8 falazott szerkezetek tervezése · pdf filealkalmazzunk vasbeton pillérekkel...

31
1 EC-8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE FÖLDRENGÉS ÁLLÓSÁG SZEMPONTJÁBÓL Épület kialakítás és anyaghasználat Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Upload: vudung

Post on 01-Feb-2018

231 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

1

EC-8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE FÖLDRENGÉS

ÁLLÓSÁG SZEMPONTJÁBÓL

Épület kialakítás és anyaghasználat

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 2: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

2

I. EC – 8 ALAPJAI - néhány szó a földrengésekről

Földrengés veszélyességi zónák Magyarországon

Budapest, Budaörs agr= 0,09g !

A földrengés a földkéregben hullámként terjed,a kéreg felszínén

rezgőmozgást hoz létre.

Magyarországon évente kb. 300 rengést észlelnek, a nagyobb M = 5-6

magnitúdójú földrengés várható gyakorisága 25-50 évre becsülhető.

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 3: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

3

I. EC – 8 ALAPJAI - néhány szó a földrengésekről

Földrengések besorolása, gyakorisága a földön – Richter skála

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Egy 4,5 méretű földrengés kipattanásakor

nagyjából akkora energia szabadul fel,

mint egy kisebb (20 kT-ás, nagaszaki méretű)

atombomba robbanásakor.

Page 4: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

4

I. EC – 8 ALAPJAI

Magyarországon érvényes válaszspektrum

Az épület periódusideje becslése:

ahol H magasság, m és Ct = 0,025 falazott

Kérdés: a lökéshullámokra az épület hogyan válaszol?

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 5: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

5

I. EC – 8 ALAPJAI

Kérdés: a lökéshullámokra az épület hogyan válaszol?

Térbeton átrepedése – húzószilárdság kimerülése

Irán – 2013. április

Egyszerű falazott épületek jellemző károsodásai:

- falak ferde, sokszor átlós repedései

- vasbeton koszorú nélküli épületek szétnyílnak, kiborulnak

- harántfalas épületek gyenge hosszmerevítése – felborulás

- boltozatok lecsúszása – lapos boltozatban vonórúd legyen

- falsarkok kiszakadása

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 6: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

6

I. EC – 8 ALAPJAI

„Egyszerű, szabályos” épületek számíthatóak

síkbeli modellel és helyettesítő terhekkel

Alaprajzi szabályosság:

-egyik méret sem haladhatja meg a

másik négyszeresét

- a vizsgált szint feletti ki, beugrások

területe < 15 % legyen

- a merevítéseknek az alaptól a tetőig

folytonosnak kell lenniük

Az épület periódusideje becslése:

ahol H magasság, m és Ct = 0,025 falazott

Magassági szabályosság:

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 7: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

7

I. EC – 8 ALAPJAI

„Egyszerű”, falazott épületek szabályai -

Ilyenkor a részletes biztonsági igazoló számítás nem kötelező

- ilyen gyakorlatilag nincs, törekedni kell rá,

- többnyire méreteznünk kell részletesebb számítással

- Minimálisan két párhuzamos merevítő falat kell elhelyezni a két egymásra merőleges irányban,

és mindkét fal hossza legyen nagyobb , mint a vizsgált irányban az épülethossz 30%-a,

- ezen falak közötti távolság legyen legalább az egyik falnál min. az épület másik hosszának 75%-a,

- a függőleges terheknek legalább 75%-át a nyírófalak hordják,

- a nyírófalak folytonosak legyenek az alaptól az épület tetejéig.

Kis szeizmicitású zóna:

ag< 0,04 g

Nyírófalak minimális területe az „egyszerű falazott épületek” esetére 12N/mm2 téglaszilárdság alapján.

