16
Papp Ferenc egyetemi tanár Tartószerkezetek 2 TERVEZÉSI SEGÉDLET II. RÉSZ TERHEK Szakmai lektorok: Dr. Németh György Dr. Bukovics Ádám, PhD Fekete Ferenc Széchenyi István Egyetem 2018

TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Papp Ferenc egyetemi tanár

Tartószerkezetek 2

TERVEZÉSI SEGÉDLET

II. RÉSZ

TERHEK

Szakmai lektorok:

Dr. Németh György

Dr. Bukovics Ádám, PhD

Fekete Ferenc

Széchenyi István Egyetem

2018

Page 2: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

2

II.1 Bevezetés

Az épületre ható terheket és hatásokat az alábbi szabványok alapján kell

meghatározni:

MSZ EN 1991-1-1:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások 1-1 rész: Általános

hatások. Sűrűség, önsúly és hasznos terhek épületek esetén (továbbiakban: EC1-1-1);

MSZ EN 1991-1-2:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások 1-2 rész: Általános

hatások. A tűznek kitett szerkezeteket érő hatások (továbbiakban: EC1-1-2);

MSZ EN 1991-1-3:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások 1-3 rész: Általános

hatások. Hóteher (továbbiakban: EC1-1-3);

MSZ EN 1991-1-4:2007 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások 1-4 rész: Általános

hatások. Szélhatás (továbbiakban: EC1-1-4);

MSZ EN 1998-1:2008 Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése. 1. rész:

Általános szabályok, szeizmikus hatások és az épületekre vonatkozó szabályok

(továbbiakban: EC8-1).

A fenti szabványrendszer teljes áttekintése az egyetemi tanulmányok alatt alig lehetséges,

ezért a BSc szintű képzésben az egyes tantárgyak csak azokat az ismereteket emelik ki,

amelyek nélkülözhetetlenek egy adott feladat megoldása során. Ezért a jelen fejezetben is

csak a konkrét tervezési feladatunkra vonatkozó gyakorlati ismereteket tekintjük át.

A tervezés jelen koncepcionális fázisában csak a tervezendő tetőszerkezetre ható

alapterhekkel és alaphatásokkal foglalkozunk, a konkrét tervezési tehereseteket és

teherkombinációkat az egyes szerkezeti elemek méretezésénél határozzuk meg. Nyereg alakú

és szimmetrikus tetőszerkezet esetén általában az alábbi terheket és hatásokat kell számításba

venni:

állandó terhek;

o tartószerkezeti elemek súlya;

o burkolati rendszer súlya;

o állandó jellegű hasznos terhek;

meteorológiai terhek;

o hóteher;

o szélhatás;

hasznos terhek;

szeizmikus hatás;

tűzhatás.

A jelen feladatban az egyszerűsítés érdekében a szeizmikus- és tűzhatással nem foglalkozunk.

A most elhanyagolt két, egyébként fontos hatással majd később, az Szerkezetépítés II.

tantárgy keretében tervezendő összetettebb szerkezeteknél ismerkedünk meg.

II.2 Állandó terhek

II.2.1 Tartószerkezeti elemek súlya

A tartószerkezeti elemek súlyát a kiindulási adatok alapján, az EC1-1-1 szabvány

előírásainak megfelelően, súlyelemzéssel kell meghatározni. Az acélanyag fajsúlyát 78,5

kN/m3 értékre kell felvenni. A tervezés során a kiindulási önsúlyterheket csak akkor szükséges

módosítani, ha a szerkezet szelvényei jelentősen megváltoztak. Jelentősnek tekinthető a

változás, ha annak hatására a tervezési igénybevételek változásai meghaladják a kiindulási

Page 3: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

3

értékek 3%-át. Amennyiben a változás a biztonság javára történik, akkor magasabb határérték

is alkalmazható. A tartószerkezeti elemek elméleti súlyát az analízis programok (pl. Axis,

ConSteel, FEM-Design) automatikusan figyelembe veszik, de például a szelemenek és

trapézlemezek tervezésénél használt DimRoof program esetén azokat a tervezőnek kell

megadni. A kiegészítő elemek (pl. merevítő bordák, csavarok, stb.) önsúlyát általában az

elméleti önsúly adott százalékában (jelen esetben: 5%15%) szokás meghatározni, illetve

felvenni.

