Üvegszerkezetek teherbírása

Az előadások a következő témára: "Üvegszerkezetek teherbírása"— Előadás másolata:

1 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Szakmérnöki tanfolyam SZÉLTEHER Erdélyi Tamás BME Építészmérnöki kar Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék 2016. február 26.

2 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szabványok MSZ EN : 2005. Wind actions prEN January Wind actions MSZ – 1986. Magasépítési szerkezetek terhei

3 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szabványok MSZ /1 – 1971. Magasépítési szerkezetek terhei és különleges követelményei MSZ – 57 Épületek teherhordó szerkezetei Általános statikai előírások Országos magasépítési méretezési szabályzat 1949.

4 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szabványok Magyar országos szabványok (1936.) Építésügyi szabályzat Budapest székesfőváros területére (1914.)

5 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szabványok Magyar országos szabványok (1936.) Építésügyi szabályzat Budapest székesfőváros területére (1914.)

6 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Mekkora szél fúj? MSZ EN : 2005. 23,6 m/s = 85,0 km/h 20,0 m/s =72,0 km/h MSZ – (10 m magasságban) 33,5 m/s = 120,5 km/h Möller Károly 45-48 m/s = km/h

7 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Mekkora szél fúj?

8 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Mekkora szél fúj?

9 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Mekkora szél fúj?

10 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Mekkora szél fúj? MSZ EN : 2005. 10 m magasságban 10 perces átlag MSZ – (10 m magasságban) Bármely irányba 3 s időtartamú széllökés Meteorológia, bulvársajtó: Általában maximális szélsebesség

11 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Mekkora szél fúj? MSZ – 1971. Az adott magasságban 5 évente előforduló maximális szélsebesség 1957., 1949. Nincs szélsebesség és átszámítás

12 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Átlagos szélsebesség alapértéke vb = cdir·cseason·vb0 = 1 · 1 · 23,6 m/s Átlagos szélsebesség kiindulási értéke: vb0 = 23,6 m/s Iránytényező: cdir=1,0 Szezonális (évszak-) tényező cseason=1,0

13 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Átlagos szélsebesség alapértéke NA vb = cdir·cseason·vb0 = 0,85 · 23,6 = 20 m/s Átlagos szélsebesség kiindulási értéke: vb0 = 23,6 m/s Iránytényező: cdir= 0,85 Szezonális (évszak-) tényező cseason= 1,0

14 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Átlagos szélsebesség alapértéke

15 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke qp(z)= [1+7·lv(z)]·0,5··vm2(z) 0,5··vm2(z) Torlónyomás értéke v sebesség esetén Iv(z) Szélsebesség ingadozásának variációs tényezője

16 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke qp(z)= [1+7·lv(z)]·0,5··vm2(z) Torlónyomás csökkenése: 0,852 = 0,72

17 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke qp(z)= [1+7·lv(z)]·0,5··vm2(z)

18 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke qp(z)= [1+7·lv(z)]·0,5··vm2(z)

19 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Átlagos szélsebesség alapértéke NA 2016. januártól vb = cdir·cseason·vb0 = 0,85 · 23,6 m/s Átlagos szélsebesség kiindulási értéke: vb0 = 23,6 m/s Iránytényező: cdir= 1,00 Szezonális (évszak-) tényező cseason= 1,0

20 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szélteher mértékadó / tervezési értéke wp= w · qp(z) · cp Wp: Felületi (külső / belső / nettó) szélszívás / szélnyomás / szélsúrlódás w = 1,50 : Biztonsági tényező qp(z): Torlónyomás z (referencia)magasságban Cp : Alaki tényező (Cpe; Cpi; Cnet; Cfr; Cf) pw=  · c · w0 pW: Szélteher  = 1,20 : Biztonsági tényező w0: Torlónyomás adott magasságban C : Alaki tényező

