torokgerendás fa fedélszék számítá寀橪 긂퐜療 灅糈홿ᩈᘡ鱔ꘌ窳...
TRANSCRIPT
BUDAPEST MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Építőmérnöki Kar Hidak és Szerkezetek Tanszéke
TOROKGERENDÁS FA FEDÉLSZÉK SZÁMÍTÁSA AZ EUROCODE SZERINT1
Segédlet v1.722
Összeállította: Dr. Huszár Zsolt
Budapest, 2000. szeptember 28.
1 A meteorológiai terhek felvétele a NAD hiányában az MSZ 15021 szerint történik 2 Nem véglegesített szöveg. Az esetleges jövőbeli bővítések és javítások a http:/www.vbt.bme.hu/oktatas/vb2 oldalról tölthetők le.
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
2
Tartalomjegyzék 1. Alkalmazott szabványok és előírások.............................................................................................................. 3 2. Szerkezeti kialakítás ........................................................................................................................................ 3 3. Anyagok és anyagjellemzők............................................................................................................................ 4 4. Terhek.............................................................................................................................................................. 5
4.1. Állandó terhek ......................................................................................................................................... 5 4.1.1. Állandó teher I. ................................................................................................................................ 5 4.1.2. Állandó teher II-IV .......................................................................................................................... 5
4.2. Esetleges terhek ....................................................................................................................................... 6 4.2.1. Hóteher ............................................................................................................................................ 6 4.2.2. Szélteher .......................................................................................................................................... 6
5. Igénybevételek számítása ................................................................................................................................ 8 5.1. Igénybevételek tervezési értéke teherbírási határállapotban.................................................................... 9 5.2. Használhatósági határállapotok ............................................................................................................... 9
6. Fa anyagú teherviselő szerkezeti elemek teherbírásának ellenőrzése.............................................................. 9 6.1. A szarufa ellenőrzése............................................................................................................................. 10 6.2. A torokgerenda ellenőrzése ................................................................................................................... 11
7. Kapcsolatok teherbírásának ellenőrzése ........................................................................................................ 12 7.1. A szarufa és a talpszelemen kapcsolata ................................................................................................. 12 7.2. A szarufa és a torokgerenda kapcsolata................................................................................................. 15
8. Vasbeton szerkezeti elemek teherbírásának vizsgálata.................................................................................. 18 8.1. Koszorú vasalása ................................................................................................................................... 18 8.2. Vasbeton oszlop vasalása ...................................................................................................................... 18
9. Mellékletek.................................................................................................................................................... 19
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
3
Torokgerendás fedélszék tervezése az EUROCODE-5 szerint A tervezési feladat egy beépített tetőterű torokgerendás fedélszék megtervezése az EUROCODE-5 szerint. 1. Alkalmazott szabványok és előírások
Faszerkezetek: EUROCODE 5 Meteorológiai terhek: MSZ 15021 Faanyag: Melléklet az EUROCODE 5-höz Beton és betonacél anyaga: EUROCODE 2 Acélanyagú kötőelemek, szögacél heveder EUROCODE 3
2. Szerkezeti kialakítás 1 - torokgerenda, 2 - szarugerenda, 3 - talpszelemen, 4 - taréjszelemen (taréjdeszka), 5 - taréjfogópár (taréjfogó), 6 - fogópár, 7 - vasbeton koszorú, 8 - vasbeton merevítő oszlop
úsztató réteg
e
h 2
1 5
3
α
a a
a' leff a'
L
±0,00
mf
h v
h o
tsz
1
2
tsz
mt
7 3
4
vb. födém simító réteg
padlóburkolat
4 24 mm deszka burk. bitumenes lemez párafékező fólia 24 mm ellenlécezés 24/48 mm lécezés cserépfedés
24 mm deszka burk. bitumenes lemez párafékező fólia 24 mm ellenlécezés 24/48 mm lécezés cserépfedés
szarugerenda hőszigetelés 24 mm deszka burk.
szarugerenda
hőszigetelés torokgerenda
deszka burk.
5
8
7
6 6
8
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
4
Statikai váz A torokgerendás fedélszék statikai váza egy háromcsuklós, vonórudas, egyszeresen határozatlan szerkezet. A vonórúd szerepét a vasbeton födémlemez vagy kötőgerenda látja el.
