BETONSZERKEZETEK TERVEZÉSE, Dr. Majorosné dr. Lublóy Éva

Az előadások a következő témára: "BETONSZERKEZETEK TERVEZÉSE, Dr. Majorosné dr. Lublóy Éva"— Előadás másolata:

1 BETONSZERKEZETEK TERVEZÉSE, Dr. Majorosné dr. Lublóy Éva
MSZ EN EUROCODE 2 BETONSZERKEZETEK TERVEZÉSE, Tervezés tűzteherre Dr. Majorosné dr. Lublóy Éva Dr. Balázs L. György Mezei Sándor BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék 2009. december 2-4.

2 A tűz modellezése hőmérséklet- idő görbe: felfűtési sebesség
az eléret maximális hőmérséklet lehűlés módja

3 Szabványos tűzgörbék

4 Parametrikusan megadott görbék
idő (óra,h) hőmérséklet (°C) Mit ad meg? Különböző hőmennyiséghez és ventillációs mértékhez tartozó hőmérséklet- idő görbéket.

5 Több zónás modell

6 CFD modell Computational fluid dynamics

7 szerkezetet érő hőteher 
léghőmérséklet  szerkezetet érő hőteher  szerkezet modellezése ?

8 A BETON VÁLASZA A HŐMÉRSÉKLET EMELKEDÉSÉRE
anyagszerkezeti változások a cement és az adalékanyag eltérő hőtágulása belső víz-gőznyomás a keresztmetszeten belüli, illetve az elem menti eltérő hőmérsékletek túlzott lehajlás (beleértve a hő hatására bekövetkező kúszás és fajlagos alakváltozás okozta növekményt) túlzott repedezettség a beton és a betonacél közötti tapadás és lehorgonyzó képesség leromlása betonfedés réteges leválása teherbírás vesztés (beleértve stabilitás vesztés és átszúródás)

9 Tűzkárosult fesztett vasbetongerenda
fesztáv 18 m, tűzeset 1985)

10 Halmozódó alakváltozások
Kordina, 1997

11 Beton

12 A BETON s-e DIAGRAMJÁNAK VÁLTOZÁSA A HŐTERHELÉS HATÁSÁRA
fib bulletin 46

13 kémiai és fizikai változások
ÖSSZETEVŐK - megszilárdult cementpép - adalékanyag - szálak kémiai és fizikai változások Hőm. megszilárdult cementpép adalékanyag polipropilén szálak 1200°C olvadás 1000°C 800°C CaCO3 bomlása 700°C CSH bomlása 600°C kvarc 500°C Ca(OH)2 bomlása átalakulása 400°C bomlás 200°C a cementkő dehidratációjá- nak kezdete olvadás 100°C ↑ víz távozása

14 Anyagjellemzők: beton
fck (Θ)=kc(Θ) fck (20°C) MSZ EN :2004

15 Anyagjellemzők: beton
húzószilárdság fck,t (Θ)=kc,t(Θ) fck,t(20°C) MSZ EN :2004

16 Anyagjellemzők: beton
hőtágulás MSZ EN :2004

17 Anyagjellemzők: beton
fajhő MSZ EN :2004

18 Anyagjellemzők: beton
hőveztési tényező MSZ EN :2004

19 Acél

20 Húzószilárdság változása
fs (Θ)=βs(Θ) fs(20°C) MSZ EN :2004

21 Rugalmassági modulus Ea(Θ)=βa(Θ) Ea (20°C) MSZ EN :2004

22 Hőtágulás

23 Mit tudunk modellezni? táblázatosan megadott adatok
egyszerűsített számítási mód bővített számítási mód egy elem vizsgálata megoldott szerkezeti rész vizsgálata nem megoldott szerkezet vizsgálata

24 Tűzteherre történő méretezés
Követelmények: „R” - teherbírás „E” - szerkezet integritás megőrzése „I” - szigetelőréteg tűzállósága elválasztó elem „E” és „I” teherviselő elem „R”

25 Tűzteherre való méretezés követelményei
A szilárdságtani és alakváltozási jellemzők tervezési értéke: Xd,fi=kθXk/γM,fi γM,fi osztott biztonsági tényező a tűzteher esetén = 1,0 beton, acél és betonacél (NAD)

26 Tűzteherre való méretezés követelményei
A hőmérsékleti jellemzők tervezési értékei a jellemző növekedése a biztonság szempontjából kedvező Xd,fi=Xk,θ/γM,fi a jellemző növekedése a biztonság szempontjából kedvezőtlen Xd,fi= γM,fi Xk, θ

27 Szerkezettervezés tűz hatására
Lehetőségek: táblázatosan megadott adtok (tabulated data) egyszerűsített számítási módszer (simplified calculation) bővített számítási módszer (advanced calculation) A betonfelületek réteges leválásának elkerülése. Feszítetett szerkezetek esetén a lehorgonyzások védelmét különleges elővigyázatossággal kell megoldani!

28 Egyszerű számítás/ellenőrzés:
Táblázatosan megadott adtok összehasonlítása Tűzállósági igény függvényében: minimális betonfedés (acélbetét hőmérséklete) acélbetétek minimális mennyisége szerkesztési szabályok Pl.: folyamatos többtámaszú gerenda, igénybevétel átrendeződés

29 500°C-os izoterma módszer

30 Termo-hidro-mechanikai méretezés (VEM)
A beton felületének réteges leválása

31 Spalling oka pórus-gőznyomás hőtágulás előbbiek kombinációja

32 Spalling 0. 3. 5. 1. 6. 7. 4. 2.

33 Köszönjük megtisztelő figyelmüket!