1
EC-8 FALAZOTT SZERKEZETEK TERVEZÉSE FÖLDRENGÉS
ÁLLÓSÁG SZEMPONTJÁBÓL
Épület kialakítás és anyaghasználat
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
2
I. EC – 8 ALAPJAI - néhány szó a földrengésekről
Földrengés veszélyességi zónák Magyarországon
Budapest, Budaörs agr= 0,09g !
A földrengés a földkéregben hullámként terjed,a kéreg felszínén
rezgőmozgást hoz létre.
Magyarországon évente kb. 300 rengést észlelnek, a nagyobb M = 5-6
magnitúdójú földrengés várható gyakorisága 25-50 évre becsülhető.
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
3
I. EC – 8 ALAPJAI - néhány szó a földrengésekről
Földrengések besorolása, gyakorisága a földön – Richter skála
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
Egy 4,5 méretű földrengés kipattanásakor
nagyjából akkora energia szabadul fel,
mint egy kisebb (20 kT-ás, nagaszaki méretű)
atombomba robbanásakor.
4
I. EC – 8 ALAPJAI
Magyarországon érvényes válaszspektrum
Az épület periódusideje becslése:
ahol H magasság, m és Ct = 0,025 falazott
Kérdés: a lökéshullámokra az épület hogyan válaszol?
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
5
I. EC – 8 ALAPJAI
Kérdés: a lökéshullámokra az épület hogyan válaszol?
Térbeton átrepedése – húzószilárdság kimerülése
Irán – 2013. április
Egyszerű falazott épületek jellemző károsodásai:
- falak ferde, sokszor átlós repedései
- vasbeton koszorú nélküli épületek szétnyílnak, kiborulnak
- harántfalas épületek gyenge hosszmerevítése – felborulás
- boltozatok lecsúszása – lapos boltozatban vonórúd legyen
- falsarkok kiszakadása
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
6
I. EC – 8 ALAPJAI
„Egyszerű, szabályos” épületek számíthatóak
síkbeli modellel és helyettesítő terhekkel
Alaprajzi szabályosság:
-egyik méret sem haladhatja meg a
másik négyszeresét
- a vizsgált szint feletti ki, beugrások
területe < 15 % legyen
- a merevítéseknek az alaptól a tetőig
folytonosnak kell lenniük
Az épület periódusideje becslése:
ahol H magasság, m és Ct = 0,025 falazott
Magassági szabályosság:
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
7
I. EC – 8 ALAPJAI
„Egyszerű”, falazott épületek szabályai -
Ilyenkor a részletes biztonsági igazoló számítás nem kötelező
- ilyen gyakorlatilag nincs, törekedni kell rá,
- többnyire méreteznünk kell részletesebb számítással
- Minimálisan két párhuzamos merevítő falat kell elhelyezni a két egymásra merőleges irányban,
és mindkét fal hossza legyen nagyobb , mint a vizsgált irányban az épülethossz 30%-a,
- ezen falak közötti távolság legyen legalább az egyik falnál min. az épület másik hosszának 75%-a,
- a függőleges terheknek legalább 75%-át a nyírófalak hordják,
- a nyírófalak folytonosak legyenek az alaptól az épület tetejéig.
Kis szeizmicitású zóna:
ag< 0,04 g
Nyírófalak minimális területe az „egyszerű falazott épületek” esetére 12N/mm2 téglaszilárdság alapján.
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
8
II. EC – 8 modellépületek minta számításai
01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
9
II. EC – 8 modellépületek minta számításai
01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház (Szerző: Pintér Imre)
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
10
II. EC –6 A Falazatok mechanikai jellemzői
MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint
- Falazat nyomószilárdságának karakterisztikus értéke fk
- Falazat karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltött állóhézagokkal fvk = fvko + 0,4 x s d
- fvko kezdeti nyírószilárdság vizsg. alapján + falazati átlagos nyomófeszültség 40%-a
-hagyományos habarcs és hőszigetelő könnyű habarcs esetén
fk = K x fb0,7x fm
0,3 ahol fm< 20N/mm2 és < 2fb
-vékonyrétegű habarccsal pórusbeton, tömör falazó elemek esetén
fk = K x fb0,85 ahol fm> M5, fb< 50N/mm2
-vékonyrétegű habarcs, vázkerámia 25-70% üregtérf. fk = K x fb0,70
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
11
II. EC –6 A modellekben szereplő falazatok
mechanikai jellemzői
MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint
- Falazatok karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltetlen állóhézag esetén
fvk = 0,5 x fvko + 0,4 x s d azaz kisebb, mint kitöltöttel!