3. Anyagok és anyagjellemzők A fa legfontosabb anyagjellemzői: A szilárdsági jel szerinti anyagjellemzők az EUROCODE-5 táblázatából vehetők ki (B melléklet).
testsűrűség: ρfa rugalmassági modulus a száliránnyal párhuzamosan: E0,05 rugalmassági modulus a szálirányra merőlegesen: E90,05 nyírási modulus: G05 szilárdsági jellemzők:
hajlítószilárdság: fm,k nyomószilárdság rostokkal párhuzamosan: fc,0,k nyomó szilárdság rostokra merőlegesen: fc,90,k húzó szilárdság rostokkal párhuzamosan: ft,0,k húzószilárdság rostokra merőlegesen: ft,90,k
Az indexekben alkalmazott rövidítések:
sz: szarufa t: torokgerenda tsz: talpszelemen köt: kötőelemek áll: állandó teher
- faanyagú teherviselő szerkezetek:
biztonsági tényező: γfa =1,3 - beton: biztonsági tényező: γc =1,5
szilárdsági jellemző: fck - betonacél: biztonsági tényező: γc =1,15
szilárdsági jellemző: fyk
a e
h
a
a' leff a'
L
h v
h o
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
5
- kötőelemek és szögacél heveder: pl. csavar minőség: 5.6 szögacél: A37 biztonsági tényező: γköt =1,1
A folyáshatár karakterisztikus értéke
átmenőcsavar és szögacélok: fuk = 240 N/mm2 facsavar és szeg: fu1k = 340 N/mm2
4. Terhek 4.1. Állandó terhek 4.1.1. Állandó teher I. A szaruállás önsúlyát választjuk az 1. sz. terhelési esetnek. Ebben az esetben mindkét ajánlott rúdszerkezeti program (AXIS, PFRAME) a korábban megadott keresztmetszeti területekből és térfogatsúlyból automatikusan számítja a rúdelemek önsúlyát (gI). A faanyagú teherviselő elemek méreteit előre felvesszük (C melléklet). A szarufa pl. 10/16 vagy 10/18, a torokgerenda 10/12 vagy 10/14, a talpszelemen 10/10 keresztmetszetű lehet [4]. 4.1.2. Állandó teher II-IV A többi önsúlyterhet a következő terhelési esetben adjuk meg az alábbi ábra szerint. A tetőhéjazat felület mentén megoszló önsúlyából a szaruállások távolságának megfelelően képezzük a gII vonalmenti megoszló terhet. Megadhatjuk ferde rúd mentén megoszló teherként is. Az álmennyezet és a hőszigetelés súlya (gIII) hasonló módon terheli a szarugerendának a feltámaszkodási pont és a torokgerenda csatlakozása közötti szakaszát. A torokgerendára ugyancsak ráhelyezzük az álmennyezet és hőszigetelés súlyából származó vonalas gIV terhet.
Példa a felhasznált anyagokra:
cserépfedés - hornyolt: 0,38 kN/m2 - betoncserép: 0,60 kN/m2
hőszigetelés - Hungarocell: 0,5 kN/m3 - salakgyapot: 0,8 kN/m3
deszkaborítás - 1”-os deszka: ρfa =5÷7 kN/m3
lécezés: - 24×48 mm (osztásköz az alkalmazott cserép méretétől függően) Az gI ÷ gIV állandó terhek biztonsági tényezője: γG =1,35
gI
gII
gIII
gIV
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
6
4.2. Esetleges terhek A hóteher és a szélteher alapértékét az MSZ 15021 szerint vesszük fel. 4.2.1. Hóteher Ha a tengerszint feletti magasság kisebb, mint 300 m, akkor:
α = 30°-os tetőhajlás esetén phó = 0,8 kN/m2 és α = 60° esetén phó = 0,0 kN/m2 A két érték között lineárisan kell interpolálni.
Biztonsági tényező: γhó =1,5 A tetőhéjazat önsúlyához hasonlóan a hóterhet egy szarugerendákra jutó vonal mentén megoszló teherként adjuk meg. A féloldalas hóteher vizsgálatához célszerű a terhet az alábbi ábra szerint két aleset formájában megadni.
4.2.2. Szélteher
Teljes magasság: α++= tan2eff
tf
lmmH
Torlónyomás:
= 2
32,0
mkN
10[m]603.0 Hpt (szabadon álló épületre)
Vizsgálandó esetek: 1.) Szélnyomás + szélszívás 2.) Csak szélnyomás A c alaki tényezők értékei a tetőhajlás függvényében a következő oldalon látható grafikonokból vehetők. Szélnyomás a tsz szélességű sávra: pszél = c1·tsz·pt
Biztonsági tényező : γszél =1,5
balhóp jobb
hóp
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
7
Az igénybevétel számításhoz célszerű a szélterhet szélnyomásra és szélszívásra felbontani.
pszél,1 pszél,2
Szélnyomás + szélszívás
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
8
5. Igénybevételek számítása Az igénybevételeket a 4. pont szerinti terhek alapján számítógépes programmal (pl. PFRAME vagy AXIS-3D) számíthatjuk. A méretezés alapjául szolgáló igénybevételek és reakciók: Szerkezeti elemek méretezéséhez:
szarufán: torokgerenda csatlakozási helye (Mmax-N, Nmax-M) torokgerendán: torokgerenda mezőközép (Mmax -N, Nmax - M)
Kapcsolatok (szarufa-torokgerenda; szarufa-talpgerenda) méretezéséhez: szarufa reakciója (Ax, Ay) torokgerenda reakciója (N, V) Statikai váz a számítógépes futtatáshoz
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4 5
6
7
8
9 10
1
2
3
4
5
6
7 1
2
3 4
5
6
7
P-FRAME
AXIS
pszél
Csak szélnyomás
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
9
5.1. Igénybevételek tervezési értéke teherbírási határállapotban Az igénybevételek tervezési értékének meghatározásához az EUROCODE szerinti "tartós és átmeneti" tervezési helyzet összefüggéseit alkalmazzuk. A biztonsági és egyidejűségi tényezőket a [2] A Függelék 4. illetve 5. táblázata alapján vettük fel.
