Acél tartószerkezetek tervezése az új Eurocode szabványsorozat szerint

Háttérismeretek 9 db tartószerkezeti Eurocode szabvány a CEN számára Közülük 3 közvetlenül kapcsolódik az acélszerkezetekhez: EC1 - Hatások (terhek) EC3 - Acélszerkezetek EC4 - Együttdolgozó szerkezetek Cél: a tervezési követelmények összehangolása Terv szerint 2001-re lesz teljes a csomag

Az Eurocode-ok felépítése Az EC-k részekből állnak, azok pedig: fejezetekből és mellékletekből szakaszokból {N.n.}, {N.n.n.}, {N.n.n.n.} ... bekezdésekből {N.n.n.n.(p)} Megkülönböztetünk: Alapelveket, amelyeket be kell tartani Alkalmazási szabályokat, amelyek megfelelnek az alapelveknek, de helyettük más módszer is használható

A tanfolyam tárgya Épületek esetén csak egyes részek érdekesek: EC1 A tartószerkezeteket érő hatások 1. rész: A tervezés apajai 2.1. rész: Sűrűségek, önsúly és hasznos terhek 2.2. rész: Tűznek kitett szerkezetek terhei 2.3. rész: Hóterhek 2.4. rész: A szél hatásai EC3 Acélszerkezetek tervezése 1.1. rész: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok 1.2. rész: Tűzzel szembeni ellenállás

Az EC-k tervezési filozófiája Alap: a határállapotok szerinti tervezés Legfontosabb határállapotok Teherbírási határállapotok („összeomlás”): szilárdsági tönkremenetel stabilitásvesztés helyzeti állékonyság Használhatósági határállapotok („funkció”): lehajlás rezgés

A határállapotok szerinti tervezés Határállapotok definiálása Megfelelő hatások meghatározása Alkalmas módszerekkel analízis végrehajtása (a jellemzők változatosságának figyelembevéte-lével), majd a következők meghatározása: tervezési hatáskövetkezmények {E}, ill. tervezési ellenállások {R} Annak kimutatása, hogy minden határállapotra {R > E}

Karakterisztikus és tervezési értékek Az egyes adatok karakterisztikus értéke „tipikus” érték, nem pedig „biztonságos” A határállapotokban a tervezési értékeket kell vizsgálni: {E < R} A karakterisztikus értéket parciális biztonsági tényezőkkel szorozva/elosztva kapjuk a tervezési értékeket A karakterisztikus és a tervezési értéket a k, ill. d index jelöli

Parciális biztonsági tényezők A hatások, ill. anyagjellemzők g parciális biztonsági tényezői az adott mennyiség változatosságát írják le A g érteke függ: a vizsgált határállapottól a szóban forgó változótól a szóban forgó változó szerepétől (pl. a hatás kedvező-e a vizsgált következmény szempont-jából)

A hatások változatossága Az egyes hatások modelljei különböző pontosságúak: önsúly – anyagsűrűség és vastagság alapján hasznos teher – funkció alapján hó- és szélteher – időjárási adatok alapján A terhek együttes előfordulásának valószínűsége különböző A parciális biztonsági tényezők értéke e különbségeket veszi figyelembe

Az anyag- és keresztmetszeti jellemzők változatossága Az ellenállás függ az anyagtól és a kereszt-metszet kialakításától Az acél garantált folyáshatárral rendelkezik Más anyagjellemzők (a rugalmassági modulus) kevéssé változatosak A keresztmetszet alakjának változatosságát más biztonsági tényezők tartalmazzák

Teherbírási határállapotok A következőket kell megvizsgálni: stabilitás: felborulás (helyzeti állékonyság) szilárdság: a lemezhorpadás és a kihajlás/ kifordulás is ide tartozik Esetenként figyelembe kell venni továbbá: a másodrendű hatásokat a (fáradt) törés lehetőségét

Használhatósági határállapot A következők vizsgálata lehet szükséges: túlzott lehajlások túlzott rezgések Mindkettő a szerkezet merevségével (nem pedig szilárdságával) függ össze A legtöbb épületben a lehajlások korlátozása egyben a rezgések korlátozását is eredményezi