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 8: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

8

II. EC – 8 modellépületek minta számításai

01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 9: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

9

II. EC – 8 modellépületek minta számításai

01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház (Szerző: Pintér Imre)

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 10: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

10

II. EC –6 A Falazatok mechanikai jellemzői

MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint

- Falazat nyomószilárdságának karakterisztikus értéke fk

- Falazat karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltött állóhézagokkal fvk = fvko + 0,4 x s d

- fvko kezdeti nyírószilárdság vizsg. alapján + falazati átlagos nyomófeszültség 40%-a

-hagyományos habarcs és hőszigetelő könnyű habarcs esetén

fk = K x fb0,7x fm

0,3 ahol fm< 20N/mm2 és < 2fb

-vékonyrétegű habarccsal pórusbeton, tömör falazó elemek esetén

fk = K x fb0,85 ahol fm> M5, fb< 50N/mm2

-vékonyrétegű habarcs, vázkerámia 25-70% üregtérf. fk = K x fb0,70

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 11: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

11

II. EC –6 A modellekben szereplő falazatok

mechanikai jellemzői

MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint

- Falazatok karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltetlen állóhézag esetén

fvk = 0,5 x fvko + 0,4 x s d azaz kisebb, mint kitöltöttel!

Felső korlátértékek: kitöltetlen állóhézagnál fvkmax = 0,045 fb kitöltött állóhézagnál fvkmax = 0,065 fb

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 12: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

12

III. EC – 8 modellépületek minta számításai

01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház

Falazat vizsgálatok – alapadatok, kiinduló feltételek EC-6 szerint

Vázkerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG CLASSIC, FORTE falazat

t = 300 mm f = 2,0

h = 2750 mm hef = 0,75xh =2062,5 mm

Karcsúság: 2062,5/300 = 6,88 < 8

tehát ek = 0

Falazati anyag: 1. besorolási osztályú

tömör pórusbeton

fb= 3; 4,7 N/mm2 < 5 N/mm2 méretezni

kell!

fbh= 3; 4,7 N/mm2 > 2 N/mm2 megfelelő.

Habarcs: vékonyágyazó cementh. M5-

M10 között

Kivitelezési körülmények: 3.

Parciális biztonsági tényező: g M = 2,0

Karakterisztikus falazati szilárdság fszt.:

K = 0,8

fk = K x fb0,85 = 2,98 N/ mm2

Tervezési szilárdság: fszt. FORTE

fd = fk/ g M = 2,98/ 2,0 = 1,49 N/mm2

fvk, max = 0,065 x 4,7 = 0,306 N/mm2Homlokzati falon födémteher külpontossága:

eker = 2,5 cm eYt = 5,0 cm

1ker = 0,818 1Yt = 0,726

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 13: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

13

III. EC – 8 modellépületek minta számításai

01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház

Falazat vizsgálatok – földrengésre EC-8 – alapadatok, feltételek EC-8 szerint

Vázkerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG CLASSIC, FORTE falazat

Helyszín: azonos, Budapest

Talaj: azonos homokos kavics

Téglafal viselkedési tényező: 2,5

Ajánlott merevítőfal vastagság:

t = 300 mm > 240 mm

Karcsúság: változatlan

Nyílásarány: változatlan

Legrövidebb falhossz: 1,9 m

Változatlanul megfelel .

Mer. falak területe:

YTONGNÁL 12/3 = 4x annyi kellene,

azaz ag= 0,1g esetén, két szint

4 x 2,5 = 10%

mivel a %-ok 12 Nmm2 szilárdságú

téglára javasoltak.

NFM, méretezni kell!

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 14: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

14

III. EC – 8 modellépületek minta számításai

01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház

Terhek felvétele, tömegek számítása – bizt. tényező áll. terhek 1,0, hasznos 0,3- szeizmikus

Kerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG CLASSIC fal em., FORTE fal fszt.( Juhász Gábor)

gk = 0,60 kN/ m2 Tető hornyolt cseréppel gk = 0,60 kN/ m2

gk = 5,50 kN/ m2 Emelet feletti födém, 20 cm vb.+15 cm ásvgy. gk = 5,50 kN/ m2

gk = 7,03 kN/ m2 Földszint feletti födém, 20 cm vb.+10 cm padló gk = 7,03 kN/ m2

gk = 3,73 kN/ m2 Szerkezeti falak, 30 cm vastag kétoldali vakolattal gke = 1,93 kN/ m2

gkfszt =2,23kN/ m2

gk = 1,00 kN/ m2 at. Válaszfalak,10 cm vastag ker.ill.Ytong vakolva gk = 0,50 kN/ m2at.