21 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szélteher mértékadó / tervezési értéke 1971.: p=  · c · pT p: Szélteher  = 1,20 : Biztonsági tényező pT: Torlónyomás adott magasságban C : Alaki tényező 1947.: p= c · pT p: Szélteher pT : Torlónyomás adott magasságban C : Alaki tényező

22 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szélteher mértékadó / tervezési értéke wp= w · qp(z) · cp Wp: Felületi (külső / belső / nettó) szélszívás / szélnyomás / szélsúrlódás w = 1,50 : Biztonsági tényező qp(z): Torlónyomás z (referencia)magasságban Cp : Alaki tényező (Cpe; Cpi; Cnet; Cfr; Cf) Fw= cs · cd · wp · Aref Fw: Szélerő tervezési értéke Aref : Referencia felület cs · cd Szerkezeti tényező

23 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szélteher mértékadó / tervezési értéke wp= w · qp(z) · cp Wp: Felületi (külső / belső / nettó) szélszívás / szélnyomás / szélsúrlódás w = 1,50 : Biztonsági tényező qp(z): Torlónyomás z (referencia)magasságban Cp : Alaki tényező (Cpe; Cpi; Cnet; Cfr; Cf) Fw= cs · cd · wp · Aref Fw: Szélerő tervezési értéke Aref : Referencia felület cs · cd Szerkezeti tényező

24 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Beépítési kategóriák - Általános eset - Csökkentett érték városi belterületen 0. Nyílt tenger Tavak, akadály nélküli sík területek Sík területek, növényzet, épületek kisebb csoportokban Alacsony beépítettség, a terület max. 15%-án, max. 15 m magasságban Sűrű, magas beépítés

25 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke

26 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke

27 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke

28 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke

29 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke

30 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke

31 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke

32 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Torlónyomás alapértéke A szél torlónyomásának értékei Magyarországon qp(z) Magasság Beépítés övezet (beépítési kategória) I II III IV z [m] qp(z) [kN/m2] 1 0,536 0,495 0,446 0,409 26 1,172 1,042 0,826 0,639 2 0,654 28 1,189 1,060 0,845 0,658 3 0,727 0,571 30 1,205 1,077 0,863 0,676 4 0,781 0,627 33 1,227 1,101 0,888 0,702 5 0,824 0,672 36 1,248 1,123 0,911 0,725 6 0,860 0,709 0,484 40 1,272 1,150 0,940 0,754 7 0,891 0,742 0,516 45 1,300 1,180 0,972 0,786 8 0,918 0,770 0,545 50 1,326 1,207 1,001 0,816 9 0,942 0,796 55 1,349 1,232 1,028 0,843 10 0,964 0,819 0,595 60 1,370 1,255 1,052 0,868 11 0,984 0,840 0,617 0,431 65 1,390 1,277 1,075 0,892 12 1,002 0,637 0,451 70 1,408 1,297 1,096 0,913 13 1,019 0,878 0,655 0,469 75 1,425 1,315 1,117 0,934 14 1,035 0,895 0,673 0,486 80 1,441 1,333 1,135 0,953 15 1,050 0,689 0,503 90 1,471 1,365 1,170 0,989 16 1,064 0,926 0,705 0,518 100 1,498 1,395 1,202 1,022 17 0,720 0,533 110 1,522 1,421 1,230 1,051 18 1,090 0,734 0,546 120 1,545 1,446 1,257 1,079 19 1,102 0,966 0,747 0,560 130 1,565 1,469 1,282 1,104 20 1,113 0,978 0,760 0,572 140 1,585 1,490 1,305 1,128 22 0,783 0,596 160 1,620 1,529 1,347 1,171 24 1,154 0,805 0,618 180 1,651 1,563 1,384 1,210

33 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező fajtái cpe Külső felületi nyomás alaki tényező cpi Belső felületi nyomás alaki tényező cp, net Összesített felületi nyomás alaki t. cfr Szélsúrlódás alaki tényezője cf Erőtényező