Felső korlátértékek: kitöltetlen állóhézagnál fvkmax = 0,045 fb kitöltött állóhézagnál fvkmax = 0,065 fb
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
12
III. EC – 8 modellépületek minta számításai
01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház
Falazat vizsgálatok – alapadatok, kiinduló feltételek EC-6 szerint
Vázkerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG CLASSIC, FORTE falazat
t = 300 mm f = 2,0
h = 2750 mm hef = 0,75xh =2062,5 mm
Karcsúság: 2062,5/300 = 6,88 < 8
tehát ek = 0
Falazati anyag: 1. besorolási osztályú
tömör pórusbeton
fb= 3; 4,7 N/mm2 < 5 N/mm2 méretezni
kell!
fbh= 3; 4,7 N/mm2 > 2 N/mm2 megfelelő.
Habarcs: vékonyágyazó cementh. M5-
M10 között
Kivitelezési körülmények: 3.
Parciális biztonsági tényező: g M = 2,0
Karakterisztikus falazati szilárdság fszt.:
K = 0,8
fk = K x fb0,85 = 2,98 N/ mm2
Tervezési szilárdság: fszt. FORTE
fd = fk/ g M = 2,98/ 2,0 = 1,49 N/mm2
fvk, max = 0,065 x 4,7 = 0,306 N/mm2Homlokzati falon födémteher külpontossága:
eker = 2,5 cm eYt = 5,0 cm
1ker = 0,818 1Yt = 0,726
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
13
III. EC – 8 modellépületek minta számításai
01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház
Falazat vizsgálatok – földrengésre EC-8 – alapadatok, feltételek EC-8 szerint
Vázkerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG CLASSIC, FORTE falazat
Helyszín: azonos, Budapest
Talaj: azonos homokos kavics
Téglafal viselkedési tényező: 2,5
Ajánlott merevítőfal vastagság:
t = 300 mm > 240 mm
Karcsúság: változatlan
Nyílásarány: változatlan
Legrövidebb falhossz: 1,9 m
Változatlanul megfelel .
Mer. falak területe:
YTONGNÁL 12/3 = 4x annyi kellene,
azaz ag= 0,1g esetén, két szint
4 x 2,5 = 10%
mivel a %-ok 12 Nmm2 szilárdságú
téglára javasoltak.
NFM, méretezni kell!
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
14
III. EC – 8 modellépületek minta számításai
01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház
Terhek felvétele, tömegek számítása – bizt. tényező áll. terhek 1,0, hasznos 0,3- szeizmikus
Kerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG CLASSIC fal em., FORTE fal fszt.( Juhász Gábor)
gk = 0,60 kN/ m2 Tető hornyolt cseréppel gk = 0,60 kN/ m2
gk = 5,50 kN/ m2 Emelet feletti födém, 20 cm vb.+15 cm ásvgy. gk = 5,50 kN/ m2
gk = 7,03 kN/ m2 Földszint feletti födém, 20 cm vb.+10 cm padló gk = 7,03 kN/ m2
gk = 3,73 kN/ m2 Szerkezeti falak, 30 cm vastag kétoldali vakolattal gke = 1,93 kN/ m2
gkfszt =2,23kN/ m2
gk = 1,00 kN/ m2 at. Válaszfalak,10 cm vastag ker.ill.Ytong vakolva gk = 0,50 kN/ m2at.
