T3. FA GERENDA MÉRETEZÉSE - terhelési irányok, oszlopok, gerendák, merevítés Favázas épület függ. terhek útja az altalajra: Födém deszkázata - fa fióktartók fa gerendák fa oszlopok alapozás vízszintes terhek: - Födém merevítés - merevítő falak Nem életből vett példa! Mai Mo.-i tűzvédelmi szabályozás tiltja! Szabályozás ide vagy oda A tűzvédelmen és a faanyagvédelmen nagy hangsúly kell legyen! „Gerenda”: Mai gyakorlaton olyan teherhordó szerkezeteket vizsgálunk, amelyek egyik mérete >> másik kettő, és N=0. Feladat: G1 gerenda ellenőrzése, fióktartók kiosztásának tervezése. 1. oldal T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése

I. G1 gerenda ellenőrzése oszlop-gerenda kapcsolat: végigmenő oszlop valóságban minden faszerkezet tervezését a kapcsolatok megtervezésével és méretezésével kezdjük I. G1 gerenda ellenőrzése I.1. Geometria, statikai modell, terhek I.1.1. Statikai modell, Geometria: háromtámaszú tartó Km-i adatok: leff =6.00 m I.1.2. Terhek: födém (Kisokos 11-13.o) -Önsúly: Rétegrend: 2 cm ragasztott kerámia 250.02=0.50 kN/m2 6 cm vasalt betonaljzat 250.06=1.50 kN/m2 1 rtg PE alátét fólia 2 cm TDP lépéshang- szigetelő lemez 1.10.02= 0.02kN/m2 2.2 cm OSB padozat 6.80.02=0.15 kN/m2 50 150 fióktartó 0.5m-enként (becsült) 0.05 kN/m2 5 cm hanglágy úsztató rtg (EPS) + fólia 0.10.05=0.005 kN/m2 1.9 cm deszkázat 4.00.02=0.08 kN/m2 2 rtg 12.5 mm gipszkarton 2×0.09=0.18 kN/m2 Σ 2.48 kN/m2 A kis tömeg akusztikailag kedvezőtlen (léghanggátlás!), de mi örülünk neki! Acél vázas épületnél: 2. oldal T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése

T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése Pontosan: A fióktartók reakcióereje koncentráltan terheli (+ a saját önsúlya) Osztott szelvényű gerenda egyik felét vizsgáljuk: a teljes gerendára jutó födémteher felére méretezzük. G1 gerenda terhe Az egyszerűbb hat.lan tartók igénybevételei táblázatos formában adottak, nem kell kiszámolni. A mi tartónk 1-szer hat.lan, ezért elég egy ismeretlent megadni, a többit tudjuk számítani. A Kisokosban a középső támasznyomaték adott. I. 2. Mértékadó igénybevételek számítása (Kisokos 25.o) Anizotrópia következménye- ként: - diagram függ –tól  a rostirány és az erőirány által bezárt szög E is más rostirányban és arra merőlegesen 3. oldal T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése

T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése A „kmod” tényező a terhek működési idejétől és a fa tartószerkezet „felhasználási osztályától” (ezen keresztül valójában a környezet relatív páratartalmától és ezáltal a fa feltételezett egyensúlyi nedvesség- tartalmától) függ. Minden szilárdsági (vagy teherbírási) értékre: (Kisokos 48.o) anizotropia miatt sok szilárdsági érték Konkrétan a mai feladatban: Anyagminőség: GL28h (Rétegelt-Ragasztott) közepes idejű mértékadó teher, 1. felhasználási osztály  kmod=0.80 rétegelt-ragasztott fa  M=1.25 A hajlítószilárdság tervezési értéke: Rétegelt-ragasztott tartók előnye: homogenitás növekedik, nagyobb szilárdság (Acél: ) A nyírószilárdság tervezési értéke: A szilárdsági adatok M biztonsági tényezője anyagonként változó: 1.2-1.3 Acélnál: 1.0 és módosító tényező sem csökkenti a szilárdságot! 4. oldal T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése

T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése A feszültségek pont a súlypontban váltanak előjelet (súlypont: 2 szeres szimmetria) Kisebb km is elég lenne, Tűzvédelmi szempontból választottuk ezt Általában nem mértékadó, nem az anyagjellemzők, hanem a km alakja (jellemzően tömör négyszög- szelvény) miatt Mikor lehet mégis számottevő a nyírás: -támasznál csökkentett km-ű gerenda -vékonyfalú km (lásd. acél gerendák) -Osztott szelvény: a kapcsolóelemnek kell felvennie a nyíróerőt 5. oldal A repedések hatását effektív szélességgel kell figyelembe venni. T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése

I.5. Alakváltozás vizsgálata: Lehajlás Bonyolult vizsgálat: van korlát a kifordulási karcsúságra, aminek betartásával elkerülhető a vizsgálat. I.5. Alakváltozás vizsgálata: Lehajlás Kúszást is figyelembe kell venni !!! (Kisokos 50.o) Egyparaméteres teher esetén a kúszást figyelembe vehetjük a teherben Háromtámaszú tartó vizsgálata helyett, a nyomatéki nullpontok között a kéttámaszú tartó képletével számolunk Használati határ állapot még a lengés, itt mértékadó lehet Most nem tanuljuk számítani Megengedett lehajlás (Kisokos 19.o) l/250=6000/250=24mm > 7.37mm Megfelel 6. oldal T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése

II. F1 fióktartó gerenda tervezése Tervezzük meg a fióktartók távolságát az OSB lapméretének (1.25/2.5m) megfelelően! t=? Lehetséges kiosztások: t=2500/3=833 t=2500/4=625 t=2500/5=500 t=2500/6=417 Lehetne többtámaszúsítani: Főtartóra helyezett fióktartó (Túlságosan helyigényes) Km-i adatok: palló Javaslat: Hagyjuk meg a jól bevált algoritmust, akkor is, ha más a kérdés, és szerepeltessük az ismeretlent paraméterként. Előbb-utóbb sikerül meghatározni! (Persze az egyenletek sorrendjét is felcserélhetjük..) 1,5×0,16 7. oldal T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése

II.4. Stabilitási vizsgálatok FF: fűrészelt fa Szerkezeti (természetes) faanyag II.3.1. Tervezés hajlításra: (rugalmas alapon) II.3.2. Nyírás (Most sem lesz mértékadó) Most: kifordulás ellen a felső öv folyamatosan megtámasztott (OSB lemez!) II.4. Stabilitási vizsgálatok -Kifordulás: II.5. Alakváltozás vizsgálata Alakváltozást is meg kellene nézni (tervezés vagy ellenőrzés) Sajnos nincs rá idő! Lásd. G1 gerendánál t=500 megfelel 8. oldal T3. gyakorlat: Fa gerenda méretezése