34 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Felület mérete szerint 1 m2 alatt: cpe,1 10 m2 felett: cpe,10 1-10 m2 között: Logaritmikus interpolálás cpe(A)=cpe,1 - (cpe,1-cpe,10) log10(A)

35 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szélteher függőleges megoszlása Pontos felvétel v. helyettesítő torlónyomás:

36 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – függőleges felület Külső nyomási (alaki) tényezők épületek függőleges felületeire cpe zóna A B C D E h/d Szélirányra merőleges felület Széltámadta oldal Szélárnyékos oldal cpe,10 cpe,1 ≥5 -1,2 -1,4 -0,8 -1,1 -0,5 0,8 1,0 -0,7 1 ≤0,25 0,7 -0,3 Ha h/d > 5 a szélerő a szakasz szerint meghatározott erőtényező segítségével is számítható.

37 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – függőleges felület

38 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – lapostető

39 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – lapostető Külső nyomási tényezők épületek vízszintes felületein cpe,10 és cpe,1 Tető típusa Zóna F G H I Szélirányra merőleges felület Szélárnyékos oldal cpe,10 cpe,1 a) Szögletes peremű -1,8 -2,5 -1,2 -2,0 -0,7 +0,2 -0,2 b) Attikafalas hp/h=0,025 -1,6 -2,2 -1,1 hp/h=0,05 -1,4 -0,9 hp/h=0,10 -0,8 c) Lekerekített peremű r/h=0,05 -1,0 -1,5 -0,4 r/h=0,10 -0,3 r/h=0,20 -0,5 d) Kontyolt peremű α =30o α =45o -1,3 -1,9 α =60o

40 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Terhelési esetek szélirány 1 3 Lapostető Félnyeregtetők Nyeregtető Kontyolt tető Szabadon álló nyeregtető 1. Szabadon álló félnyeregtető Szabadon álló nyeregtető 2. Pilletető 1. Pilletető 2.

41 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Tetőfelület régi MSZ szerint

42 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Tetőfelület régi MSZ szerint

43 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Tetőfelület MSZ EN szerint

44 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – nyeregtető

45 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – nyeregtető

46 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – nyeregtető

47 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – nyeregtető

48 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – nyeregtető

49 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – kontyolt nyeregtető

50 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – félnyeregtető

51 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Szakmérnöki tanfolyam SZÉLTEHER II. Erdélyi Tamás BME Építészmérnöki kar Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék 2016. február 26.

52 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Egyszerűsített eljárás A teljes épületre ható szélteher meghatározására szolgál ha d >h vagy d >b/2 közül legalább az egyik teljesül, akkor szokásos tömegű az épület [1] Szélirány b d h ha d >h/2,5 vagy d >b/5 közül legalább az egyik teljesül, akkor vagy hosszú, vagy toronyszerű a tömeg [2]

53 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Egyszerűsített eljárás Ferde tetőfelületek tényezői cpe,10 Tetősík hajlásszöge (α) Tetősík a széltámadta oldalon Tetősík a szélárnyékos oldalon Félnyereg Nyereg Kontyolt [1] [2] 5º -0,9 -1,05 +0,04 +0,1 -0,36 -0,45 -0,72 -0,6 15º +0,2 -0,98 -1,1 -0,52 -0,7 -0,64 -0,85 -0,4 -0,55 30º +0,46 +0,55 -0,8 -0,42 -0,26 -0,35 45º +0,62 +0,65 -0,66 -0,22 -0,25 -0,3 60º +0,7 -0,5 75º +0,8 Hajlásszög Széliránnyal párhuzamos tetőfelület 5º - 75º - 1,10 -1,35 -1,04 -1,15 -0,92 -1,10