Épület tömegek
G = 4782,10 kN G = 4015,60 kN
Rezgésidő: T = 0,025 x 80,75 = 0,118 sec, jó közelítéssel a görbe platójára esik. ( TB = 0,2 s )
Sb = (ag x S x 2,5) / q = (0,7 x 0,14 x 1,2 x 2,5) / 2,5 = 0,12 - tervezési válaszspektrum
Eltoló erők: HE,dKe = 0,12 x 4782,1 = 573,85 kN HE,dYt = 0,12 x 4015,6 = 481,90 kN
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
15
III. EC – 8 modellépületek minta számításai
A földrengés teher külpontossága, megoszlása
01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
Az YTONG modellben az emeleti és
földszinti falak tömegaránya: 45/55%
Ezért az emeletet külön kell vizsgálni!
16
01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház
Merevítő falak geometriai adatai, inerciák, poláris inerciák számítása – csavaró hatások
Kerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG falazat ( Juhász Gábor)
A geometriai adatok részletes számítása megtalálható a MMK Magasépítési létesítmények ellenörző erőtani számítás az MSZ EN szerint II.
könyvében.
Mivel a falrendszer elemei azonos magasságúak és a szerkezeten belül a rugalmassági modulusuk állandó, az eltolódási
merevségek aránya megegyezik a falelemek inerciájának
arányával és a vastagságuk is állandó, így a 0,3 m-rel való beszorzást is mellőztük.
A falak alaprajzi elhelyezkedése alapján látható, hogy egyértelműen az y irányú – kereszt irányú rengés okoz nagyobb eltolódásokat,
berezgést, lengéseket. Iy = 333,2 m4 hosszirányú merevségek illetve Iz = 55,88m4 keresztirányú merevségek
Épületre ható igénybevételek a szeizmikus terhelésekből
A merevségi középpont és a tömegközéppont külpontossága: z0 = -0,08 m
Figyelembe veendő külpontosság EC-8 szerint: ez = 0,05L = 0,05x1603= 0,815 m
Ehhez egyidejű hatásként hozzá adandó a másik irányú lengések miatt az EC szerint az erő 30%-át.
Ennek karja: ey = 0,05 x 13 = 0,665 m
Csavaró igénybevétel, mely szétosztandó a falak között:
M0ke= 573,85 x((0,08+0,815)+0,3x0,665)= 628,1 kNm M0
Yt= 481,90x((0,08+0,815)+0,3x0,665) = 527,4 kNm
Szélteher Y irányban: 79,3 kN, csavaró hatása M0szél= 0,08 x 79,3 = 6,35 kNm , tehát biztosan a földrengés mértékadó!
Eltoló erők: HE,dKe = 0,12 x 4782,1 = 573,85 kN HE,dYt = 0,12 x 3841,0 = 481,90 kN
III. EC – 8 modellépületek minta számításai
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
17
01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház
Az 1. Faltest ellenőrzése – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat
Kerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG FORTE falazat ( Juhász Gábor)
Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei: kitöltött álló hézaggal!
Ved = eltolódásból + csavarodásból Ved = eltolódásból + csavarodásból
573,8 x 9,22 / 55,88 + 9,22 x 8 x 628,1 / 1036,5 = 139,4 kN 481,9 x 9,22 / 55,88 + 9,22 x 8 x 527,4 / 1036,5 = 117,0 kN
ME,dke = 139,4 x 2,7 m = 376,3 kNm ME,d
Yt = 117,0 x 2,7 m = 316,0 kNm
NE,dke = 4,8x(2x16+8,7+5,4x3,73) = 292,04 kN NE,d
Yt = 4,8x(2x15,0+8,7+5,4x2,08)= 239,67 kN( Axis számításból ) válaszfalteher 2,2kN/fm főfal/szint válaszfalteher 1,00kN/fm főfal/szint
eke= M / N = 376,3/292,04 =1,29 m Ak = 2,22 x 0,3 m2 eYt= M / N =316,0/239,67 = 1,318 m Ak = 2,164 x 0,3 m2
Külpontos nyomásra fal ellenállása:
NR,dke = 0,818x 300x2,22 x 1,66 = 904,3 kN > NE,d
ke NR,dYt = 0,726x 300x2,16 x 1,49 = 702,2 kN > NE,d
Yt
Megfelel. Megfelel.
