Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

VASBETON SZERKEZETEK TERVEZÉSE TŰZÁLLÓSÁGRA KÖVETELMÉNYEK. TERVEZÉSI MÓDSZEREK Dr. Visnovitz György 2014. április 24. 1.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "VASBETON SZERKEZETEK TERVEZÉSE TŰZÁLLÓSÁGRA KÖVETELMÉNYEK. TERVEZÉSI MÓDSZEREK Dr. Visnovitz György 2014. április 24. 1."— Előadás másolata:

1 VASBETON SZERKEZETEK TERVEZÉSE TŰZÁLLÓSÁGRA KÖVETELMÉNYEK. TERVEZÉSI MÓDSZEREK Dr. Visnovitz György április 24. 1

2 A tűz: áldás és átok 2

3 Történelem fordító tűzkatasztrófák Róma i.sz. 64 3

4 Történelem fordító tűzkatasztrófák Róma i.sz nap/ 6 éjjel 14- ből 10 kerület leég keresztényüldözés Róma márványba öltözik Nero 4

5 A londoni tűzvész

6 13200 ház ég le 87 templom + 1 katedrális pusztul el Pestisjárvány megszűnése A modern London kialakulása Christopher Wren A várostervezés tűzvédelmi elveinek megszületése 6

7 A tabáni tűzvész

8 8

9 A hamburgi tűzvihar

10 2300 bombázó 9000t bomba (robbanó és gyújtó) ház ég le 58 templom + 24 kórház 30-50ezer áldozat 10

11

12 TŰZVÉDELEM CÉLJAI (OTSZ,2008): Teherbíró képesség megőrzése (bizonyos ideig) Tűz továbbterjedés és füstképződés korlátozása Az épületben tartózkodók menekülésének vagy mentésének biztosítása Tűzoltók biztonságos munkavégzése 12

13 A védekezés klasszikus módszerei Tűzoltás, tűzoltóság A szerkezet védelme a tűz hatásától Passzív védelem KözvetettKözvetlen Aktív védelem vizes bőr védőburkolat, körbebetonozás védőfesték nem éghető anyag használata (kőboltozat) (túl)méretezés (fa, vb, tégla) „ellentűz” vízfüggöny sprinkler 13

14 VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELMI ELŐNYEI (acéllal szemben) 14

15 VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELMI ELŐNYEI (acéllal szemben) Hagyományos értelmezés (XX. század elejétől): A beton nem éghető A beton védi az acélt (hőszigetel, hűt) Tűzre kritikus szerkezetekben az acél szerepe kicsi (oszlopok, lemezek) Gerendákban többsoros vasalás segít Kisebb karcsúság (kisebb stabilitásvesztés veszély) 15

16 VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELMI ELŐNYEI (acéllal szemben) A beton nem éghető A beton védi az acélt (hőszigetel, hűt) Kritikus szerkezetekben az acél szerepe kicsi (oszlopok, lemezek) Gerendákban többsoros vasalás segít Kisebb karcsúság (kisebb stabilitásvesztés veszély) Ipari, sőt közösségi épületekhez is kiváló (ZAK 1905, Párizsi Nagyáruház 1910) Ipari, sőt közösségi épületekhez is kiváló (Zeneakadémia1905, Párizsi Nagyáruház 1910) A Párizsi Áruház égése,

17 VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELMI ELŐNYEI (acéllal szemben) Ipari, sőt közösségi épületekhez is kiváló (Zeneakadémia1905, Párizsi Nagyáruház 1910) 17

18 VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELME Modern szempontok: Sokkal nagyobb tüzek (olaj, gáz, háború) Acél szerepe nagyobb (külső feszítés, nagyszil. acél) Beton is tönkremehet (robbanásszerű leválás, vegyi bomlás VÉDEKEZNI KELL! → Méretezés tűzállóságra Országos Tűzvédelmi Szabályzat, (2011.) MSZ EN :2005 Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. Tervezés tűzteherre MSZE :2008 Nemzeti Melléklet 18