Épület tömegek

G = 4782,10 kN G = 4015,60 kN

Rezgésidő: T = 0,025 x 80,75 = 0,118 sec, jó közelítéssel a görbe platójára esik. ( TB = 0,2 s )

Sb = (ag x S x 2,5) / q = (0,7 x 0,14 x 1,2 x 2,5) / 2,5 = 0,12 - tervezési válaszspektrum

Eltoló erők: HE,dKe = 0,12 x 4782,1 = 573,85 kN HE,dYt = 0,12 x 4015,6 = 481,90 kN

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 15: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

15

III. EC – 8 modellépületek minta számításai

A földrengés teher külpontossága, megoszlása

01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Az YTONG modellben az emeleti és

földszinti falak tömegaránya: 45/55%

Ezért az emeletet külön kell vizsgálni!

Page 16: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

16

01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház

Merevítő falak geometriai adatai, inerciák, poláris inerciák számítása – csavaró hatások

Kerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG falazat ( Juhász Gábor)

A geometriai adatok részletes számítása megtalálható a MMK Magasépítési létesítmények ellenörző erőtani számítás az MSZ EN szerint II.

könyvében.

Mivel a falrendszer elemei azonos magasságúak és a szerkezeten belül a rugalmassági modulusuk állandó, az eltolódási

merevségek aránya megegyezik a falelemek inerciájának

arányával és a vastagságuk is állandó, így a 0,3 m-rel való beszorzást is mellőztük.

A falak alaprajzi elhelyezkedése alapján látható, hogy egyértelműen az y irányú – kereszt irányú rengés okoz nagyobb eltolódásokat,

berezgést, lengéseket. Iy = 333,2 m4 hosszirányú merevségek illetve Iz = 55,88m4 keresztirányú merevségek

Épületre ható igénybevételek a szeizmikus terhelésekből

A merevségi középpont és a tömegközéppont külpontossága: z0 = -0,08 m

Figyelembe veendő külpontosság EC-8 szerint: ez = 0,05L = 0,05x1603= 0,815 m

Ehhez egyidejű hatásként hozzá adandó a másik irányú lengések miatt az EC szerint az erő 30%-át.

Ennek karja: ey = 0,05 x 13 = 0,665 m

Csavaró igénybevétel, mely szétosztandó a falak között:

M0ke= 573,85 x((0,08+0,815)+0,3x0,665)= 628,1 kNm M0

Yt= 481,90x((0,08+0,815)+0,3x0,665) = 527,4 kNm

Szélteher Y irányban: 79,3 kN, csavaró hatása M0szél= 0,08 x 79,3 = 6,35 kNm , tehát biztosan a földrengés mértékadó!

Eltoló erők: HE,dKe = 0,12 x 4782,1 = 573,85 kN HE,dYt = 0,12 x 3841,0 = 481,90 kN

III. EC – 8 modellépületek minta számításai

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 17: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

17

01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház

Az 1. Faltest ellenőrzése – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat

Kerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG FORTE falazat ( Juhász Gábor)

Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei: kitöltött álló hézaggal!

