Magasépítési acélszerkezetek keretszerkezet ellenőrzése

Az előadások a következő témára: "Magasépítési acélszerkezetek keretszerkezet ellenőrzése"— Előadás másolata:

1 Magasépítési acélszerkezetek keretszerkezet ellenőrzése
Magasépítési acélszerkezetek keretszerkezet ellenőrzése 7. hét

2 Segédletek keret_meretezese_4.pdf
Acélszerkezetek méretezése - Példatár Tervezés az Eurocode alapján – Acélszerkezetek 1. Általános eljárások 2. Speciális eljárások

3 Keresztmetszetek ellenállása - húzás
Húzott keresztmetszetek ellenállása általános esetben a korlátozatlan folyás által meghatározott: Ha a keresztmetszetet lyukak is gyengítik, akkor vizsgálandó a képlékeny törés határállapothoz tartozó összefüggést is: A keresztmetszet húzási ellenállása:

4 Keresztmetszetek ellenállása - húzás
Feszített csavaros (C kategóriájú) kapcsolattal rendelkező keresztmetszet esetén az anyag ellenállásakor a következő képlettel kell számolni: EC3_AGYU: 3.1 és 3.2 példa

5 Keresztmetszetek ellenállása - nyomás
Keresztmetszet nyomási ellenállása 1., 2. és 3. keresztmetszeti osztályba tartozó elemek esetén: 4. keresztmetszeti osztály esetén: Megjegyzés: Nem vesszük figyelembe a csavarlyukak okozta gyengítés hatását. EC3_AGYU: 3.3 és 3.4 példa

6 Keresztmetszetek ellenállása - nyírás
A keresztmetszet nyírási ellenállása: , ahol AV az ún. nyírt keresztmetszeti terület. Hengerelt I szelvény esetén felvehető: Gerenda síkjában terhelt esetben (a) a gerinclemez területére Gerenda síkjára merőleges teher esetén (b) az övek területére

7 Keresztmetszetek ellenállása - hajlítás
Feltételezzük, hogy „egytengelyű” hajlításról van szó! Ha a keresztmetszetet nem gyengítik csavarlyukak, akkor 1. és 2. osztályú szelvény esetén: 3. osztályú keresztmetszet esetén: 4. osztályú keresztmetszet esetén:

8 Keresztmetszetek ellenállása - hajlítás
Ha a keresztmetszet húzott zónáját csavarlyukak gyengítik, akkor vizsgálandó az alábbi összefüggés! Ha a feltétel teljesül, akkor a gyengítés figyelmen kívül hagyható. Ha ez a feltétel nem teljesül, akkor a húzott zóna A területét képzeletben úgy csökkentjük, hogy a feltétel teljesüljön! A nyomott zónában lévő csavarlyukak nem befolyásolják a hajlítási ellenállás nagyságát. (Feltéve, hogy a furatokban csavar helyezkedik el.) EC3_AGYU: 3.5 példa

9 Keresztmetszetek ellenállása – hajlítás és nyírás
Hajlítás és nyírás kölcsönhatása akkor veendő figyelembe, ha a működő nyíróerő meghaladja a nyírási ellenállás felét. A kölcsönhatás figyelembevétele kétszeresen szimmetrikus I- és zártszelvények, valamint 1. és 2. osztály esetén: , de , ahol

10 Keresztmetszetek ellenállása – hajlítás és nyírás
Más keresztmetszetek és 3. osztály esetén a nyíróerő hatására lecsökkent nyomatéki ellenállás meghatározása: Lecsökkent folyáshatár a km. nyírt területén

11 Keresztmetszetek ellenállása – hajlítás és normálerő
Az interakciót keresztmetszeti osztálynak megfelelően kell megvizsgálni. 1. és 2. osztály: Kétszeresen szimmetrikus I és más, övlemezekkel rendelkező szelvények esetén feltételezhető, hogy a normálerő nem csökkenti az y irányú nyomatéki ellenállást, ha mindkét feltétel teljesül:

12 Keresztmetszetek ellenállása – hajlítás és normálerő
Az előzőek adaptációjára feltételezhető, hogy a normálerő nem csökkenti a z irányú nyomatéki ellenállást:

13 Keresztmetszetek ellenállása – hajlítás és normálerő
Az egyszerűsítés kedvéért vezessük be: A csavarlyukkal nem gyengített hegesztett és hengerelt I- és H-szelvények y és z irányú hajlítási ellenállása az alábbiak szerint csökken: , de , ha , ha

14 Keresztmetszetek ellenállása – hajlítás és normálerő
Az előbbi dián: , de Ha y és z irányban is van hajlítás, úgy az ellenőrzést I- és H-szelvények esetén az alábbiak szerint végezzük el: , ahol

15 Keresztmetszetek ellenállása – hajlítás és normálerő
3. osztályú keresztmetszet: Az ellenőrzés során meg kell határozni a normálerő és hajlítás együttes hatásából származó legnagyobb normálfeszültséget, és ki kell elégíteni a következő feltételt:

16 Keresztmetszetek ellenállása – hajlítás és normálerő
4. osztályú keresztmetszet: Az ellenőrzés során meg kell határozni a normálerő és hajlítás együttes hatásából a hatékony keresztmetszeten fellépő legnagyobb normálfeszültséget, és ki kell mutatni, hogy: A feltétel másképpen: , ahol eNy és eNz a normálerő y és z irányú külpontossága a hatékony keresztmetszet súlypontjához képest.