Biztonsági és egyidejűségi tényezők A teher típusa γ ψ0i állandó teher 1,35 -
hó 1,5 0,6 szél 1,5 0,6
Igénybevétel tervezési értékének képzése az EC-5 szerint: kiemelt a hóteher Yd = γGYG + γhóYhó + ψszél γszélYszél vagy kiemelt a szélteher Yd = γGYG + ψhó γhóYhó + γszélYszél Feltétlenül vizsgálandó kombinációk: i) önsúly + szimmetrikus hó + szélnyomás ii) önsúly + szimmetrikus hó + szélnyomás + szélszívás (Megjegyzés: önsúly + féloldali hó + szélnyomás + szélszívás lehet mértékadó a szarufa pozitív nyomatékaira.) 5.2. Használhatósági határállapotok Ebben a feladatban a használhatósági határállapotokat nem vizsgáljuk. (Az EC-5 maximális lehajlásra vonatkozó korlátozása hajlított tartóra általában l/200 ill. l/300). 6. Fa anyagú teherviselő szerkezeti elemek teherbírásának ellenőrzése A szarufát és a torokgerendát külpontos nyomásra kell vizsgálni az EC-5 5.2 fejezete szerint. Ezt az alábbiakban ismertetjük. A faanyag szilárdsági jellemzőinek számítása az EC-5 szerinti módosító tényezőkkel: Környezettől függő módosító tényező: Zárt térben a levegő átlagos páratartalma 65%-nál kisebb. A faanyag I. osztályú, tömör fa. A teherkombinációkban a hó- és a szélteher rövididejű. Az EC-5 3.1.7. táblázata (A melléklet) szerint:
kmod = 0,9
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
10
Mérettől függő módosító tényező: Ha a faanyagú teherviselő elem h magassága kisebb 150 mm-nél akkor a hajlítási határfeszültség karakterisztikus értékét az alábbi módosító tényezővel is szorozni kell az EC-5 3.2.2 (5) szerint:
=3,1
)/150(min
2,0hkh
A faanyag tervezési szilárdsága: nyomásra ill. hajlításra
rosttal párhuzamosan: mod,0,
,0, kf
ffa
kcdc γ
= )(·mod,
, hfa
kmdm kk
ff
γ=
6.1. A szarufa ellenőrzése a) Kihajlási hossz A szarufák a szaruállás síkjára merőleges kihajlását a hosszirányú merevítés gátolja. A hosszirányú merevítésbe a taréjszelemen, a deszkázat vagy a viharléc, illetve a cseréplécezés számítható be. A szaruállás ebben az irányban merevített, kihajlás tehát nem fenyeget. A szaruállás síkjában az egész szaruállás globális stabilitásvesztésének lehetőségére is tekintettel kell lenni. A szarufa l0 kihajlási hossza – pontosabb számítás hiányában – az ábra alapján vehető fel.
b) Keresztmetszeti jellemzők
hbAsz ·= 12· 3
,hbI szy =
sz
szyszy A
Ii ,
, =
αcos2
8,00effl
l = szy
y il
,
0=λ
su Szarugerenda kihajlási hossza (l0) su su < 0,7⋅s su ≥ 0,7⋅s l0 0,8⋅s s
so s
b
h y y
z
z
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
11
c) Külpontosan nyomott elem vizsgálata az EC-5 szerint Külpontosan nyomott keresztmetszet esetén igazolni kell, hogy a feszültségekből, módosító tényezőkből és szilárdságokból képzett alábbi kifejezés értéke kisebb 1-nél. Az első tag a tiszta nyomással a második és harmadik tag a hajlítással kapcsolatos. A külpontosan nyomott elem megfelel, ha
1,,
,,
,,
,,
,0,,
,0, ≤σ
+σ
+σ
dzm
dzm
dym
dymm
dcyc
dc
ffk
fk (egytengelyű hajlítás)
ahol: 2
,2,1
yrelyy
yckk
kλ−+
=
])5,0(1·[5,0 2,, yrelyrelcyk λ+−λβ+=
A feszültség összetevők az egyidejű mértékadó igénybevételekből:
nyomásból: sz
szSddc A
N ,,0, =σ hajlításból:
2,
,,,
hI
M
szy
szSddym =σ
a relatív karcsúság:
ycritc
kcyrel
f
,,
,0,, σ
=λ ahol a kritikus kihajlási feszültség: 205.02
,,y
ycritcEλ
π=σ
A fenti összefüggésekben szereplő konstansok:
βc = 0,2 és
=0,17,0
mk körnégyszög
keresztmetszetre
6.2. A torokgerenda ellenőrzése A szerkezet modelljében a torokgerenda a szarufákhoz csuklósan kapcsolódik, ezért az l0 kihajlási hossz az e távolság. A kihajlás a függőleges síkban veszélyes, a torokgerenda a hőszigetelés síkjában a deszkázat miatt merevítettnek tekinthető. A torokgerenda igénybevétele ugyancsak külpontos nyomás, a számítás lépései azonosak a szarufánál látottakkal az NSd,t és az MSd,t igénybevétel kombinációból.