19 A VASBETON TARTÓSZERKEZETEKKEL SZEMBEN TÁMASZTOTT TŰZVÉDELMI KÖVETELMÉNYEK Tervezés EC2 szerint Lépések: Tűzveszélyességi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek meghatározása (pl. REI 120) OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei. Építmények tűzvédelme. 19

20 OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyes- ségi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelménye k és tűzállósági határértékek Helyiségek, tűzszakaszok, épületek, műtárgyak, építmények tűzveszélyességi osztályai Tűzveszélyességi osztályPéldák jelemegnevezése AFokozottan tűz- és robbanásveszélyes Bármely halmazállapotú tűz- és robbanásveszélyes anyag, jelenlétét feltételező helyiségek, terek, épületek, (pl. nagyteljesítményű akkumulátor töltő helyiség, 21˚C alatti lobbanáspontú folyadék jelenléte) BTűz- és robbanásveszélyes Levegővel robbanásveszélyes keveréket képező por, 21-50˚C közötti lobbanáspontú folyadékjelenlétét feltételező helyiségek, terek, épületek( pl. porkamra) CTűzveszélyes300˚C alatti gyulladáspontú szilárd anyagok, ˚C közötti lobbanáspontú folyadékok ásványolaj származékok (pl. gázolaj, petróleum), nem égő, de égést tápláló gázok jelenlétét feltételező helyiségek, terek, épületek (pl. üzemanyagtöltő állomás., 500 főnél nagyobb befogadóképességű közösségi épület) DMérsékelten tűzveszélyes 300˚C feletti gyulladáspontú szilárd anyagok (pl. kőszén), 150˚C feletti lobbanáspontú folyadékok jelenlétét feltételező helyiségek, terek, épületek;. nyílt lánggal üzemelő fűtő-berendezésű helyiségek, „nem tűzveszélyes” anyagokat technológiai okokból 300˚C feletti hőmérsékleten használó helyiségek, terek, épületek; 50 főnél kisebb befogadóképességű iroda-, lakó- és szállásépületek, állattartási épületek ENem tűzveszélyeskizárólag „nem tűzveszélyes” anyagokat tartalmazó helyiségek, terek, épületek, ahol az anyagok hőmérséklete nem kerül 300˚C fölé. 20

21 OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyessé gi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek Tűzszakaszok, épületek, műtárgyak, építmények tűzállósági fokozatba sorolása Építmény/tűzszakasz tűzveszélyességi osztálya Előírható leggyengébb tűzállósági fokozat jel megnevezés --- A Fokozottan tűz és robbanásveszélyes II. B Tűz és robbanásveszélyes C Tűzveszélyes III. D Mérsékelten tűzveszélyes IV. E Nem tűzveszélyes V. a) Tűzveszélyességi osztály alapján 21

22 OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyessé gi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek Tűzszakaszok, épületek, műtárgyak, építmények tűzállósági fokozatba sorolása b) Az épület tulajdonságai alapján Építmény/tűzszakasz rendeltetése, kialakítása, magassága stb. (jellemző épületfajták) Előírható leggyengébb tűzállósági fokozat Magasház, tömegtartózkodásra szolgáló középmagas épület 13,65 m feletti padlószinttel I. Bölcsőde, óvoda,. középmagas épület, többszintes pincék, mozgáskorlátozottakat szolgáló két- szintesnél magasabb épület II. Iskola, kétszintesnél magasabb lakó és középület 13,65 m alatti legfelső padlószinttel, mozgás- korlátozottakat szolgáló max. kétszintes épület III. Függőleges térelhatárolás nélküli fedett terek, p+fszt+1 szintes (vagy beépített tetőteres) lakó és üdülőépület, fős egyszintes közösségi épület IV. max.25 fős egyszintes üdülő, lakó és közösségi épület V. 22

