2012. március 22. szakmérnök előadásszt.bme.hu/phocadownload/szakmernoki/1_felev_anyaga... · 2019. 10. 10. · 2012. március 22. szakmérnök előadás EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK

2012. március 22. szakmérnök előadás

EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK

MSZ EN 1991-1-1:2005Sűrűség, önsúly és az épületek hasznos terhei

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés



ÖnsúlyAz önsúly az épület megvalósításához és működéséhez szükséges szerkezetek, elemek, berendezések súlya.

A tartószerkezeti és nem tartószerkezeti elemeket egyetlen hatásként kell számításba venni.

Feltöltések, tetők, teraszok földterhei az önsúly része.BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék





b) Önsúlyteher

Az önsúly besorolása:

Az építőelemekönsúlya általában - időben állandó- rögzített- közvetlen- statikus hatás.

de….BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék




EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOKAz önsúly karakterisztikus értéke

G

γGinfGkGk = Gm γGsupGk

γVQk =

V névleges méretek alapján





EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOKAz önsúly karakterisztikus és tervezési értéke

meglévő épületeknél

γγ VQ Gd =

V felmért méretek alapján






MSZ EN 1991-1-1:2005Sűrűség, önsúly és

az épületek hasznos terhei





EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOKA hasznos teher fogalma

A hasznos terhek az épületek rendeltetésszerűhasználatából származnak, tartalmazzák:

• a szokásos emberi használat hatásait,• a bútorok, mozgatható berendezések és a tárolt

anyagok terheit,• a járművek okozta terheket,• a ritkán fellépő körülményeket (pl. ideiglenes

felhalmozás, átrendezés stb.)





EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOKHasznos terhek

A hasznos teher besorolása:

- esetleges- nem rögzített- közvetlen- statikus/

kvázistatikus





EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOKHasznos terhek karakterisztikus értékei

Részletes építési szabályzat 1893.






Födémek és tetők függőleges hasznos terhei Az EN 1991-1-1 a hasznos terhek nagyságát általában egy alacsonyabb és egy magasabb érték közötti tartományként, továbbá egy kiemelt ajánlott értékkel adja meg. Az alábbi táblázatban a Nemzeti Melléklet által előírt minimális értékek szerepelnek. A megadott terhek vízszintes felületen ható (illetve vízszintes vetületen megoszló), függőlegesen lefelé mutató erőhatások. Vízszintes irányú hasznos terhekre a 7.5. szakasz ad tájékoztatást.

Használati osztály Funkció szerint besorolás

Felületen megoszló teher

qk [kN/m2]

Pontszerű teher(1) Qk [kN]

A

Háztartási és tartózkodási célra szolgáló területek (lakások és szállodák szobái, konyhák és mellékhelyiségek, kórtermek) 2,00 2,00

Padlások (nem rendszeres tartózkodás céljára) 1,50 2,00Lépcsők, erkélyek 3,00 3,00

B Irodák 3,00 4,50

C

C1 Asztalokkal berendezett helyiségek (iskolák és vendéglátó helyek, olvasótermek) 3,00 4,00

C2 Rögzített ülőhelyes termek(színház, mozi, előadó, templom, váróterem) 4,00 4,00

C3 Emberi mozgást nem akadályozó berendezésű födémek (múzeumok, kiállítótermek, középületek közlekedő területei) 5,00 4,00

C4 Összehangoltan mozgó tömegek által használt területek (táncterem, színpad, tornaterem, sportpálya) 5,00 7,00

C5 Tömegrendezvények céljára szolgáló födémterületek(táncterem, színpad, tornaterem, sportpálya) 5,00 4,50

D D1 Kiskereskedelem üzlethelyiségei 4,00 4,00D2 Áruházak (pontosabb adatok hiányában) 5,00 7,00

E E1 Raktárak (pontosabb adatok hiányában) 7,50 7,00E2 Ipari csarnokok közbenső födémei technológustervező adatai alapján






Födémek és tetők függőleges hasznos terhei Az EN 1991-1-1 a hasznos terhek nagyságát általában egy alacsonyabb és egy magasabb érték közötti tartományként, továbbá egy kiemelt ajánlott értékkel adja meg. Az alábbi táblázatban a Nemzeti Melléklet által előírt minimális értékek szerepelnek. A megadott terhek vízszintes felületen ható (illetve vízszintes vetületen megoszló), függőlegesen lefelé mutató erőhatások. Vízszintes irányú hasznos terhekre a 7.5. szakasz ad tájékoztatást.