Nyírásra: sdker = 292040/300x2220=0,438 N/mm2 sdYt = 239670/300x2164=0,369 N/mm2
fvk = fvko + 0,4 x s d =0,2+0,4x0,438=0,375 N/mm2 fvk = fvko + 0,4 x s d =0,3+0,4x0,369=0,447 N/mm2>0,306
VR,dk = 0,17x 300x 2,22 = 113,64 kN < 139,4 kN VR,d
Y = 0,306/2x 300x 2,16= 99,14 kN > 117,0 kN
NEM FELEL MEG! 82 % NFM. , 85 %
Kitöltetlen állóhézag esetén még kevésbé, illetve nem felelnének meg a falazatok.
III. EC – 8 modellépületek minta számításai
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
18
01 modell – kétszintes, falazott szerkezetű családi ikerház
Az 1. faltest szeizmikus ellenőrzés tanulságai – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat földszinten
Kerámia falazat ( Pintér Imre ) YTONG FORTE falazat ( Juhász Gábor)
Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei: Tovább nem tudjuk emelni a nyírószilárdságot!
kitöltött álló hézaggal!
Emeljük a habarcsszilárdságot! Alkalmazzunk vasbeton pillérekkel keretezett falakat!
M10 esetén fvko = 0,3 N/mm2 dr.Dulácska: „ Megjegyezzük, hogy a falazott szerkezet
A nyírószilárdság tovább nem növelhető! horizontális teherbírását az EC-8 szerint közrefogott
falazat ( vasbeton koszorúkat összekötő vasbeton
oszlopok ) alkalmazásával mintegy 25% -kal növelhetjük.”
Alkalmas YTONG elem: - furatos elem
- PU zsaluelem
Ved = eltolódásból + csavarodásból Ved = eltolódásból + csavarodásból
94,67 + 44,70 = 139,4 kN 79,51 + 37,53 = 117,0 kN
Nyírásra: sdker = 292040/300x2220=0,438 N/mm2 A részletes merevségi számításokat mellőzve:
fvk = fvko + 0,4 x s d =0,3+0,4x0,438=0,475 N/mm2
VR,dk = 0,216x 300x 2,22= 142,56 kN >139,4 kN VR,d
Y =99,14 x 1,25 = 123,9kN < 117,0 kN
Megfelel. 102% MF. 106%
III. EC – 8 modellépületek minta számításai
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
19
IV. EC – 8 modellépületek minta számításai
02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű 5 lakásos
sorház
Szerző: Juhász Gábor
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
20
IV. EC – 8 modellépületek minta számításai
02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű 5 lakásos sorház
Szerző: Juhász Gábor
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
21
IV. EC –6 A Falazatok mechanikai jellemzői
MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint
- Falazat nyomószilárdságának karakterisztikus értéke fk
- Falazat karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltött állóhézagokkal fvk = fvko + 0,4 x s d
- fvko kezdeti nyírószilárdság vizsg. alapján + falazati átlagos nyomófeszültség 40%-a
-hagyományos habarcs és hőszigetelő könnyű habarcs esetén
fk = K x fb0,7x fm
0,3 ahol fm< 20N/mm2 és < 2fb
-vékonyrétegű habarccsal pórusbeton, tömör falazó elemek esetén
fk = K x fb0,85 ahol fm> M5, fb< 50N/mm2
-vékonyrétegű habarcs, vázkerámia 25-70% üregtérf. fk = K x fb0,70
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
22
IV. EC –6 A modellekben szereplő falazatok
mechanikai jellemzői
MSZ EN 1996-1-1:2009 szerint
- Falazatok karakterisztikus nyírószilárdsága kitöltetlen állóhézag esetén
fvk = 0,5 x fvko + 0,4 x s d azaz kisebb, mint kitöltöttel!