23 OTSZ 5.rész: Tűzveszélyessé gi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek Tűzszakaszok, épületek, műtárgyak, építmények tűzállósági fokozatba sorolása Összesítve Építmény/tűzszakasz tűzveszélyességi osztálya Előírható legala- csonyabb tűzállósági fokozat) Építmény/tűzszakasz rendeltetése, kialakítása, magassága (jellemző épületfajták) Előírható legala- csonyabb tűzállósági fokozat) jelmegnevezés --- Magasház, tömegtartózkodásra szolgáló középmagas épület 13,65 m feletti padlószinttel I. A Fokozottan tűz és robbanásveszélyes II. Bölcsőde, óvoda,. középmagas épület, többszintes pincék, mozgáskorlátozottakat szolgáló kétszintesnél magasabb épület II. B Tűz és robbanásveszélyes CTűzveszélyesIII. Iskola, kétszintesnél magasabb lakó és középület 13,65 m alatti legfelső padlószinttel, mozgáskorlátozottakat szolgáló max. kétszintes épület III. D Mérsékelten tűzveszélyes IV. Függőleges térelhatárolás nélküli fedett terek, p+fszt+1 szintes (vagy beépített tetőteres) lakó és üdülőépület, fős egyszintes közösségi épület IV. ENem tűzveszélyesV.max.25 fős egyszintes üdülő, lakó és közösségi épületV. A végleges besorolás alapja a fentiek szerint meghatározható szigorúbb (kisebb római számú) tűzállósági fokozat. Bármely, ennél szigorúbb tűzvédelmi fokozat is előírható, amennyiben azt az építmény/tűzszakasz tűzvédelmi, biztonsági, fontossági stb. sajátosságai alapján a megbízó, a felelős tervező, a tűzvédelmi szakértő vagy a tűzvédelmi hatóság szükségesnek tartja. 23

24 OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyessé gi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek Tűzállósági határértékek Tűzállósági határérték Az adott tűzállósági követelmény (pl. R) teljesítésére előírt minimális időtartam Jellemzően: 15, 30, 60, 90, 120, 180, 240 perc Példák: R 60 (gerenda, födémlemez) REI 90 (fal) REI-M 240 (tűzfal) Megj.: R 60+EI30 > REI 60 A tűzállósági határértéket is tartalmazó tűzállósági követelmény az alapja (bemenő adata) az EC2 szerinti tűzállóságra méretezésnek! 24

25 OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyessé gi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek Tartószerkezetek tűzállósági követelményei a)A tartószerkezet anyaga általában: tűzállósági osztály függvényében előírt tűzállóság (A, B, C, D, E) Beton,vasbeton: nem éghető (A1, a legjobb) b) A tartószerkezet tűzállósági feladatai (tűz közben) R : teherhordó képesség megőrzése E : szerkezeti integritás (tűzzárás) I : szigetelés (korlátozott átmelegedés) M : mechanikai ütésállóság Több tűzállósági funkció REI : teherhordás+integritás+szigetelés (falak) REI-M : teherhordás+integritás+szigetelés+ütésállóság (tűzfalak) 25

26 MÉRETEZÉS TŰZTEHERRE AZ EUROCODE SZERINT Követelmény (pl. A1 R 120) OTSZ, 2008 Szerkezeti ellenállás igazolása EUROCODE-ok 26

27 MÉRETEZÉS TŰZTEHERRE AZ EUROCODE SZERINT Követelmény (pl. R 120) OTSZ, 2008 Szerkezeti ellenállás igazolása EUROCODE-ok MSZ EN 1990 hatáskombinációk, anyagok biztonsági tényezői MSZ EN általános terhek, hatások MSZ EN Tűzhatás jellege EC0 EC1 27