Ved = eltolódásból + csavarodásból Ved = eltolódásból + csavarodásból

573,8 x 9,22 / 55,88 + 9,22 x 8 x 628,1 / 1036,5 = 139,4 kN 481,9 x 9,22 / 55,88 + 9,22 x 8 x 527,4 / 1036,5 = 117,0 kN

ME,dke = 139,4 x 2,7 m = 376,3 kNm ME,d

Yt = 117,0 x 2,7 m = 316,0 kNm

NE,dke = 4,8x(2x16+8,7+5,4x3,73) = 292,04 kN NE,d

Yt = 4,8x(2x15,0+8,7+5,4x2,08)= 239,67 kN( Axis számításból ) válaszfalteher 2,2kN/fm főfal/szint válaszfalteher 1,00kN/fm főfal/szint

eke= M / N = 376,3/292,04 =1,29 m Ak = 2,22 x 0,3 m2 eYt= M / N =316,0/239,67 = 1,318 m Ak = 2,164 x 0,3 m2

Külpontos nyomásra fal ellenállása:

NR,dke = 0,818x 300x2,22 x 1,66 = 904,3 kN > NE,d

ke NR,dYt = 0,726x 300x2,16 x 1,49 = 702,2 kN > NE,d

Yt

Megfelel. Megfelel.

Nyírásra: sdker = 292040/300x2220=0,438 N/mm2 sdYt = 239670/300x2164=0,369 N/mm2

fvk = fvko + 0,4 x s d =0,2+0,4x0,438=0,375 N/mm2 fvk = fvko + 0,4 x s d =0,3+0,4x0,369=0,447 N/mm2>0,306

VR,dk = 0,17x 300x 2,22 = 113,64 kN < 139,4 kN VR,d

Y = 0,306/2x 300x 2,16= 99,14 kN > 117,0 kN

NEM FELEL MEG! 82 % NFM. , 85 %

Kitöltetlen állóhézag esetén még kevésbé, illetve nem felelnének meg a falazatok.

III. EC – 8 modellépületek minta számításai

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 18: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

18

01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház

Az 1. faltest szeizmikus ellenőrzés tanulságai – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat földszinten

Kerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG FORTE falazat ( Juhász Gábor)

Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei: Tovább nem tudjuk emelni a nyírószilárdságot!

kitöltött álló hézaggal!

Emeljük a habarcsszilárdságot! Alkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat!

M10 esetén fvko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

A nyírószilárdság tovább nem növelhető! horizontális teherbírását az EC-8 szerint közrefogott

falazat ( vasbeton koszorúkat összekötő vasbeton

oszlopok ) alkalmazásával mintegy 25% -kal növelhetjük.”

Alkalmas YTONG elem: - furatos elem

- PU zsaluelem

Ved = eltolódásból + csavarodásból Ved = eltolódásból + csavarodásból

94,67 + 44,70 = 139,4 kN 79,51 + 37,53 = 117,0 kN

Nyírásra: sdker = 292040/300x2220=0,438 N/mm2 A részletes merevségi számításokat mellőzve:

fvk = fvko + 0,4 x s d =0,3+0,4x0,438=0,475 N/mm2

VR,dk = 0,216x 300x 2,22= 142,56 kN >139,4 kN VR,d

Y =99,14 x 1,25 = 123,9kN < 117,0 kN

Megfelel. 102% MF. 106%

III. EC – 8 modellépületek minta számításai

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 19: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

19

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai

02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű 5 lakásos

sorház

Szerző: Juhász Gábor

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 20: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

20

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai

02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű 5 lakásos sorház

Szerző: Juhász Gábor

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 21: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

21

IV. EC –6 A Falazatok mechanikai jellemzői

MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint

- Falazat nyomószilárdságának karakterisztikus értéke fk

- Falazat karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltött állóhézagokkal fvk = fvko + 0,4 x s d

- fvko kezdeti nyírószilárdság vizsg. alapján + falazati átlagos nyomófeszültség 40%-a

-hagyományos habarcs és hőszigetelő könnyű habarcs esetén

fk = K x fb0,7x fm

0,3 ahol fm< 20N/mm2 és < 2fb

-vékonyrétegű habarccsal pórusbeton, tömör falazó elemek esetén

fk = K x fb0,85 ahol fm> M5, fb< 50N/mm2

-vékonyrétegű habarcs, vázkerámia 25-70% üregtérf. fk = K x fb0,70

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 22: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

22

IV. EC –6 A modellekben szereplő falazatok

mechanikai jellemzői

MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint

- Falazatok karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltetlen állóhézag esetén

fvk = 0,5 x fvko + 0,4 x s d azaz kisebb, mint kitöltöttel!