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
12
7. Kapcsolatok teherbírásának ellenőrzése 7.1. A szarufa és a talpszelemen kapcsolata a) Függőleges erő felvétele: A kapcsolat fajtája: rovás
A kapcsolat a függőleges erőre megfelel, ha ySdyRd AA ,, ≥ b) A vízszintes erő felvétele: A vízszintes reakcióerőt kétoldali szögacél hevederrel adjuk át a talpszelemenre csavarozott kapcsolat alkalmazásával. Az egyszer nyírt acél-fa kapcsolat vizsgálatát EC-5 6.2.2 fejezete tárgyalja (lásd E melléklet). A kapcsolat határerejének számításához vizsgálandó a szarufa teherbírása palástnyomásra (rostokkal szöget bezáró erő), az alkalmazott csavarszár hajlításra, a szögacél hevederek húzásra és palástnyomásra.
A kapcsolat kialakítható pl. egyenlőszárú szögacélpár és facsavarok alkalmazásával.
v
c
ASd,y
szarugerenda
talpszelemen
ASd,x
talpszelemen
szarugerenda
szögacél heveder
szarugerenda
4hv ≤
α=
sin vc
A szarufáról a talpszelemenre átadódó erő a rostokra merőleges (Ezért kisebb a határfeszültség tervezési értéke a talpszelemennél, mint a szarufánál). A rostokra merőleges határerő a talp- szelemennél (b·c felület): ARd,y = c·b·fc,90,d
α
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
13
i) Szögacélpár ellenőrzése húzásra
1·2 tdAAhasznos −= hasznosköt
kuszögacél A
fR
γ= ,
d : csavarszár étmérője t1: szögacél vastagsága A : a két szögacél keresztmetszeti területe (táblázatból)
ii) Szögacélpár ellenőrzése palástnyomásra
köt
kucsavarpalást
fdtnR
γ= ,
1··
iii) Csavarkapcsolat határereje A szögacélt vékony elemnek vesszük fel mivel t1 ≤ 0,5·d. Megjegyezzük, hogy 0,5·d < t1 < d esetén a vékony és a vastag acélszelvény eredményei között kellene interpolálni (lásd még F melléklet). Az EC-5 6.2.2 a-b képletek szerint egyszer nyírt, külső, vékony acél elem esetén:
−=
α
α
dfM
dtfR
dhdy
dh
d
,,,
2,,
21,1
)12(min
ahol: t2 : a csavar beágyazási mélysége a szarufába
fh,α,d : a beágyazási feszültség tervezési értéke, ha az erő a rostokkal α szöget zár be (a faanyag palástnyomásával kapcsolatos)
a tervezési érték: mod,,
,, kf
ffa
khdh γ
= αα
ahol: ααα 22
90
,0,,, cossin +
=k
ff kh
kh
puhafa esetén: k90 = 1,35+0,015·d d [mm] beágyazási feszültség szálirányban:
kkh df ρ−= )·010,01(082,0,0, fh,0,k [N/mm2], d [mm], ρk [kg/m3] A csavarszár határnyomatéka, tervezési érték:
köt
kydy
MM
γ,
, = ahol: 6
8,03
,1,eff
kuky
dfM = és deff = 0,9·d
Az Rd képleteihez tartozó tönkremeneteli formákat és egyenleteiket (vékony és vastag acéllemez, egyszer és kétszernyírt kapcsolat esetén) részletesebben az F mellékletben adtuk meg.
palástnyomás
csavarszár hajlítása
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
14
szarugerenda szarugerenda
talpszelemen
vb. koszorú tőcsavar
A kapcsolat ARd,x határerejét az i, ii, iii szerinti kifejezések minimuma adja.
=
d
palást
szögacél
xRd
RRR
A min,
A kapcsolat megfelel, ha
xRdxSd AA ,, ≤
A vízszintes erő felvételét természetesen a talpszelemen és a koszorú között is biztosítani kell pl. bebetonozott tőcsavar segítségével a fenti ábrán látható módon.