28 VB SZERKEZET MÉRETEZÉSE TŰZTEHERRE AZ EUROCODE SZERINT Követelmény (pl. R 120) OTSZ, 2008 Szerkezeti ellenállás igazolása EUROCODE-ok MSZ EN 1990 hatáskombinációk, anyagok biztonsági tényezői MSZ EN általános terhek, hatások MSZ EN Tűzhatás jellege EC0 EC1 Normál állapot MSZ EN Tűz közbeni állapot MSZ EN és MSZ EN Tűz utáni állapot MSZ EN EC2 28

29 TŰZTEHERRE MÉRETEZÉS ELVI MENETE Tűzteher/hőterhelés meghatározása A tartószerkezet mechanikai ellenállásának ellenőrzése megfelelő méretezési módszerrel Hőmérséklet eloszlás meghatározása (térben és időben) 29

30 SZERKEZETRE HATÓ KÜLSŐ TŰZTEHER DEFINIÁLÁSA a)Normatív tűzgörbe Idő (t, perc) Hőfok (  C) b) Szénhidrogén tűzgörbe c) Parametrikus tűzgörbék (MJ/m 2 függvényében) d) „pontos” tűzmodellek 30

31 ANYAGTULAJDONSÁGOK VÁLTOZÁSA Beton Visszafordíthatatlan (irre- verzibilis) fizikai és kémiai változások Méretcsökkenés a felületen (lerobbanás, leválás) Szilárdságcsökkenés Betonacél Részben visszafordítható (reverzibilis) változások gyors hőtágulás Szilárdságcsökkenés k s - t k c - t Kvarckavics adalék Mészkő adalék Melegen hengerelt Hidegen hűzott Kis duktlitású 31

32 ANYAGTULAJDONSÁGOK VÁLTOZÁSA Normatív tűzgörbe Idő (perc) Hőfok (˚C) Beton Visszafordíthatatlan (irre- verzibilis) fizikai és kémiai változások Méretcsökkenés a felületen (lerobbanás, leválás) Szilárdságcsökkenés Betonacél Részben visszafordítható (reverzibilis) változások gyors hőtágulás Szilárdságcsökkenés k s - t k c - t Kvarckavics adalék Mészkő adalék Melegen hengerelt Hidegen hűzott Kis dukzilitású 32

33 ??? De hát akkor hogyan véd mégis a beton a tűz ellen? 33

34 A MÉRETEZÉSI MÓDSZEREK HIERARCHIÁJA VB ÉPÍTMÉNYEK TŰZÁLLÓSÁGI MÉRETEZÉSÉNEK MÓDSZEREI Normatív tűzmodell Kísérleti vizsgálat Elkülönített elem táblázatos módszer (EC1, EC2) Szerk. szabályok 34

35 A MÉRETEZÉSI MÓDSZEREK HIERARCHIÁJA VB ÉPÍTMÉNYEK TŰZÁLLÓSÁGI MÉRETEZÉSÉNEK MÓDSZEREI Normatív tűzmodell Parametrikus vagy „pontos” tűzmodell Kísérleti vizsgálat Elkülönített elem Szerkezeti rész táblázatos módszer (EC1, EC2) Szerk. szabályok Egyszerűsített számítási módszerek (izoterma vonalak, EC1,EC2) 35

36 A MÉRETEZÉSI MÓDSZEREK HIERARCHIÁJA VB ÉPÍTMÉNYEK TŰZÁLLÓSÁGI MÉRETEZÉSÉNEK MÓDSZEREI Normatív tűzmodell Parametrikus vagy „pontos” tűzmodell Kísérleti vizsgálat Elkülönített elem Szerkezeti rész Teljes szerkezet táblázatos módszer (EC1, EC2) Egyszerűsített számítási módszerek (izoterma vonalak, EC1,EC2) Numerikus számítás számítógépes VEM modell 36

