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 8: Portal method
8. Példa: Portál módszer
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
14,155
56,7730,129
30,129
56,77
00,6 00,3 00,5
14,155
II. szinti gerenda hajlítónyomatékai
40,5
00,4
00,4
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 8: Portal method
8. Példa: Portál módszer
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
54,270
27,135 46,225
27,135
00,6 00,3 00,5
54,270
I. szinti gerenda hajlítónyomatékai
46,225
40,5
00,4
00,4
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 8: Portal method
8. Példa: Portál módszer
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Example 9: FEM
9. Példa: VEM
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
Oszlopok hajlítónyomatékai
88,49
00,95
40,198
33,54
08,101
40,198
53,57
19,103
89,199
25,62
87,108
74,189
84,72
51,130
06,206
47,74
84,131
49,203
84,72
51,130
99,205
97,72
29,131
42,203
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
36,9043,42
16,1977,51
03,3027,30
50,107 33,15824,101
56,91
32,179
Example 9: FEM
9. Példa: VEM
40,5
00,4
00,4
00,6 00,3 00,5
Gerendák hajlítónyomatékai
92,182
49,147
67,147
97,29423,286
30,182
11,87
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Lecture V. / V. Előadás
Reinforced Concrete Structures III.
Vasbetonszerkezetek III.
- Vasbeton keretszerkezetek – igénybevételek közelítő és pontos meghatározása I. -
Debreceni Egyetem Műszaki Kar Építőmérnöki Tanszék Dr. Kovács Imre PhD © Minden jog fenntartva!!!
Köszönöm a figyelmet!
V.
Dr. Kovács Imre PhD
tanszékvezető
főiskolai tanár
E-mail:
Mobil:
06-30-743-68-65
Iroda:
06-52-415-155 / 77764
WEB:
www.epito.eng.unideb.hu