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
15
7.2. A szarufa és a torokgerenda kapcsolata A torokgerenda bekötése - kétoldali fahevedert használva - megoldható kétszer nyírt átmenőcsavaros, egyszer nyírt facsavaros kapcsolattal vagy szegezéssel. Csavarozott kapcsolat A kétszer nyírt fa-fa kapcsolat vizsgálata az EUROCODE-5 6.2.1 fejezete szerint történik (lásd E melléklet). A kapcsolat határerejének számításához vizsgálandó a szarufa és a torokgerenda palástnyomásra (rostokkal szöget bezáró erő) és az alkalmazott csavarszár hajlításra. Kétszer nyírt kapcsolatok A teherbírás tervezési értéke egy csapra nyírási síkonként fa-fa fa-panel típusú kapcsolatokban az alábbi képletekből számítható (Rd összefüggései közül az 1. és 2. egyenlet a faanyag palástnyomásával, a 3. és 4. egyenlet a csavar hajlításával kapcsolatos, lásd még E melléklet):
β+β
β−
β+β+β+β
β+
β
=
dfM
dtfMdtf
dtf
dtf
R
dhdy
dh
dydh
dh
dh
d
,1,,
21,1,
,1,1,
2,1,
1,1,
2121,1
)2(4)1(2
21,1
·5,0
min
Ahol:
t1 : a heveder vastagsága t2 : a kötőelem behatolási mélysége a szarufába ill. a torokgerendába fh,1,d , fh,2,d : beágyazási feszültségek a hevederekben, szarufákban ill. torokgerendában β : fh,2,d / fh,1,d d : kötőelem átmérője My,d : a kötőelem folyását okozó nyomaték
A beágyazási feszültségek számításához meg kell határozni az egyes elemekben az erő és a rostok által bezárt szöget:
A hevederekben és a torokgerendában: tSd
tSd
NT
,
,1tan =α
A szarufában (az α tetőhajlást figyelembe véve): 12 α−α=α
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
16
Az 1α szög az ábra szerinti: A beágyazási feszültségeket a szarufa és a talpszelemen kapcsolatánál bemutatott módon számítjuk. Pl. a torokgerenda (1 jelű elem) esetén:
mod,,
,,,1,1
1k
fff
fa
khdhdh γ
== αα
12
12
90
,0,,, cossin1 α+α
=α kf
f khkh
k90 = 1,35 + 0,015·d kkh df ρ)·01,01·(082,0,0, −=
Az Rd összefüggésekben szereplő My,d (csavarszár határnyomatéka, tervezési érték):
köt
kydy
MM
γ,
, = ahol: 6
8,03
,1,eff
kuky
dfM = és deff = 0,9·d
A kapcsolat megfelel, ha a kapcsolat Rd határereje meghaladja a torokgerenda reakcióját. A kapcsolat kialakítása szegezéssel Ebben az esetben az egyszer nyírt fa-fa kapcsolatra vonatkozó összefüggéseket kell használni (EC-5 6.2.1 fejezet ). Szegezést értelemszerűen mindkét oldali hevederben alkalmazunk. Egyszer nyírt kapcsolatok A teherbírás tervezési értéke egy csapra, nyírási síkonként fa-fa, fa-panel típusú kapcsolatokban az alábbi:
szarugerenda
T
N
heveder
torokgerenda
T
N
A
α1
szarugerenda heveder
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
17
+
−
+++
+
−
+++
+
+−
+
+++
+
=
dfM
dtfMdtf
dtfMdtf
tt
tt
tt
ttdtf
dtf
dtf
R
dhdy
dh
dydh
dh
dydh
dh
dh
dh
d
,1,,
22,1,
,22,1,
21,1,
,1,1,
1
2
2
1
232
1
2
1
221,1,
2,1,
1,1,
2121.1
)21(4)1(2
211.1
)2(4)1(2
21.1
1121
·
min
ββ
βββ
βββ
βββ
βββ
βββββ
β
A jelölések megegyeznek a csavarozott kapcsolatnál megadottakkal. Az Rd összefüggései közül az 1.-3. egyenlet a faanyag palástnyomásával, a 4.-6. egyenlet a csap (szeg) hajlításával kapcsolatos (lásd még E melléklet). A körkeresztmetszetű szeg határnyomatéka, tervezési értékkel a fenti összefüggésben:
köt
kydy
MM
γ,
, = ahol: 6,2, ·270 dM ky = [Nmm] és d [mm]
A kapcsolat megfelel, ha a kapcsolat Rd határereje meghaladja a torokgerenda reakcióját.
szarugerenda
T
N
heveder
torokgerenda
szarugerenda
heveder
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
18
8. Vasbeton szerkezeti elemek teherbírásának vizsgálata 8.1. Koszorú vasalása A koszorú a vízszintes terheket folytatólagos többtámaszú tartóként viseli. Feltéve, hogy minden második szaruállást merevítünk vasbeton oszlopokkal, a koszorú szélességének és támaszközének aránya körülbelül 1:8-ra adódik. Ilyen arányok mellett várhatóan nincs szükség a koszorú hajlítási és nyírási vasalásának méretezésére, elegendő a szerkesztési szabályokat kielégítő minimális vasmennyiség alkalmazása. 8.2. Vasbeton oszlop vasalása Ha minden második szaruállást merevítünk vasbeton oszlopokkal, akkor a köztes szaruállások függőleges terhét a falazat veszi fel, a vízszintes teher a koszorú közvetítésével az oszlopokra adódik. Ennek megfelelően a vizsgálandó oszlopot egy szaruállás függőleges reakcióereje, és két szaruállás vízszintes reakcióereje terheli az ábrán látható módon. Az oszlopot az A-A metszetben külpontos nyomásra kell méretezni (az ASd,y erő is lehet külpontos az elrendezéstől függően!).