II.2.2 Tetőburkolati rendszer súlya

A tetőburkolatok súlyát a vázlattervben rögzített rétegrend alapján súlyelemzéssel kell

meghatározni. A javasolt rétegrendeket a Vázlatterv fejezet I.9 ábrája szemlélteti. A rétegek

és szerkezeti elemek fajlagos súlyait részben az EC1-1-1 szabvány megfelelő táblázatai,

részben a gyártók adatszolgáltatásai alapján vehetjük fel.

II.2.3 Állandó jellegű hasznos terhek

Az „állandó jellegű” kifejezés azt jelzi, hogy a teher a szerkezetre „folyamatosan” hat.

Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási

berendezések, klímaberendezések, stb.), vagy az egyre gyakrabban előforduló zöldtető súlya

(pl. adott vastagságú földréteg). Az állandó jellegű hasznos terheket az építészmérnök és/vagy

a gépészmérnök határozza meg. A terhek intenzitását, megoszlását és hatáspontját minden

esetben egyedileg kell elemezni, az EC1-1-1 szabvány előírásainak megfelelően. A jelen

feladatban - pontosabb építészeti információ hiányában - a tetőfelületen totálisan megoszló qh

állandó jellegű hasznos teher kiindulási adat (I. Vázlatterv I.2 szakasz).

II.3 Meteorológiai terhek és hatások

II.3.1 Hóteher

A szerkezetek hóterheit az EC1-1-3 szabvány alapján kell meghatározni. A szabvány

alkalmazásához rendelkezésre áll a Magyarországon hatályos Nemzeti Melléklet (NA). A

felszíni hóteher értékét az alábbiak szerint kell kiszámítani:

- tartós és ideiglenes tervezési állapotokra: ktei sCCs

- rendkívüli tervezési állapotra: Adtei sCCs

ahol

s a tetőre ható felszíni hóteher [kN/m2]-ben;

i a tetőre vonatkozó alaki tényező;

Ce a szélhatás tényező;

Ct a hőmérsékleti tényező;

sk a felszíni hóteher karakterisztikus értéke [kN/m2]-ben;

sAd a rendkívüli felszíni hóteher értéke [kN/m2]-ben.

A felszíni hóteher karakterisztikus értékét az NA 1.5 paragrafus értelmében Magyarország

területén a következőképpen kell felvenni:

Page 4: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

4

100125,0sk

A de 25,1sk

ahol A az építési terep tengerszint feletti magassága [m]-ben. A rendkívüli felszíni hóteher

értékét Magyarország területén az NA 1.2 és NA 1.7 paragrafusok szerint kell meghatározni:

keslAd sCs

ahol Cesl a rendkívüli hóteher tényezője, amelynek értéke 2,0. A Ce szélhatás tényező értéke a

terepviszonytól függ:

- szeles terep esetén: Ce = 0,8

- szokásos terep esetén: Ce = 1,0

- védett terep esetén: Ce = 1,2

Szeles terep olyan sík, akadálymentes terület, ahol az épület valamennyi oldalán legfeljebb a terep

magasabb építményei vagy a fák nyújtanak elhanyagolható mértékű védelmet.

Szokásos terep olyan terület, ahol a terepviszonyok, a szomszédos építmények vagy a fák miatt a

szél nem hordja el jelentős mértékben a havat az épület tetőszerkezetéről.

Védett terep olyan terület, amelyen a vizsgált épület sokkal alacsonyabban helyezkedik el a

környező terepnél, illetőleg ahol magas fák és/vagy magasabb építmények fogják közre az

épületet.