Felső korlátértékek: kitöltetlen állóhézagnál fvkmax = 0,045 fb kitöltött állóhézagnál fvkmax = 0,065 fb

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 23: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

23

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai

02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház

Alapadatok, kiinduló feltételek EC-6 szerint

Vázkerámia falazat YTONG LAMBDA falazat

t = 375 mm f = 2,0

h = 2850 mm hef = 0,75xh =2137,5 mm

Karcsúság: 2137,5/375 = 5,7 < 8

tehát ek = 0

Falazati anyag: 1. besorolási osztályú

tömör pórusbeton

fb= 2,8 N/mm2 < 5 N/mm2 méretezni kell!

fbh= 2,8 N/mm2 > 2 N/mm2 megfelelő.

Habarcs: vékonyágyazó cementh. M5

Kivitelezési körülmények: 3.

Parciális biztonsági tényező: g M = 2,0

Karakterisztikus falazati szilárdság:

K = 0,8

fk = K x fb0,85 = 1,92 N/ mm2

Tervezési szilárdság:

fd = fk/ g M = 1,92/ 2,0 = 0,96 N/ mm2

Homlokzati falon födémteher külpontossága:

25 cm födém felfekvés, 13,0 illetve 12,5 cm koszorú hőszigetelés

eker = 6,5 cm eYt = 6,25 cm

1ker = 0,767 1Yt = 0,753

t = 380 mm f = 1,5

h = 2850 mm hef = 0,75xh =2137,5 mm

Karcsúság: 2137,5/380 = 5,63 < 10

tehát ek = 0

Falazati anyag: 3. besorolási osztályú

üreges vázkerámia

fb= 12 N/mm2 > 5 N/mm2 ajánlásnak megf.

fbh= 0,18x12 = 2,16 N/mm2 >2 N/mm2

MWK - 2001.

Habarcs: vékonyágyazó M10

Kivitelezési körülmények: 3.

Parciális biztonsági tényező: g M = 2,0

Karakterisztikus falazati szilárdság:

K = 0,5

fk = K x fb0,70 = 2,85 N/ mm2

Tervezési szilárdság:

fd = fk/ g M = 2,85/ 2,0 = 1,425 N/ mm2

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 24: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

24

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai

02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház

Terhek felvétele, tömegek számítása – bizt. tényező áll. terhek 1,0, hasznos 0,3- szeizmikus

Vázkerámia falazat 38 cm YTONG Lambda falazat 37,5 cm

gk = 0,60 kN/ m2 Tető hornyolt cseréppel gk = 0,60 kN/ m2

gk = 5,50 kN/ m2 Emelet feletti födém, 20 cm vb.+15 cm ásvgy. gk = 5,50 kN/ m2

gk = 7,03 kN/ m2 Földszint feletti födém, 20 cm vb.+10 cm padló gk = 7,03 kN/ m2

gk = 3,36 kN/ m2 Szerkezeti falak, 38 cm vastag kétoldali vakolattal gk = 1,86 kN/ m2

gk = 1,00 kN/ m2 at. Válaszfalak,10 cm vastag ker.ill.Ytong vakolva gk = 0,50 kN/ m2at.

ph, ká= 0,6 kN/ m2 Hasznos teher kvázi állandó része 30 %

Épület tömegek

G = 6687,60 kN G = 5760,80 kN

Rezgésidő: T = 0,025 x 9,20,75 = 0,13 sec, jó közelítéssel a görbe platójára esik. ( TB = 0,2 s )

Sb = (ag x S x 2,5) / q = (0,7 x 0,14 x 1,2 x 2,5) / 2,5 = 0,12

Eltoló erők: HE,dKe = 0,12 x 6687,6 = 802,5 kN HE,dYt = 0,12 x 5760,8 = 691,3 kN

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 25: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

25

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai

02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház

A földrengés teher külpontossága, megoszlása

Megengedett közelítések, számítási módok EC

4.1 táblázata szerint:

A szerkezeti szabályosság következményei

a szeizmikus számításban

Szabályosság megengedett egyszerűsítés viselkedési tényező

Alaprajzi magassági modell Lin. rug. Szám. ( lin. számításnál)

Igen Igen síkbeli vízszintes erő referenciaérték

Igen Nem síkbeli Modális csökkentett érték

Nem Igen Térbeli vízszintes erő referenciaérték

Nem Nem Térbeli Modális csökkentett érték

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 26: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

26

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai

02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház

Falazat vizsgálatok – alapadatok, feltételek EC-8 szerint

Vázkerámia falazat 38 cm, T12, M10 YTONG LAMBDA falazat 37,5 cm, T2,8, M5

Helyszín: Budapest, MMK ajánlás

agr = 0,7x0,14g = 0,1g

Talaj: azonos homokos kavics, „B”

Téglafal viselkedési tényező: 2,5

Ajánlott merevítőfal vastagság:

t = 375 mm > 240 mm megfelel.

Ajánlott karcsúság: 5,7 < 8 megfelel.

Legrövidebb falhossz: 1,9 m

L/h = 1,9/2,85= 0,66 >0,4 megfelel.

Szintterület: 315,34 m2

Merevítő falak területe:

előírt érték 12/2,8 x 2,5%= 10,71%

3,15 x 10,71 = 33,74 m2

x irányban: rx = 9,41 m2 <10,71%

y irányban: ry =21,93 m2 < 10,71%

de az eloszlás aránya sem felel meg

az ajánlásoknak!

0,3x10,38 = 3,11 m < 9,62 m keresztirány

0,3x30,38 = 9,11 m > 1,69 ill. 3,0 m

Hosszirányban nem egyszerű falazott

az épületünk!

NFM, méretezni kell!

Helyszín: Budapest, MMK ajánlás

agr = 0,7x0,14g = 0,1g

Talaj: azonos homokos kavics, „B”

Téglafal viselkedési tényező: 2,5

Ajánlott merevítőfal vastagság:

t = 380 mm > 240 mm megfelel.

Ajánlott karcsúság: 5,63 < 15 megfelel.

Legrövidebb falhossz: 1,9 m

L/h = 1,9/2,85= 0,66 >0,4 megfelel.

Szintterület: 315,34 m2

Merevítő falak területe:

előírt érték 12/12 x 2,5%= 2,5 %

3,15 x 2,5 = 7,87 m2

x irányban: rx = 9,41 m2 > 7,87m2 MF.

y irányban: ry =21,93 m2 > 7,87m2 MF.

de az eloszlás aránya nem felel meg

az ajánlásoknak!

0,3x10,38 = 3,11 m < 9,62 m keresztirány

0,3x30,38 = 9,11 m > 1,69 ill. 3,0 m

Hosszirányban nem egyszerű falazott

az épületünk!

NFM, méretezni kell!

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 27: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

27

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai

02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház

Merevítő falak geometriai adatai, inerciák, poláris inerciák számítása – csavaró hatások

Vázkerámia falazat Hosszirányú vizsgálat YTONG falazat

A geometriai adatok részletes számítását az idő rövidsége miatt nem részletezzük.

Mivel a falrendszer elemei azonos magasságúak, a vastagságuk is állandó és a szerkezeten belül a rugalmassági modulusuk

állandó, az eltolódási merevségek aránya megegyezik a falelemek inerciájának arányával.

( E állandó a teljes épületben ) ( E állandó az épületen.)

A falak alaprajzi elhelyezkedése alapján látható, hogy egyértelműen az hosszirányú rengés okoz nagyobb eltolódásokat,lengéseket.