54 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Sorolt félnyeregtetők

55 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Sorolt félnyeregtetők

56 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Sorolt nyeregtetők

57 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Sorolt nyeregtetők

58 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – szabadon álló tető Oldalain nyitott ferdesíkú tető alaki tényezői cp,net és cf Tetősík hajlásszöge α Alaki tényező jellemzője Általános erőtényező zónák A B C cf cp,net 15° Maximum 0,7 1,4 2,7 1,8 Minimum φ = 0 -1,1 -1,8 -2,4 -2,5 φ = 1 -1,4 -1,6 -2,9 -3,0

59 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – szabadon álló tető Oldalain nyitott ferdesíkú tető alaki tényezői cp,net és cf Tetősík hajlásszöge α Alaki tényező jellemzője Általános erőtényező zónák A B C cf cp,net 15° Maximum 0,7 1,4 2,7 1,8 Minimum φ = 0 -1,1 -1,8 -2,4 -2,5 φ = 1 -1,4 -1,6 -2,9 -3,0

60 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – szabadon álló tető cp,net: A felület két oldalán ható szélnyomás összege cf: Erőtényező, a teljes felületre ható szélteher eredője Oldalain nyitott ferdesíkú tető alaki tényezői cp,net és cf Tetősík hajlásszöge α Alaki tényező jellemzője Általános erőtényező zónák A B C cf cp,net 15° Maximum 0,7 1,4 2,7 1,8 Minimum φ = 0 -1,1 -1,8 -2,4 -2,5 φ = 1 -1,4 -1,6 -2,9 -3,0

61 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – donga

62 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező – kupola

63 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szélsúrlódás A szélsúrlódás alaki tényezője c minden esetben 0,03 A szélsúrlódás alaki tényezője cfr Felület jellege cfr súrlódási tényező sima (acél, simított beton) 0,01 durva (nyersbeton, kátránypapír) 0,02 igen durva (hullámos, bordás felület) 0,04

64 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Szélsúrlódás ze b d Afr=2·b·d ze=h Afr=2·h·d Referencia felület Afr min{2b;4h} a) b) c) 9-16. ábra

65 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Táblák A szabadonálló tábla alaki (erö-) tényezöje: cf feltétel cf erötényezö zg ≥ h/4 1,80 zg < h/4 és b/h ≤1 (álló tábla) zg < h/4 de b/h >1 (fekvö tábla) Szabadon álló falként!

66 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Zászlók erőtényezői és referencia felülete cf és Aref Rögzített peremű zászló (vitorla szerűen kifeszített) Szabadon lengő zászlók Zászló fajtája szélirány a zászló síkjára merőlegesen ze A zászló tetejének a terepszint feletti magassága Aref h·l 0,5 h·l cf 1,8 mf a zászló fajlagos tömege [kg/m2] ρ a levegő sűrűsége: 1,25 kg/m3 A szabadon lengő zászlók erőtényezője a zászló lobogásából származó dinamikus hatást is tartalmazza. h h h l l ze ze l ze

67 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Négyzetes oszlop – cf0 erőtényező

68 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Köroszlop – cP0 alaki tényező Re = 5 X 105

69 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Terep hatása

70 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Terep hatása

71 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Alaki tényező fajtái cpe Külső felületi nyomás alaki tényező cpi Belső felületi nyomás alaki tényező cp, net Összesített felületi nyomás alaki t. cfr Szélsúrlódás alaki tényezője cf Erőtényező

72 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Erőtényező Én ,78

73 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Erőtényező Én ,78 Tatra T ,21

74 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Erőtényező Én ,78 Tatra T ,21 Air Force One 0,031

75 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Erőtényező Én ,78 Tatra T ,21 Air Force One 0,031 Empire State Building 1,3-1,5

76 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Erőtényező Én ,78 Tatra T ,21 Air Force One 0,031 Empire State Building 1,3-1,5 Eiffel torony 1,8-2,0

77 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Erőtényező Én ,78 Tatra T ,21 Air Force One 0,031 Empire State Building 1,3-1,5 Eiffel torony 1,8-2,0

78 Üvegszerkezetek teherbírása
Szélteher Eurocode tanfolyam Köszönöm a figyelmet!