A jelen feladatban feltételezhető, hogy a hó lecsúszását a tetőről semmi sem akadályozza,

ezért a i alaki tényező az II.1 táblázat alapján vehető fel.

II.1 táblázat: Alaki tényező nyeregtető esetére (szabadon lecsúszó hó)

tető hajlásszöge () 0 ≤ ≤ 30 30 < < 60 60 ≤

1 0,8 0,8(60-)/30 0,0

A Ct hőmérsékleti tényezőt - a nagy (> 1 W/m2K) hőátbocsátási tényezőjű tetők, különösen

egyes üvegtetők esetén - a hőveszteség miatt bekövetkező hóolvadás figyelembevételére

alkalmazzák. A jelen tervezési feladatban Ct=1,0 alkalmazható. Ahol a hóra eső hullhat, és

annak következtében a hó megolvadhat, majd megfagyhat, ott a tető hóterhét célszerű növelni,

különösen akkor, ha a hó és a jég eltorlaszolhatja a tető csapadékvíz-elvezető rendszerét. A

jelen feladatban ilyen esetekkel nem kell számolnunk.

II.3.2 Szélhatás

II.3.2.1 Felületre ható torlónyomás

A szélhatásból származó terheket az EC1-1-4 szabvány alapján kell meghatározni. A

szélhatás az épület felületeire merőlegesen ható nyomóerő vagy szívóerő formájában jelenik

meg. A hatás a felület (jelen esetben a tetőhéjalás) külső és belső felületén is jelentkezhet. A

felületre merőleges hatáson kívül létrejöhet a felülettel párhuzamos súrlódó hatás is. A

szélhatást egyszerűsített teherelrendezéssel vesszük figyelembe, amely egyenértékű a

turbulens szél szélsőséges hatásával. A szélhatás az esetleges hatások csoportjába tartozik. A

szél hatása általánosságban az alábbi főbb paraméterektől függ:

Page 5: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

5

az épület méretei;

az épület alakja;

terepviszony;

nyílások mérete és elrendezése;

az épület dinamikai tulajdonsága.

A külső és a belső felületre ható torlónyomást az alábbi képletek adják meg:

peepe c)z(qw

piipi c)z(qw

ahol

)z(qp - a szélső értékű szélsebességhez tartozó torlónyomás;

ie z,z - a külső és a belső referenciamagasság;

pipe c,c - a külső és a belső nyomási tényező.

A II.1 ábra a negatív előjelű szélszívás és a pozitív előjelű szélnyomás eseteket ábrázolja.

Fontos észrevennünk, hogy a szélhatások összegzése a fizikai irányuk szerint történik.

II.1 ábra: A külső és belső szélhatások fizikai irányai szélszívás (-) és szélnyomás (+) esetén.

A referenciamagasságok felvételénél a következő egyszerű szabályt alkalmazhatjuk (II.2

ábra): amennyiben az épület magassága (h) nem nagyobb, mint a széltámadta felület

oldalhossza (b), akkor teljes magasságban hze és ei zz .

II.2 ábra: Referenciamagasság megállapítása a széltámadta felület méretarányai alapján

II.3.2.2 Szélső értékű szélsebességhez tartozó torlónyomás

A szélső értékű szélsebességhez tartozó torlónyomás számítása az alábbi képlettel

történik:

bep q)z(c)z(q

(-)

szí

vás

(+)

b

h

h b

ze=h

Felület legmagasabb pontja

Page 6: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

6

ahol

)z(ce - a kitettségi tényező;

bq - az alapértékű szélsebességhez tartozó torlónyomás.

Az alapértékű szélsebességhez tartozó torlónyomást az alábbi képlettel kell meghatározni:

)z(v2

1q 2

bb

ahol a levegő sűrűsége

3m

kg25,1

és a szélsebesség alapértéke

0,bseasondirb vccv

A Magyar NA szerint a szélsebesség kiindulási alapértéke az ország egész területén

s

m6,23v 0,b és cdir=0,85, valamint cseason=1,0.