Iy = 7,70 m4 hosszirányú merevségek, illetve Ix = 153,82 m4 keresztirányú merevségek, Iw= 16231,5 m6

Épületre ható igénybevételek a szeizmikus terhelésekből

Az épület nem felel meg az alaprajzi szabályosság feltételeinek eoy > 0,3ry ry = 10,25 m(csav. sugár)

A merevségi középpont és a tömegközéppont külpontossága: e0y 3,80 m

Figyelembe veendő külpontosság EC-8 szerint: ex = 0,05L = 0,05x10,38= 0,519 m

Ehhez egyidejű hatásként hozzá adandó a másik irányú lengések miatt az EC szerint az erő 30%-át.

Ennek karja: ey = 0,05 x 30,38 x 0,3 = 0,455 m

eai = (0,519+0,455)x 2 x 1,6 = 3,12 m < 3,80 m + 0,08 m = 3,88 m utóbbival számolunk.

Csavaró igénybevétel, mely szétosztandó a falak között:

M0ke= 802,5 x 3,88 = 3113,7 kNm M0

Yt= 691,3 x 3,88 = 2682,2 kNm

Szélteher x irányban legfeljebb: pszél = 0,6 x 1,3 x 80,16 m2 = 62,5 kN, tehát biztosan a földrengés mértékadó!

Eltoló erők: HE,dKe = 802,5 kN HE,dYt = 691,3 kN

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 28: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

28

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai

02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház

A 3. faltest ellenőrzése – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat

Vázkerámia falazat YTONG LAMBDA falazat

Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei

Ved = eltolódásból + csavarodásból Ved = eltolódásból + csavarodásból

802,5 x 0,15/7,7 + 0,15x8,80 x 3113,7/ 16232 = 15,88 kN 691,3 x 0,15 /7,7 + 0,15 x 8,80 x 2682,2 / 16232 = 13,69 kN

ME,dke = 15,88 x 3,025 m = 48,04 kNm ME,d

Yt = 13,69 x 3,025 m = 41,41 kNm

NE,dke = 3,23+32,1+49,5+72,3+9,45 = 166,58 kN NE,d

Yt = 3,23+17,76+49,5+67,77+9,45= 147,71 kNtető fal pfö köfö ha

eke= M / N = 48,04/166,58 =0,29 m Ak = 1,11 x 0,38 m2 eYt= M / N =41,41/147,71 = 0,28 m Ak=1,13 x 0,375 m2

Külpontos nyomásra fal ellenállása:

NR,dke = 0,767x 380x1,11 x 1,425 = 461,0 kN > NE,d

ke NR,dYt = 0,753x 375x1,13 x 0,96 = 306,3 kN > NE,d

Yt

Megfelel. Megfelel.

Nyírásra: sdker = 166580/380x1110=0,394 N/mm2 sdYt = 147710/375x1130=0,349 N/mm2

fvk = 0,5fvko + 0,4 x s d =0,15+0,4x0,394=0,308 N/mm2 fvk = 0,15+0,4x0,349=0,29 N/mm2 > 0,045x2,8=0,126

0,308 N/ mm2 < fvkmax = 0,045 x 12 = 0,54 N/ mm2

VR,dk = 0,154x 380x 1,11 = 64,95 kN > 15,88 kN VR,d

Y = 0,126/2x 375x 1,13= 26, kN > 13,69 kN

Megfelel Megfelel

Kitöltött állóhézag esetén jobban megfelelnének a falazatok.

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 29: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

29

IV. EC – 8 modellépületek minta számításai

02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház

A 4./1. vagy 4./6. haránt végfaltest ellenőrzése – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat

Vázkerámia falazat YTONG LAMBDA falazat

Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei

Ved = eltolódásból + csavarodásból Ved = eltolódásból + csavarodásból

802,5 x 25,6/153,8 + 25,6 x 15 x 3113,7/ 16232 = 691,3 x 0,166 + 0,00158 x 15 x 2682,2 =

133,57 + 73,66 = 207,24 kN 114,76 + 63,45 = 178,20 kN

ME,dke = 207,24 x 3,025 m = 626,9 kNm ME,d

Yt = 178,20 x 3,025 m = 539,1 kNm

NE,dke = 16,74+223,3+130,3+182+23 = 575,0 kN NE,d

Yt = 16,74+130,06+130,3+177+23= 477,1 kNtető fal pfö köfö ha

eke= M / N = 626,9/575 = 1,09 m Ak = 7,44 x 0,38 m2 eYt= M / N =539,1/477,1 = 1,13 m Ak=7,36 x 0,375 m2

Külpontos nyomásra fal ellenállása:

NR,dke = 0,767x 380x7,44 x 1,43 = 3100,9 kN > NE,d

ke NR,dYt = 0,753x 375x7,36 x 0,96 = 1995,1 kN > NE,d

Yt

Megfelel. Megfelel.