2⋅ASd,x
ASd,y
A A
vasbeton födém
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
19
9. Mellékletek A melléklet Nedvességtartalomtól és a teher tartósságától függő módosító tényező Az alábbi táblázatban szereplő kmod módosító tényezőket kell használni. Ha a teherkombinációban két különböző időtartamú teher szerepel, akkor kmod értékéhez a kevésbé tartós hatású teherhez tartozó módosító tényezőt kell alkalmazni. Például önsúly és rövid idejű teher (pl. meteorológiai teher) kombinációjakor az utóbbihoz tartozó kmod értékét kell használni.
Nedvességtartalom T = 20 °°°°C esetén (Service class) Anyag / Teher típusa 1. osztály
u < 65% 2. osztály u < 85%
3. osztály u < 85%
Tömör és rétegelt-ragasztott faszerkezet, furnérlemez Állandó 0, 60 0, 60 0,50 Hosszantartó 0,70 0,70 0,55 Közepes ideig tartó 0,80 0,80 0,60 Rövid ideig tartó 0,90 0,90 0,70 Pillanatnyi 1,10 1,10 0,90 Forgácslap Állandó 0,40 0,30 - Hosszantartó 0,50 0,40 - Közepes ideig tartó 0,70 0,55 - Rövid ideig tartó 0,90 0,70 - Pillanatnyi 1,10 0,90 - Farostlemez (nagy keménységű) Állandó 0,20 - - Hosszantartó 0,45 0,30 - Közepes ideig tartó 0,65 0,45 - Rövid ideig tartó 0,85 0,60 - Pillanatnyi 1,10 0,80 - Farostlemez (közepes keménységű) Állandó 0,20 - - Hosszantartó 0,40 - - Közepes ideig tartó 0,60 - - Rövid ideig tartó 0,80 - - Pillanatnyi 1,10 - -
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
20
B melléklet Az egyes fafajták szilárdsági osztályai, a szilárdsági paraméterek karakterisztikus értékei az EC 5 szerint
D70
70
42
0.9 34
13.5
6 20
16.8
1.33
1.25
900
1080
D30
30
18
0.6 23
8 3 10
8 0.64
0.6
530
640
D35
35
21
0.6 25
8.4
3.4 10
8.7
0.69
0.65
560
670
D40
40
24
0.6 26
8.8
3.8 11
9.4
0.75
0.7
590
700
D50
50
30
0.6 29
9.7
4.6 14
11.8
0.93
0.88
650
780
Lom
bhul
lató
fajt
ák
D60
60
36
0.7 32
10.5
5.3 17
14.3
1.13
1.06
700
840
C40
40
24
0.4 26
6.3
3.8 14
9.4
0.47
0.88
420
500
C35
35
21
0.4 25
6 3.4 13
8.7
0.43
0.81
400
480
C30
30
18
0.4 23
5.7 3 12
8 0.4
0.75
380
460
C27
27
16
0.4 22
5.6
2.8 12
8 0.4
0.75
370
450
C24
24
14
0.4 21
5.3
2.5 11
7.4
0.37
0.69
350
420
C22
22
13
0.3 20
5.1
2.4 10
6.7
0.33
0.63
340
410
C18
18
11
0.3 18
4.8 2 9 6 0.3
0.56
320
380
C16
16
10
0.3 17
4.6
1.8 8 5.4
0.27
0.5
310
370
Tűle
velű
- és n
yárf
afél
ék
C14
14
8 0.3 16
4.3
1.7 7 4.7
0.23
0.44
290
350
f m,k
f t,0,k
f t,90,
k
f c,0,
k
f c,90
,k
f v,k
E 0,m
ean
E 0,0
5
E 90,
mea
n
Gm
ean
ρ k
ρ mea
n
Szilá
rdsá
gi é
rték
ek (N
/mm
2 )
Haj
lítás
Szál
iránn
yal p
árhu
zam
os h
úzás
Szál
irány
ra m
eről
eges
húz
ás
Szál
iránn
yal p
árhu
zam
os n
yom
ás
Szál
irány
ra m
eről
eges
nyo
más
Nyí
rás
Mer
evsé
gi é
rték
ek (k
N/m
m2 )
Szál
iránn
yal p
árhu
zam
os
ruga
lmas
sági
mod
ulus
átla
gérté
ke
Szál
iránn
yal p
árhu
zam
os
ruga
lmas
sági
mod
ulus
5%
-os
küsz
öbér
téke
Szál
irány
ra m
eről
eges
ruga
lmas
sági
m
odul
us á
tlagé
rtéke
Nyi
rási
mod
ulus
átla
gérté
ke
Sűrű
ség
(kg/
m3 )
Sűrű
ség
Átla
gos sűrűs
ég
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
21
C melléklet Fa fűrészáruk
Megnevezés Méret (b/h) Léc [mm/mm] 24/24, 24/38, 24/48, 28/38, 28/48, 38/38, 38/48 Élfa [cm/cm] 10/12, 10/15, 12/12, 12/15, 12/17 Gerenda [cm/cm] 15/15, 15/17, 15/20, 17/17, 17/20, 20/20, 25/25 L = 3 m ÷ 6 m (25 cm-es lépcsőkben)
Vastagság (h [mm]) Megnevezés
szabványos társméret Szélesség (b [cm])
(1 cm-es lépcsőkben) 12 13 6 ÷ 32 16 - 8 ÷ 32 18 19, 20 8 ÷ 32 22 - 8 ÷ 32 24 25 8 ÷ 32 28 30 10 ÷ 32 33 32 10 ÷ 32
Deszka
38 40 10 ÷ 32 45 - 10 ÷ 32 48 50 12 ÷ 32 60 63 12 ÷ 32 75 76, 78, 80 12 ÷ 32
Palló
100 96, 98 12 ÷ 32
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
22
D melléklet Kötőelemek Huzalszeg
Szeg Fa vastagsága Jel szárátmérő
d [mm] fejátmérő D [mm]
hossz L [mm]
tömeg [1000 db/kg] legkisebb ajánlott