NEM KÖTELEZŐ ANYAG

A kitettségi tényező azt mutatja meg, hogy a szélsebesség szélső értékéhez tartozó qp

torlónyomás hányszorosa a qb alap szélsebességhez tartozó szélnyomásnak. A tényező a

következő képlettel számítható:

)z(c)z(c))z(I71()z(c 2

0

2

rve

ahol

)z(cr az érdességi tényező;

)z(c0 a domborzati tényező;

)z(Iv az örvénylés intenzitása.

Az érdességi tényező a referenciamagasság függvényében számítható:

- ha minzz akkor

0

minrr

z

zlnk)z(c

- ha minzz akkor

0

rrz

zlnk)z(c

ahol a beépítettségi 07,0

II,0

0r

z

z19,0k

Page 7: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

7

és ahol m05,0z II,0 a II. beépítettségi osztályhoz tartozó érték. A fenti kifejezésekben a 0z

az érdességi hossz és minz a minimális magasság, amelyek a beépítettségi osztály

függvényében a II.2 táblázat szerint megadott állandók. Amennyiben az építési terület sík

vidéken fekszik (a lejtés nem nagyobb, mint 5%), a domborzati tényező 0,1)z(co .

II.2 táblázat: A beépítettségi osztálytól függő paraméterek

beépítettségi osztály oz (m) minz (m)

I tavak és sík vidékek elhanyagolható növényzettel 0,01 1 II kevés növényzet, elszórtan fák és épületek 0,05 2 III összefüggő növényzettel takart vidék (falu, előváros,

erdőség) 0,3 5

IV a terület min. 15%-a fedett épületekkel, amelyek

átlagos magassága több mint 15 m 1,0 10

Az örvénylési intenzitás:

- ha minzz akkor

0

min0

Iv

z

zln)z(c

k)z(I

- ha minzz akkor

0

0

Iv

z

zln)z(c

k)z(I

ahol az örvénylési tényező más előírás hiányában .0,1kI

***

A szélső értékű torlónyomás táblázat vagy grafikon alapján is meghatározható az alábbi

irodalmak alapján:

Statikai Kisokos: Terhek és hatások, 51. oldal 9-3. táblázat, Springer Média

Magyarország 2006;

EC1-1-4 szabvány 4.2 grafikonja.

Az első irodalomban található táblázat cdir=1,0 feltételezéssel készült, ezért annak

értékeit esetünkben 0,852-el csökkenteni kell.

II.3.2.3 Külső nyomási tényező

A külső nyomási tényező a referenciamagasság függvénye, és függ a vizsgált

teherviselő szerkezeti elem számításba vett terhelési (referencia) területétől is. Az utóbbi

vonatkozásában a szabvány két értéket határoz meg:

1,pec - az 1m2 referenciaterülethez tartozó érték;

10,pec - a 10 m2 referenciaterülethez tartozó érték.

A két érték közé eső referencia területre interpolációt lehet alkalmazni. A jelen feladat esetén

a interpolációt mellőzhetjük, mert a trapézlemez méretezésénél a cpe.1 értéket, a szelemenek és

a főtartók méretezésénél a cpe.10 értéket alkalmazhatjuk.

A jelen feladatban szereplő nyeregtető esetére a külső nyomási tényezőt a szabvány az

alábbi táblázatok formájában adja meg:

Page 8: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

8

- II.1 melléklet: Keresztirányú (=0°) szél hatása a tetőfelületen;

- II.2 melléklet: Hosszirányú (=90°) szél hatása a tetőfelületen.