Felső korlátértékek: kitöltetlen állóhézagnál fvkmax = 0,045 fb kitöltött állóhézagnál fvkmax = 0,065 fb
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
23
IV. EC – 8 modellépületek minta számításai
02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház
Alapadatok, kiinduló feltételek EC-6 szerint
Vázkerámia falazat YTONG LAMBDA falazat
t = 375 mm f = 2,0
h = 2850 mm hef = 0,75xh =2137,5 mm
Karcsúság: 2137,5/375 = 5,7 < 8
tehát ek = 0
Falazati anyag: 1. besorolási osztályú
tömör pórusbeton
fb= 2,8 N/mm2 < 5 N/mm2 méretezni kell!
fbh= 2,8 N/mm2 > 2 N/mm2 megfelelő.
Habarcs: vékonyágyazó cementh. M5
Kivitelezési körülmények: 3.
Parciális biztonsági tényező: g M = 2,0
Karakterisztikus falazati szilárdság:
K = 0,8
fk = K x fb0,85 = 1,92 N/ mm2
Tervezési szilárdság:
fd = fk/ g M = 1,92/ 2,0 = 0,96 N/ mm2
Homlokzati falon födémteher külpontossága:
25 cm födém felfekvés, 13,0 illetve 12,5 cm koszorú hőszigetelés
eker = 6,5 cm eYt = 6,25 cm
1ker = 0,767 1Yt = 0,753
t = 380 mm f = 1,5
h = 2850 mm hef = 0,75xh =2137,5 mm
Karcsúság: 2137,5/380 = 5,63 < 10
tehát ek = 0
Falazati anyag: 3. besorolási osztályú
üreges vázkerámia
fb= 12 N/mm2 > 5 N/mm2 ajánlásnak megf.
fbh= 0,18x12 = 2,16 N/mm2 >2 N/mm2
MWK - 2001.
Habarcs: vékonyágyazó M10
Kivitelezési körülmények: 3.
Parciális biztonsági tényező: g M = 2,0
Karakterisztikus falazati szilárdság:
K = 0,5
fk = K x fb0,70 = 2,85 N/ mm2
Tervezési szilárdság:
fd = fk/ g M = 2,85/ 2,0 = 1,425 N/ mm2
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
24
IV. EC – 8 modellépületek minta számításai
02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház
Terhek felvétele, tömegek számítása – bizt. tényező áll. terhek 1,0, hasznos 0,3- szeizmikus
Vázkerámia falazat 38 cm YTONG Lambda falazat 37,5 cm
gk = 0,60 kN/ m2 Tető hornyolt cseréppel gk = 0,60 kN/ m2
gk = 5,50 kN/ m2 Emelet feletti födém, 20 cm vb.+15 cm ásvgy. gk = 5,50 kN/ m2
gk = 7,03 kN/ m2 Földszint feletti födém, 20 cm vb.+10 cm padló gk = 7,03 kN/ m2
gk = 3,36 kN/ m2 Szerkezeti falak, 38 cm vastag kétoldali vakolattal gk = 1,86 kN/ m2
gk = 1,00 kN/ m2 at. Válaszfalak,10 cm vastag ker.ill.Ytong vakolva gk = 0,50 kN/ m2at.