Nyírásra: sdker = 575000/380x7440=0,203 N/mm2 sdYt = 477100/375x7360=0,173 N/mm2

fvk = 0,5fvko + 0,4 x s d =0,15+0,4x0,208=0,233 N/mm2 fvk = 0,15+0,4x0,173=0,219N/mm2 > 0,045x2,8=0,126

VR,dk = 0,233/2x 380x 7,26 = 321,9 kN > 207,2 kN VR,d

Y = 0,126/2x 375x 7,18=169,6 kN < 178,2 kN

Megfelel NFM

Kitöltött állóhézag esetén: VR,dY= 0,091 x375x7,36 = 251,1 kN Megfelel!

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

.

Page 30: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

30

• Levonható tapasztalatok: - építhető szintszám korlátozott!

• -az egyszerű falazott épületek tervezési szabályai EC-8 alapján sok megkötést tartalmaznak, tömzsieknek kell lenniük, szintszámuk korlátozott,

• alaprajzi, magassági szabályosságnak megfelelni - hogy ne kelljen részletesebb földrengés állóság vizsgálatot végeznünk;

- az anyagok változtatása esetén az épülettömeg változás miatt újra kell számolnunk az egész épültet;

- a szélteher szinte sosem mértékadó a hazai előírt talajgyorsulás értékek mellett;

- a rezgésidő meghatározása bonyolult, a közelítő képletek nagy szórást mutatnak, a számítógépes végeselem analízis pedig munkaigényes;

- az aszimmetrikus tömegeloszlású épületeknél könnyen előfordulhat, hogy vasbeton merevítő rendszerre lesz szükség;

- a falazott épületek földrengés állósága alapvetően nem a hőszigetelő falazóanyag típusától függ;

- falsarkokba merevítő pillérek elhelyezésével a sarkok kiszakadása meggátolható, vb. pill.-el közrefogott falszerkezetek növelik a FR. állóságot

- YTONG furatos elem és PU zsaluelem vasbeton pillérekkel közrefogott falakhoz tervezhető rendszerelem !- a falazatok nyírószilárdsága mindig a kritikus pont – melynek figyelembe vehető értéke a nyomószilárdságnak csupán elenyésző része – értéke

függ a falazási technológiától és a leterhelés mértékétől valamint a falazóelem nyomószilárdsága függvényében felső korlátja van!

V. EC – 8 modellépületek minta számításai

FALAZOTT SZERKEZETI KONKLÚZIÓK

Tömzsi, közel szimmetrikus alaprajz - hosszúkás, egyik irányban erősen csavart alaprajz

Még a másik irányú külpontossággal is el kell végeznünk a falak vizsgálatát – akkor lehet MF az épület!

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

Page 31: 8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE · PDF fileAlkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat! M10 esetén f vko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet

31

Köszönöm a figyelmet !Köszönet az előadásban nagy segítséget nyújtó alábbi szerzőknek:

Pintér Imre adjunktus, BME Szilárdságtani Tanszék – MMK mintapélda falazott épület

Dr. Dulácska Endre – Földrengés elleni védelem, egyszerű tervezés az EC-8 alapján

dr. Farkas György – Tervezés és analízis az EC-8 alapján, előadás

Dr. Tóth László geofizikius, Georisk Kft, MTA

Zárszó

Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu

2011. év

azonosított

Földrengései

Legutóbbi:

2013.04.23.

Heves

4,9 Richter

Skála szerint