FONTOS megjegyzések a táblázatok alkalmazásához

A nyomási tényezők táblázataiban találunk olyan sorokat, ahol több (például egy „+” és egy

”–„ érték is szerepel. Fontos szabály, hogy egy összefüggő tetősíkon (jelen esetben a fél

tetőfelületen) egy tehereseten belül pozitív és negatív érték nem szerepelhet. Nézzünk egy

példát: az 1. melléklet táblázatában az 50–os tetőhajláshoz tartozó sávban két sor szerepel,

ami elvben négy kombinációhoz vezet, azonban ezek közül az 5/1 és az 5/3 eseteket az előbbi

szabály kizárja:

(fok)

zónák

F G H I J

cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 5 /1 -1,7 -2,5 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -0,6 -0,6 +0,2 +0,2 5 /2 -1,7 -2,5 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 5 /3 0 0 0 0 0 0 -0,6 -0,6 +0,2 +0,2 5 /4 0 0 0 0 0 0 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6

A táblázatok mechanikus alkalmazása a kombinációk nagy száma miatt gépi eljárás esetén

javasolt. Egyszerű csarnokoknál a mérnöki megfontoláson alapuló módszert javasoljuk

alkalmazni. Ekkor, a fenti példánál maradva, a táblázatból nagy valószínűséggel az 5/2 jelű

szélszívást választanánk. Ugyanakkor, bizonyos esetekben, például nem szimmetrikus

nyeregtető esetén, az 5/4 jelű aszimmetrikus szélteher is mértékadó lehet egyes ellenőrző

vizsgálatoknál. Itt meg kell jegyezni, hogy néhány szakértő úgy értelmezi a szabványt, hogy az

5/4 jelű eset nem is létezik.

II.3.2.4 Belső nyomási tényező

Alapszabály, hogy a belső szélnyomás csak a külső szélnyomással együtt hathat, de a

külső szélnyomás önmagában is működhet. A cpi belső nyomási tényező az épületen található

nyílások (elsősorban ablakok, ajtók és kapuk) méretétől és eloszlásától függ. Az alább

ismertetett szabályok nem vonatkoznak arra az esetre, amikor legalább két felületen (oldalfal

és/vagy tetősík) a nyílások aránya külön-külön meghaladja a 30%-ot. Amennyiben domináns

felülete van az épületnek (domináns egy felület, ha a rajta található nyílások összes felülete

meghaladja a többi felületen található nyílások összes felületének kétszeresét; pl. bizonyosan

domináns felület egy hangár bejárati oldala), akkor rendkívüli tervezési körülményként kell

kezelni az esetet. Jelen esetben feltételezhetjük, hogy az építmény nem tartalmaz domináns

felületet. Ugyanakkor nem áll rendelkezésre építészeti vázlatterv, amely alapján a nyílások

méreteit és elhelyezkedéseit meghatározzuk, ezért sok éves tapasztalatra alapozva a cpi=-0,2

érték alkalmazását javasoljuk.

II.4 Hasznos terhek

A hasznos terheket az EC1-1-1 szabvány előírásai alapján kell meghatározni. A

hasznos terhek felvétele általában gondos elemzést, a társszakmákkal (pl. a gépésztervezővel)

minden részletre kiterjedő egyeztetést igényel. A szabvány a födém és tetőszerkezeteket

használati osztályokba sorolja, és az osztályokhoz egy fiktív függőleges hasznos terhet rendel.

A tervezendő épület tetőszerkezete a szokásos fenntartási és javítási munkáktól eltekintve

Page 9: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

9

nem járható, így az előírás szerint a H használati osztályba tartozik. Ebben az esetben a

hasznos teher a II.3 táblázat értékei szerint vehető fel (Magyar NA). II.3 táblázat: Tetőfödém hasznos teher H használati osztály esetén

tetőhajlás

megoszló teher

2k

m

kNq

pontban ható teher

kNQk

o10 0,4 1,0 o20 0 0

Megjegyzés: a tetőhajlás két határértéke között lineáris interpoláció alkalmazható.

A H használati osztályba tartozó tetőfödém esetében feltételezhetjük, hogy a hasznos teher és

a hóteher egyszerre nem hat, ezért a teherkombinációkban egymást kizáró hatások. Mivel a

hóteher értéke láthatóan nagyobb, ezért a tetőfödém hasznos terhével jelen esetben nem

kell számolnunk.