25 × 55 2,5 6,5 55 6,5 18 18 25 × 60 2,5 6,5 60 6,5 18 18 28 × 65 2,8 7 65 7 18 18 31 × 65 3,1 7,5 65 7,5 18 18 31 × 70 3,1 7,5 70 7,5 20 24 31 × 80 3,1 7,5 80 7,5 22 24 34 × 80 3,4 8 80 8 22 24 34 × 90 3,4 8 90 8 24 30 42 × 70 4,2 9 70 9 20 24 42 × 100 4,2 9 100 9 28 35 42 × 120 4,2 9 120 9 30 40 46 × 120 4,6 9,5 120 9,5 30 40 46 × 130 4,6 9,5 130 9,5 32 50 50 × 130 5,0 11 130 11 32 50 55 × 160 5,5 12 160 12 38 60 60 × 180 6,0 13 180 13 38 60 70 × 210 7,0 15 210 15 45 70
d = szárátmérő D = fejátmérő L = hossz
L
d D
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
23
b
L
d D
Süllyesztett fejű facsavar
d [mm] 1,6 2 2,5 3 3,5 4 5 6 8 10 D [mm] 3,0 3,8 4,7 5,6 6,5 7,4 9,2 11 14,5 18 L [mm] Hosszméret tartomány
8 ������������������������������
��������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
������������
����������
�������������������������������������������������������������������
10
������������������������������
��������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
����������
��������
12
������������������������������
��������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
������������
��������������������������
����������
��������
16
������������������������������������������������
������������
���������������������
������������������������������������������
������������������
���������������
������������������������������������������������
������������
���������������������
������������������������������������������
���������������
������������
���������������������������������������������
���������������������
������������������
���������������������������������������
���������������
������������
20 ����������������������������
������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
������������
��������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
����������
25 ����������������������������
������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
������������
��������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
����������
30 �������������������������������� ��������
��������������
javasolt hosszméret
������������������������������
��������������
����������
35
������������������������������������������
���������������
������������
���������������������������������������������
���������������������
������������������
���������������������������������������
���������������
������������
���������������������������������������������
���������������������
���������������
40 ����������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
������������
��������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
45 ������������������������������
��������������
������������
��������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
50 ������������������������������
��������������
������������
��������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
60
���������������������������������������������
���������������������
������������������
���������������������������������������
���������������
������������
���������������������������������������������
���������������������
���������������
������������������������������������������������
������������
���������������������
������������������������������������������
������������������
���������������
70 ��������������������������
����������
��������
������������������������������
��������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
������������
����������
80 ������������������������������
��������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
������������
����������
90 ������������������������������
��������������
����������
�������������������������������� ��������
��������������
����������������������������
������������
����������
100
���������������������������������������������
���������������������
���������������
������������������������������������������������
������������
���������������������
������������������������������������������
������������������
���������������
110 120
d = szárátmérő D = fejátmérő L = hossz b = 0,6·L menethossz
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
24
E melléklet Fa-fa típusú kapcsolatok Egyszernyírt kötőelemek tervezési teherbírása:
dtfR dhd 1,1,= (a) β= ·2,1, dtfR dhd (b)
+β−
β+
++β+β
β+=
1
2
2
1
232
1
2
1
221,1, 1121 t
ttt
tt
ttdtf
R dhd (c)
β−
β+β+β+β
β+= 2
1,1,
,1,1,
··)2(4
)1(22
1.1tdfMdtf
Rdh
dydhd (d)
β−
β+β+β+β
β+= 2
2,1,
,22,1,
··)21(4
)1(221
1.1tdfMdtf
Rdh
dydhd (e)
dfMR dhdyd ,1,,2121.1
β+β= (f)
t1 = a kapcsolóelem feje felőli elem vastagsága t2 = a kapcsolóelem csúcsfelőli behatolási mélysége fh,1,d, fh,2,d = a palástnyomási szilárdság tervezési értéke t1 ill. t2-ben β = fh,2,d / fh,1,d d = a kapcsolóelem átmérője Myd = a kapcsolóelem folyási nyomatékának tervezési értéke
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
25
Kétszernyírt kötőelemek tervezési teherbírása (nyírási síkonként):
dtfR dhd 1,1,= (g) β= ·5.0 2,1, dtfR dhd (h)
β−
β+β+β+β
β+= 2
1,1,
,1,1,
··)2(4
)1(221
1.1tdfMdtf
Rdh
dydhd (j)
dfMR dhdyd ,1,,2121.1
β+β= (k)
t1 = a fejfelőli elem vastagsága és a csúcsfelőli behatolási mélység közül a kisebbik
t2 = az elem vastagsága ill. a kapcsolóelem behatolási mélysége fh,1,d, fh,2,d = a palástnyomási szilárdság tervezési értéke t1 ill. t2-ben β = fh,2,d / fh,1,d d = a kapcsolóelem átmérője Myd = a kapcsolóelem folyási nyomatékának tervezési értéke
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
26
F melléklet Acél-fa típusú kapcsolatok Egyszernyírt kötőelemek tervezési teherbírása: Vékony acéllemez (t ≤ 0,5·d) esetén
( ) dtfR dhd 1,1,12 −= (a) dfMR dhdyd ,1,,21.1= (b) Vastag acéllemez (t ≥ d) esetén
−+= 1
··4
21.1 21,1,
,1,1, tdf
MdtfR
dh
dydhd (c)
dfMR dhdyd ,1,,25.1= (d) dtfR dhd 1,1,= (e)
e
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
27
Kétszernyírt kötőelemek tervezési teherbírása: Vékony acéllemez (t ≤ 0,5·d) esetén
dtfR dhd 2,2,5.0= (h) dfMR dhdyd ,2,,21.1= (j) Vastag acéllemez (t ≥ d) esetén
dtfR dhd 2,2,5.0= (k) dfMR dhdyd ,2,,25.1= (l)
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
28
G melléklet
Szegek minimális osztástávolságai
Előfúrás nélkül Távolság ρk ≤ 420 kg/m3 420 < ρk ≤ 500 kg/m3
Előfúrással
a1 d < 5 mm ( )dα+ cos55
d ≥ 5 mm ( )dα+ cos75
( )dα+ cos87
( )dα+ cos34 *
a2 5d 7d ( )dα+ sin3 a3,t (terhelt bütüvég) a3,c (terheletlen bütüvég)
( )dα+ cos510 10d
( )dα+ cos515 15d
( )dα+ cos57 7d
a4,t (terhelt perem) a4,c (terheletlen perem)
( )dα+ sin55 5d
( )dα+ sin57 7d
( )dα+ sin43 3d
*Az a1 minimális osztásköz tovább redukálható 4d értékig, ha az fh,k palástnyomási szilárdságot a
( )da α+ cos34/1 értékkel csökkentjük
Csavarok minimális osztástávolságai
a1 rostiránnyal párhuzamosan ( )dα+ cos34 * a2 rostirányra merőlegesen 4d a3,t (terhelt bütüvég) a3,c (terheletlen bütüvég)
-90° ≤ α ≤ 90° 150° ≤ α ≤ 210° 90° ≤ α ≤ 150° 210° ≤ α ≤ 270°
7d (de min. 80 mm) 4d ( )dα+ sin61 (de min. 4d)
a4,t (terhelt perem) a4,c (terheletlen perem)
0° ≤ α ≤ 180° minden más α esetén
( )dα+ sin22 (de min.3d) 3d
*Az a1 minimális osztásköz tovább redukálható 4d értékig, ha az fh,k
palástnyomási szilárdságot a ( )da α+ cos34/1 értékkel csökkentjük
Torokgerendás fa fedélszék számítása az Eurocode szerint - v1.72
29
Irodalomjegyzék [1] Dr. Dulácska Endre: Kisokos, 5. jav. utánnyomás, 1998. [2] Kollár L.: Vasbetonszerkezetek I. - Vasbeton szilárdságtan az EUROCODE 2 szerint,
Műegyetemi Kiadó, 1997. [3] Szerényi István, Gazsó Anikó: Kőműves szakmai ismeretek II., Pécs, 1996. [4] Batran és tsai: Építőipari technológiák, B+V Lap- és Könyvkiadó Kft., 1999. [5] Schneider: Bautabellen für Ingenieure, Werner-Verlag 11. kiadás, 1994. [6] Massányi – Dulácska: Statikusok könyve, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1989. [7] Dr. Széll László: Magasépítéstan II. kötet, Tankönyv Kiadó, Budapest, 1967.