17 Keresztmetszetek ellenállása – hajlítás nyírás és normálerő
Ha a nyíróerő meghaladja a nyírás és hajlítás interakciójában megadott feltételt, akkor a nyírás hatását is figyelembe kell venni: a további feltételek képleteibe a csökkentett nyomatéki ellenállást kell beírni. EC3_AGYU: 3.6, 3.7 és 3.8 példa

18 Stabilitási ellenállás
Ismert, hogy központosan nyomott rúd nem csak szilárdságilag mehet tönkre, hanem stabilitásvesztéssel is. (kritikus erőnél a rúd oldalirányban kihajlik) Stabilitásvesztés csoportosítása aszerint, hogy a teljes elemet, vagy annak egy alkotóelemet érinti: Globális stabilitásvesztés (síkbeli kihajlás, elcsavarodó kihajlás, kifordulás) Lokális stabilitásvesztés (alkotó lemez horpadása)

19 Stabilitási ellenállás - kihajlás
Viszonyított karcsúság meghatározása  kihajlási ellenállás meghatározása Ha a rúdra ható N normálerő állandó, akkor: , ahol Nu a legjobban igénybevett keresztmetszet szilárdsági tönkremenetelét okozó teherszint. Ha a rúd keresztmetszete is állandó, akkor: l l

20 Stabilitási ellenállás - kihajlás
A kritikus erő meghatározása: Karcsúság számítása: , ahol a kihajlási hossz, i pedig az inerciasugár l

21 Stabilitási ellenállás - kihajlás
A karcsúságból számítva a viszonyított karcsúság: A annak a képzeletbeli rúdnak a karcsúsága, amelynek a kihajlása és a keresztmetszet megfolyása egyszerre következik be. (Rugalmassági modulustól és folyáshatártól függ.) l l l l l

22 Stabilitási ellenállás - kihajlás
A befogási tényezők a legegyszerűbb megtámasztási módok esetén:

23 Stabilitási ellenállás - kihajlás
Kihajlási ellenállás számítása: A viszonyított karcsúság függvényében megadott c csökkentő tényező segítségével: A c csökkentő tényező a viszonyított karcsúság mellett a szelvény alakjától is függ (kihajlási görbék): , ahol

24 Stabilitási ellenállás - kihajlás
Rudak besorolása kihajlásvizsgálathoz: EC3_AGYU: 3.9, 3.10, 3.11 és 3.12 példa

25 Stabilitási ellenállás - kifordulás
Általános módszer Gerenda keresztmetszetei megőrzik eredeti alakjukat Kifordulás a szabad tengely körül Analóg a nyomott rudak kihajlásvizsgálatával Alternatív módszer Speciális kifordulási görbék Szabványos hengerelt szelvényű gerendák esetén Egyszerűsített módszer Övmerevség-vizsgálat Helyettesítő nyomott rúd kihajlásvizsgálata Csak magasépítési szerkezetekben elhelyezett gerendáknál

26 Stabilitási ellenállás – kifordulás A kifordulásvizsgálat általános módszere
Két lépés: Kifordulási viszonyított karcsúság meghatározása Gerenda kifordulási ellenállása Kifordulási viszonyított karcsúság: Állandó keresztmetszet esetén:

27 Stabilitási ellenállás – kifordulás A kifordulásvizsgálat általános módszere
Kritikus kifordulási nyomaték meghatározása: A kifordulási ellenállás számítása: EC3_AGYU: 3.13 példa

28 Magasépítési acélszerkezetek keretszerkezet ellenőrzése
Magasépítési acélszerkezetek keretszerkezet ellenőrzése 8. hét

29 Globális stabilitási teherbírás
Normálerő okozta kihajlás és a szimmetria síkban ható nyomaték okozta kifordulás interakciója Vizsgált szerkezeti elem globális stabilitásra megfelel, ha kielégíti az alábbi képleteket: , ahol NEd, My,Ed a normálerő és a legnagyobb nyomaték tervezési értéke

30 Globális stabilitási teherbírás
kyy és kyz interakciós tényezők meghatározása: Cmy tényező lineáris nyomatéki eloszlás mellett:

31 Lokális stabilitási teherbírás – nyírási horpadás ellenőrzése
A normálerő és a nyomatéki hatásból eredő normálfeszültségek okozta lemezhorpadása már figyelembe lett véve a keresztmetszeti jellemzők számításával. A nyíróerő okozta nyírófeszültségekből származó nyírási horpadás hatását külön kell ellenőrizni A vizsgálatban kimutatandó, hogy: , ahol VEd a tervezési nyíróerő, Vc,Rd pedig a teherbírás:

32 Lokális stabilitási teherbírás – nyírási horpadás ellenőrzése
Fenti képletben: hw a gerinclemez magassága t a vastagsága cV csökkentő tényező (gerinc és öv hatásából) Csökkentő tényező táblázat alapján:

33 Lokális stabilitási teherbírás – nyírási horpadás ellenőrzése
A lemezkarcsúság: , ahol a horpadási tényező:

34 Merevségi követelmények ellenőrzése
A terhek karakterisztikus értékéből keletkező függőleges lehajlás és vízszintes kimozdulás sem haladhatja meg a szabványban által előírt határértéket. Függőleges lehajlási korlát (állandó teher + hóteher): , ahol L a fesztáv Vízszintes elmozdulás esetén: , ahol h az oszlop magassága