II.5 Számítási példa

2. TERHEK ÉS HATÁSOK

LOADS AND EFFECTS

2.1 Állandó terhek

Dead loads

2.1.1 Szerkezeti elemek és burkolati rétegek súlya

Weights of the structural members and the layers of the covering system

- külsõ trapézlemez: LTP 85 t=0.75mm

external trapezoidal sheet

- belsõ trapézlemez: LTP 20 t=0.4mm

internal trapezoidal sheetqtr.belsõ 0.0390

kN

m2

- hõszigetelõ réteg (kõzetgyapot)

heat insulation (mineral rockwool) thõszig 0.150 m

qhõszig thõszig hõszig 0.225kN

m2

- egyéb szigetelõ rétegek

further layers for insulation qszig 0.100

kN

m2

- szelemen: LINDAB Z 250 (t=1,5)

purl in qszelemen 0.058

kN

m

- fõtartó szerkezet: automatikusan figyelembe véve

main frame: automatically calculated

2.1.2 Instal lációs terhek

Instal lation loads

Ál landó jel legu hasznos teher a tetoszerkezet vízszintes alapterületére vetítve:

Instal lation loads projected to the total area of the roof:

- vi lágítástechnika, épületgépészet, egyéb terhek (ki indulási adat)

l ightning, building equipments, other loads (initial data)

qh 0.450kN

m2

qtr.külsõ 0.0804kN

m2

hõszig 1.5kN

m3

Page 10: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

10

Page 11: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

11

2.3.2 Szélsebesség csúcsértékéhez tartozó torlónyomás

Peak velocity pressure

- beépítettségi osztály paraméterei (III. osztály)

parameters for terrain category (Category III)z0 0.3 m

zmin 5.0 m

- II. beépítettségi osztályhoz tartozó tényezõ

parameter for category IIz0.II 0.05 m

- beépítettségi tényezõ

terrain factor kr 0.19

z0

z0.II

0.07

0.215

- referenciamagasság

reference heightz Hv

L0

2tan ( ) 6.099m

- érdességi tényezõ

roughness coefficientz zmin

cr kr lnz

z0

0.649

- domborzati tényezõ (sík vidék, lejtés kisebb mint 3 fok)

orography coefficient (plane country, slope less than 3 degs) c0 1.0

- örvénylési tényezõ (speciál is elõírás hiányában)

turbulence coefficient (no specific rule)kI 1.0

- örvénylés intenzitása

turbulence intensityIv

kI

c0 lnz

z0

0.332

- kitettségi tényezõ

exposure factor ce 1 7 Iv cr

2 c0

2 1.399

qp ce qb 0.352kN

m2

- torlónyomás csúcsértéke

peak velocity pressure

A szélsebesség csúcsértékéhez tatozó torlónyomás alternatív módon meghatározható

(i l letve ellenõrizhetõ) a Statikai Kisokos: T erhek és hatások, Springer Média Magyarország

2006 kiadvány 51. oldalán található 9-3. táblázata alapján:

The peak velocity pressure can be determined (or checked) using the Table 9-3 of Statikai

Kisokos: Terhek és hatások, Springer Média Magyarország 2006, page 51.

- refernciamagasság

reference height z 6.099m

- beépítettségi osztály: III.

terrain category

- torlónyomás táblázatból

peak velocity pressure given in table qp.SK 0.485

kN

m2

Mivel a táblázat cdir.SK=1.0 alapján készült, ezért a fenti étéket esetünkben

cdir=0.85 érték négyzetével redukálni kell :

The curves of the table were calculated w ith c dir.SK=1.0, therefore the pressure

sholud be reduced by the square of the actual value of the directional factor:

qp.SK.red 0.852

qp.SK 0.350kN

m2

Nem kötelező rész

Page 12: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

12

2.3.3 Külsõ szélnyomás

External w ind pressure

Az alábbi szakaszokban a következõ indexeket alkalmazzuk:

Indeces used below:

F,G,H,I,J: tetõzóna jele/mark of the roof zone; 0, 90: szélirány fokban kifejezve/mark of the

w ind direction in degree; 1,10: referenciaterület (1m2 ; 10 m2)/mark of the loaded area (1m2 ;

10 m2)

2.3.3.1 Keresztirányú szélhatás (0 fok)

Cross wind (0 degree)

Kiindulási adatok

Initial parameters

- épület közelítõ méretei

size of the building

szélirányra merõleges méret

width perpendicular to the wind directionb0 dalk 36.000m

széliránnyal párhuzamos méret

width parallel to the w ind directiond0 b 20.000m

magasság

heighth0 Hv 5.500m

0

h0

d0

0.275- épület méretaránya

size factor

- zónaméretek

size of the zonese0 2 h0 11.000m e0.4

e0

42.750m

e0.10

e0

101.100m

Szélnyomás tetõfelületen

Wind pressure on the roof

Mivel a tetõhajlás szöge nem nagyobb, mint 5 fok, ezért alkalmazhatjuk a II.1 Melléklet elsõ

sorában található szélnyomás tényezõket. Az I és J tetõfelületeken két eset lehetséges: (i)

szélszívás; (i i) szélnyomás.

Since the slope of the roof is not greater than 5 degree the w ind pressure coefficients in the

first row of the Annex II.1 may be used. For roof zones I and J there are two cases: (i) w ind

sucking; (i i) w ind pressure.

F-G-H zóna

zones of F-G-H

- szélszívás

wind sucking

cpe.F.0.1 2.50 cpe.F.0.10 1.80 cpe.G.0.1 2.00

cpe.G.0.10 1.20 cpe.H.0.1 1.20 cpe.H.0.10 0.70

wF.0.1 cpe.F.0.1 qp 0.880kN

m2

wF.0.10 cpe.F.0.10 qp 0.633kN

m2

wG.0.1 cpe.G.0.1 qp 0.704kN

m2

wG.0.10 cpe.G.0.10 qp 0.422kN

m2

wH.0.1 cpe.H.0.1 qp 0.422kN

m2

wH.0.10 cpe.H.0.10 qp 0.246kN

m2

I és J zóna

zones I and J

- szélszívás

wind sucking cpe.0.suck 0.20 w0.1.suck cpe.0.suck qp 0.070

kN

m2

- szélnyomás

wind sucking cpe.0.pres 0.20 w0.1.pres cpe.0.pres qp 0.070

kN

m2

Page 13: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

13

2.3.3.2 Hosszirányú szélhatás (90 fok)

Longitudional w ind direction (90 degrees)

Kiindulási adatok

Initial parameters

- épület méretei

size of the building

szélirányra merõleges méret

width perpendicular to the wind directionb90 b 20.000m

széliránnyal párhuzamos méret

width parallel w ith the wind directiond90 dalk 36.000m

magasság

heighth90 Hv 5.500m

- épület méretaránya

size factor 90

h90

d90

0.153

- zónaméretek

size of the zonese90 2 h90 11.000m e90.2

e90

25.500m

e90.4

e90

42.750m e90.10

e90

101.100m

Szélnyomás tetõfelületen (II.2 Melléklet alapján)

Wind pressure on the roof (According to Annex II.2)

F-G-H zóna

zones of F-G-H cpe.F.90.1 2.50 cpe.F.90.10 1.80 cpe.G.90.1 2.0

cpe.G.90.10 1.20 cpe.H.90.1 1.20 cpe.H.90.10 0.70

wF.90.1 cpe.F.90.1 qp 0.880kN

m2

wF.90.10 cpe.F.90.10 qp 0.633kN

m2

wG.90.1 cpe.G.90.1 qp 0.704kN

m2

wG.90.10 cpe.G.90.10 qp 0.422kN

m2

wH.90.1 cpe.H.90.1 qp 0.422kN

m2

wH.90.10 cpe.H.90.10 qp 0.246kN

m2

I zóna

zone of I

Az alábbi szélnyomás lehet szívás és nyomás is.