Használati osztály Funkció szerint besorolás

Felületen megoszló teher

qk [kN/m2]

Pontszerű teher(1) Qk [kN]

A

Háztartási és tartózkodási célra szolgáló területek (lakások és szállodák szobái, konyhák és mellékhelyiségek, kórtermek) 2,00 2,00

Padlások (nem rendszeres tartózkodás céljára) 1,50 2,00Lépcsők, erkélyek 3,00 3,00

B Irodák 3,00 4,50

C

C1 Asztalokkal berendezett helyiségek (iskolák és vendéglátó helyek, olvasótermek) 3,00 4,00

C2 Rögzített ülőhelyes termek(színház, mozi, előadó, templom, váróterem) 4,00 4,00

C3 Emberi mozgást nem akadályozó berendezésű födémek (múzeumok, kiállítótermek, középületek közlekedő területei) 5,00 4,00

C4 Összehangoltan mozgó tömegek által használt területek (táncterem, színpad, tornaterem, sportpálya) 5,00 7,00

C5 Tömegrendezvények céljára szolgáló födémterületek(táncterem, színpad, tornaterem, sportpálya) 5,00 4,50

D D1 Kiskereskedelem üzlethelyiségei 4,00 4,00D2 Áruházak (pontosabb adatok hiányában) 5,00 7,00

E E1 Raktárak (pontosabb adatok hiányában) 7,50 7,00E2 Ipari csarnokok közbenső födémei technológustervező adatai alapján






Mellvédek és elválasztó falak vízszintes hasznos terhei A korlátként (is) működő mellvédeken és elválasztó falakon egy vonal mentén megoszló qk vízszintes terhet kell számításba venni, amely az elem tetején, de legfeljebb 1,20 m magasságban hat.

Kapcsolódó födémek használati osztálya

(a 7-2. táblázat szerint)

qk [kN/m]

A 0,5

B és C1 0,5

C2, C3, C4 és D 1,0

C5 3,0

E 2,0 A qk teher a dinamikus hatást is tartalmazza!

Az olyan területeknél, ahol embertömegek torlódása várható (pl. sportcsarnokok, lelátók, színházak, gyűlés- és előadótermek) a vonal menti terhet a C5 osztálynak megfelelő qk=3,0 kN/m értékkel kell felvenni. BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék




EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOKHasznos terhek dinamikus tényezői EC1 2005.

Hasznos terhek dinamikus tényezői

Használati osztály A dinamikus hasznos teher fajtája Vizsgált szerkezeti elemvagy szerkezet

dinamikus tényező

φ

C4C5

E1, E2-

Embercsoport mozgása által okozott ritmikus erőhatás:−tánctermek, tornatermek, színpadok terhe−tribünök, jelentős tömegek közlekedését szolgálóterületek, vasúti peronok stb. terheIpari épületek födémjein működő gépek Állattartási épületek födémterhe

födém (lemez, gerenda stb.) 1,30

fal, oszlop 1,10

alapozás 1,00

MOSZ 1936.BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék





az első ilyen szabály 1893-ból

Hasznos terhek csökkentő tényezői





EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOKHasznos terhek csökkentő tényezői EC1

A hasznos teher értékét csökkentő tényezők

Számítási képlet

Födémterület szerinti tényező Szintszám szerinti tényező

0,1ψ75α 0

0A ≤+=AA

A0: 10 m2

A : a terhelt felület m2-ben αA ≥ 0,6 ( csak C és D használati osztályú hasznos terhek esetén)

nn 0ψ)2(2α

n

−+=

n: a vizsgált oszlopot vagy falat terhelő, azonos használati osztályba tartozó szintek száma

ψ0: a hasznos teher kombinációs (egyidejűségi) tényezője

Csak azonos használati osztályú terhekre !





EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOKHasznos terhek teherelrendezése

a) Teherbírási határállapotbanlásd ábra

b) Használhatósági határállapotban

általában nincs sémázás




HÓTEHERMSZ EN 1991-1-3 : 2005

Visnovitz György

Kulcsár Béla

2012. március 23.




HÓTEHERMit mesél a múlt ?

Bp. 1893.




HÓTEHERMit mesél a múlt ?

MOSZ 1936.




HÓTEHER

MSZ EN 1991-1-3 : 2005




HÓ ÁLLAPOTA, HALMAZSÚLYA

Friss hó γ ≈ 1,0 kN/m3

(porhó)Megülepedett hó γset ≈ 2,0 kN/m3

(havazás után több nappal, 1-2 mm jégkristályok)

Régi hó γ ≈ 2,5-3,5 kN/m3

(havazás után több héttel, „összefagyott” hó)Nedves, vizes hó γ ≈ 4,0 kN/m3

(olvadáskor, újrafagyás előtt)




HÓTEHER MÉRÉSE

Teher:nyomásméréshidrosztatikus

párnával

Geometria:magasságmérés

vagycsöves minta

Felszínen és lapostetőn:

Magastetőn: geometria-mérés és megfigyelés




Tető hóterhe:

μi · sk

FELSZÍNI HÓTEHER - TETŐ HÓTERHE

Felszíni hóteher:

sksk: egyszeri túllépési valószínűsége 50 éven belül 64%




sd = γQ · Ce · Ct · μi · sk [kN/vet m2]

Biztonsági tényező: γQ = 1,0 - 1,50Szél hatása (terep): Ce = 0,8 – 1,0 – 1,2Hőmérséklet hatása: Ct = 1,0 (általában)Alaki tényező: μi = 0,0 – 0,8 - 1,6A felszíni hóteher karakterisztikus értéke:

sk = 1,25 -2,75 kN/m2

TETŐ HÓTERHÉNEK TERVEZÉSI ÉRTÉKE





Biztonsági tényezők:


Teherbírási határállapot (pl. törés): γQ = 1,50

Használati határállapot (pl. alakváltozás): γQ = 1,0

Rendkívüli teher: γA = 1,0BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék




Terepviszonyok:


Általában: Ce = 1,0

Szeles terep : Ce = 0,8akadálymentes terület,pl. domb- v. hegyoldal

Védett terep: Ce = 1,2a vizsgált ház alacsonyabban vana környező terepnél, pl. völgyben





Hőmérsékleti tényező:


Általában: Ct = 1,0

Üvegtető: Ct = 0,8

k (U) > 1,0 W/m2K, ha garantált az állandó fűtésMegj: rendkívüli hóteher itt is van (pl. nincs fűtés)!





Alaki tényező





sk=1,25 kN/m2

(400 m tengerszint feletti magasságig)

sk= 0,25 + 0,0025 H kN/m2

(400 m tengerszint feletti magasság felett)

Felszíni hóteher karakterisztikus értéke

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 200 400 600 800 1000

tengerszint fölötti magasság [m]

hóte

her k

arak

teris

zitik

us é

rték

e[k

N/v

etül

eti m

2 ]sd = γQ · Ce · Ct · μi · sk [kN/vet m2]

vagy: meteorológiai adatszolgáltatás az adott helyszínre




sk=1,25 kN/m2

(400 m tengerszint feletti magasságig)

sk= 0,25 + 0,0025 H kN/m2

(400 m tengerszint feletti magasság felett)