37 A TÁBLÁZATOS MÉRETEZÉSI MÓDSZER Alkalmazási feltételek: Normatív tűzgörbe (szabványtűz) Bemenő adat az előírt tűzállósági igény (Pl. REI 120) Lényeg: szerkesztési szabályok a vizsgált elem keresztmetszetének geometriai adataira Ellenőrizendő / tervezendő : A betonkeresztmetszet minimális mérete (b min vagy t min ) Az acélbetétek minimális tengelytávolsága a felülettől mérve (a min ) Az acélbetétek mennyisége (pilléreknél) Az MSZ EN :2005-ben kidolgozott esetek: Oszlopok, pillérek Falak Kéttámaszú és többtámaszú gerendák Peremein támaszkodó lemezek Pontokon megtámasztott lemezek 37

38 EC2 Táblázatos módszer Oszlopok, pillérek Falak Kéttámaszú gerendák b l a h ≥ b a A szerkezeti rendszer merevített (nem ellendülő) Az oszlop igénybevétele közel központos nyomás: e ≤ 0,15h (ill. 0,15b), ahol e=M 0Ed /N 0Ed l o,fi ≤3,0 m, ahol általában l o,fi = l t>30 percnél nagyobb tűzállósági határértéknél közbenső szinteknél l o,fi = 0,5l tetőszintnél 0,5l ≤ l o,fi ≤ 0,7l A s <0,04 A c 38

39 EC2 Oszlopok, pillérek Falak Kéttámaszú gerendák Táblázatos módszer 39

40 EC2 Oszlopok, pillérek Falak Kéttámaszú gerendák Táblázatos módszer 40

41 EGYSZERŰSÍTETT SZÁMíTÁSI MÓDSZEREK Az izotermák alapján módosított keresztmetszet és/vagy anyagszilárdságokkal „normál” hőmérsékletnek megfelelő ellenállás számítás: 500˚C-os izoterma módszer (csökkentett keresztmetszet) Zóna módszer: csökkentett keresztmetszet és szilárdságok Lényeg: a hatás jellegének és tartósságának ismeretében hőmérsékleti profilok (izotermák) használata Az MSZ EN :2005-ben kidolgozott esetek: lemezek gerendák pillérek köroszlopok 41

42 TERHEK, HATÁSKOMBINÁCIÓ TŰZ ESETÉN Közelítés: Rendkívüli hatáskombináció Biztonságos felső érték: η fi = 0,7 (Feltétel: Q k,1 /G k >0,5 ) 42

43 EGYSZERŰSÍTETT SZÁMíTÁSI MÓDSZEREK Hőmérsékleti profil (izotermák) gerendára R 60, h x b = 300 x 160 mm b=160 20˚C 945˚C h=300 43

44 EGYSZERŰSÍTETT SZÁMíTÁSI MÓDSZEREK Hőmérsékleti profil (izotermák) gerendára R 60, h x b = 300 x 160 mm b=160 20˚C 945˚C h=300 <500˚C 44

45 Előadás vége 45

46 46

47 47

48 48

49 A progresszív összeomlás jelensége 49

50 Előadás vége Az összeomlás szempontjából kritikus rész „kulcsfontosságú elem” 50

51 Új OTSZ tervezete ( ) Tűzvédelmi Műszaki Irányelv (TvMI) Új szempontrendszer: kockázati osztályok előzetes besorolás többféle szempont szerint NAK Nagyon Alacsony Kockázat AK Alacsony Kockázat KK Közepes Kockázat MK Magas Kockázat 51

52 Kockázati osztályba sorolás – építészeti kialakítás MKKKAKNAK 52

53 Kockázati osztályba sorolás - tárolás 53

54 Szerkezetek tűzvédelmi osztálya és tűzállósági követelményei MKKKAKNAK 54

55 Előadás vége 55


Letölteni ppt "VASBETON SZERKEZETEK TERVEZÉSE TŰZÁLLÓSÁGRA KÖVETELMÉNYEK. TERVEZÉSI MÓDSZEREK Dr. Visnovitz György 2014. április 24. 1."

Hasonló előadás


Google Hirdetések