Wind pressure above may be both sucking and pressure.

cpe.I.90.1 0.20 wI.90.1 cpe.I.90.1 qp 0.070kN

m2

cpe.I.90.10 0.20 wI.90.10 cpe.I.90.10 qp 0.070kN

m2

2.3.4 Belsõ szélnyomás

Internal wind pressure

- a pontos számítás elhagyásával mindkét szélirány esetén közelítõleg

w ithout exact evaluation for any w ind direction as approximation

cpi 0.20

- szélnyomás

wind pressure wi cpi qp 0.070

kN

m2

Page 14: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

14

2.3.5 Tetőszerkezetre ható szélteher összefoglalása

2.3.5.1 Keresztirányú szélhatás (0 fok)

a) 1m2 terhelési felületre (kN/m

2) b) 10m

2 terhelési felületre (kN/m

2)

Belső szélhatás: -0,07 kN/m2

2.3.5.2 Hosszirányú szélhatás (90 fok)

a) 1m2 terhelési felületre (kN/m

2) b) 10m

2 terhelési felületre (kN/m

2)

Belső szélhatás: -0,07 kN/m2

0.07

0

-0.422

-0.704 -0.88 -0.88

0.07

0

-0.246

-0.422 -0.633 -0.633

-0.422

-0.422

0.07

0

0.07

0

-0.88

-0.88

-0.704

-0.704

-0.246

-0.246

0.07

0

0.07

0

-0.633

-0.633

-0.422

-0.422

1,1m

2,75m

1,1m

2,75m 2,75m 2,75m

2,75m

2,75m

2,75m

2,75m

1,1m 5,5m

m

1,1m 5,5m

m

Page 15: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

15

II.1 melléklet

Külső nyomási tényező a tető felületén a =00 keresztirányú szélhatásból (csak h<b esetén érvényes!)

zónák

F G H I J

cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 0* -1,8 -2,5 -1,2 -2,0 -0,7 -1,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2

-0,2 -0,2 -0,2 -0,2

5 -1,7 -2,5 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -0,6 -0,6 +0,2 +0,2

+0,0 +0,0 +0,0 +0,0 +0,0 +0,0 -0,6 -0,6

15 -0,9 -2,0 -0,8 -1,5 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 -1,0 -1,5

+0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,0 +0,0 +0,0 +0,0 * az éles párkánnyal rendelkező lapos tető esete (=5

0-ig)

Megjegyzés: Téglalap alapú nyeregtetős csarnokszerkezet esetén a b mindig az épület

azon oldalának hossza, amelyet a szél támad, és d a rá merőleges oldal hossza. A szél

támadhatja a csarnok hosszanti oldalát (keresztirányú szél; =00) és az oromfali oldalát

(hosszirányú szél; =900).

e/10 e/10

h

w =0

0

w

G H J I

F

F e/4

e/4

tetőgerinc

b

e = min(b ; 2h)

d

Page 16: TERVEZÉSI SEGÉDLET - se.sze.hu · Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási berendezések, klímaberendezések, stb.),

Dr. Papp Ferenc

Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek

16

II.2 melléklet

Külső nyomási tényező a tető felületén a =900 hosszirányú szélhatásból (csak h<b esetén érvényes!)

F G H I

cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 0* -1,8 -2,5 -1,2 -2,0 -0,7 -1,2 +0,2 +0,2

-0,2 -0,2

5 -1,6 -2,2 -1,3 -2,0 -0,7 -1,2 -0,6 -0,6 15 -1,3 -2,0 -1,3 -2,0 -0,6 -1,2 -0,5 -0,5

* az éles párkánnyal rendelkező lapos tető esete (=50-ig)

h

=900

w

w

G

H

I

F

H

e/2

e/10

tetőgerinc

G

F

e/4 I

e/4