Felszíni hóteher karakterisztikus értéke

EU másállamaiban:

zónák !0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 200 400 600 800 1000

tengerszint fölötti magasság [m]

hóte

her k

arak

teris

zitik

us é

rték

e[k

N/v

etül

eti m

2 ]

Magyarországonegységes !





sk=1,25 kN/m2

megfelel kb. 0,5 m ülepedett hónak

μi ·sk= 0,8× 1,25 = 1,0 kN/m2

Összevetés: hóteher lapostetőn

H ≤ 400 m (Ct = Ce =1,0)

‘MOSZ1936’ 80 kg/m2

Max: Kékestető, hóteher lapostetőn, H = 1000 m

μi · sk= 0,8 × (0,25 + 0,0025 ·1000) = 2,20 kN/m2

‘MOSZ1936’ 200 kg/m2




Hóteher elrendezések

nyeregtetőn

1. esetFelhalmozódás nélkül

2. esetBaloldali féloldalas

3. esetJobboldali féloldalas

50%100% 100%50%

Tetőszélen túlnyúló hó:NM → nem kell figyelembe venni

100% 100%




Hózugterhek sorolt nyeregtetőn




Hózugteher

magasabb szerkezethez csatlakozó tetőn

Attikafal, magasabb lapostető Csatlakozó magastető (> 15º)

Kiindulás

( ) ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅=

ss l

b31 αμμ

; ,02 min2⎪⎩

⎪⎨⎧

⎭⎬⎫

=k

setw s

hγμ

; 2

; ,04 min 21

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎭⎬⎫+

=k

setw s

hhbb γ

μ




Általános hózugteher (javaslat, nem EC)




sA = Cesl· sk = 2,0 sk

ahol sk a hóteher karakterisztikus értékesA a kivételes felszíni hóteher értéke

Magyarországon csak rendkívüli teherkombinációban !

Kivételes felszíni hóteher(több száz évente egyszer várható hó leesik)

Kivételes hófelhalmozódás(pl. tartós, egyirányú szél havat hord a tetőre)

NM → Magyarországon nem kell számításba venni !




Hatáskombináció: γG = γQ = 1,0

Biztonsági tényezőnélküli önsúly

Kivételes hóteher

(2×)

Kiemelt és „a további”esetleges terhek

Lapostetőn általában Ø!

Rendkívüli tervezési helyzet

11 1 2+ + ψ + ψ∑ ∑k d i k" " " " " " i k ii i

G A Q Q

ált.: szél

más esetleges tehertartós teherrésze

Ellenállás - oldal (anyag) : γM,A = 1,0 (kivéve beton)




nagyobb a rendkívüli teher, ha:


γG·gk + γQ·μ·sk < gk + 2·μ·sk

tartós tervezési

helyzet terhe

rendkívüli tervezési helyzet

terhe

(csak önsúllyal + hóval terhelt, közel vízszintes szerkezeteknél)BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



Mértékadó, ha:

Korábban (MSZ): ha g / phó < 0,4 γhó =1,75 (1,4 helyett)


γΜ·(γG·gk + γQ·μ·sk) < gk + 2·μ·sk

Acél (γM=1,00) : gk / μ·sk < 1,43Vb-betonacél (γM=1,15) : gk / μ·sk < 0,50

Fűrészelt fa (γM=1,30) : gk / μ·sk < 0,07

teherbírás oldala !(anyagok)




Rendkívüli tervezési helyzet - intézkedések

Lapátolással

Hóeltakarító géppel(járulékos hatás!)

Különösen nagy felületű lapostetőkön- egy adott hómagasság elérése után –a hó mesterséges eltávolítása előírható

Egyes esetekben magastetőkönis szükségessé válhat !




Köszönöm a figyelmetBME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék



Documents

2012. március 22. szakmérnök előadásszt.bme.hu/phocadownload/szakmernoki/1_felev_anyaga... · 2019. 10. 10. · 2012. március 22. szakmérnök előadás EC 1: TERHEK ÉS HATÁSOK