ph, ká= 0,6 kN/ m2 Hasznos teher kvázi állandó része 30 %
Épület tömegek
G = 6687,60 kN G = 5760,80 kN
Rezgésidő: T = 0,025 x 9,20,75 = 0,13 sec, jó közelítéssel a görbe platójára esik. ( TB = 0,2 s )
Sb = (ag x S x 2,5) / q = (0,7 x 0,14 x 1,2 x 2,5) / 2,5 = 0,12
Eltoló erők: HE,dKe = 0,12 x 6687,6 = 802,5 kN HE,dYt = 0,12 x 5760,8 = 691,3 kN
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
25
IV. EC – 8 modellépületek minta számításai
02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház
A földrengés teher külpontossága, megoszlása
Megengedett közelítések, számítási módok EC
4.1 táblázata szerint:
A szerkezeti szabályosság következményei
a szeizmikus számításban
Szabályosság megengedett egyszerűsítés viselkedési tényező
Alaprajzi magassági modell Lin. rug. Szám. ( lin. számításnál)
Igen Igen síkbeli vízszintes erő referenciaérték
Igen Nem síkbeli Modális csökkentett érték
Nem Igen Térbeli vízszintes erő referenciaérték
Nem Nem Térbeli Modális csökkentett érték
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
26
IV. EC – 8 modellépületek minta számításai
02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház
Falazat vizsgálatok – alapadatok, feltételek EC-8 szerint
Vázkerámia falazat 38 cm, T12, M10 YTONG LAMBDA falazat 37,5 cm, T2,8, M5
Helyszín: Budapest, MMK ajánlás
agr = 0,7x0,14g = 0,1g
Talaj: azonos homokos kavics, „B”
Téglafal viselkedési tényező: 2,5
Ajánlott merevítőfal vastagság:
t = 375 mm > 240 mm megfelel.
Ajánlott karcsúság: 5,7 < 8 megfelel.
Legrövidebb falhossz: 1,9 m
L/h = 1,9/2,85= 0,66 >0,4 megfelel.
Szintterület: 315,34 m2
Merevítő falak területe:
előírt érték 12/2,8 x 2,5%= 10,71%
3,15 x 10,71 = 33,74 m2
x irányban: rx = 9,41 m2 <10,71%
y irányban: ry =21,93 m2 < 10,71%
de az eloszlás aránya sem felel meg
az ajánlásoknak!
0,3x10,38 = 3,11 m < 9,62 m keresztirány
0,3x30,38 = 9,11 m > 1,69 ill. 3,0 m
Hosszirányban nem egyszerű falazott
az épületünk!
NFM, méretezni kell!
Helyszín: Budapest, MMK ajánlás
agr = 0,7x0,14g = 0,1g
Talaj: azonos homokos kavics, „B”
Téglafal viselkedési tényező: 2,5
Ajánlott merevítőfal vastagság:
t = 380 mm > 240 mm megfelel.
Ajánlott karcsúság: 5,63 < 15 megfelel.
Legrövidebb falhossz: 1,9 m
L/h = 1,9/2,85= 0,66 >0,4 megfelel.
Szintterület: 315,34 m2
Merevítő falak területe:
előírt érték 12/12 x 2,5%= 2,5 %
3,15 x 2,5 = 7,87 m2
x irányban: rx = 9,41 m2 > 7,87m2 MF.
y irányban: ry =21,93 m2 > 7,87m2 MF.
de az eloszlás aránya nem felel meg
az ajánlásoknak!
0,3x10,38 = 3,11 m < 9,62 m keresztirány
0,3x30,38 = 9,11 m > 1,69 ill. 3,0 m
Hosszirányban nem egyszerű falazott
az épületünk!
NFM, méretezni kell!
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
27
IV. EC – 8 modellépületek minta számításai
02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház
Merevítő falak geometriai adatai, inerciák, poláris inerciák számítása – csavaró hatások
Vázkerámia falazat Hosszirányú vizsgálat YTONG falazat
A geometriai adatok részletes számítását az idő rövidsége miatt nem részletezzük.
Mivel a falrendszer elemei azonos magasságúak, a vastagságuk is állandó és a szerkezeten belül a rugalmassági modulusuk
állandó, az eltolódási merevségek aránya megegyezik a falelemek inerciájának arányával.
( E állandó a teljes épületben ) ( E állandó az épületen.)
A falak alaprajzi elhelyezkedése alapján látható, hogy egyértelműen az hosszirányú rengés okoz nagyobb eltolódásokat,lengéseket.
Iy = 7,70 m4 hosszirányú merevségek, illetve Ix = 153,82 m4 keresztirányú merevségek, Iw= 16231,5 m6
Épületre ható igénybevételek a szeizmikus terhelésekből
Az épület nem felel meg az alaprajzi szabályosság feltételeinek eoy > 0,3ry ry = 10,25 m(csav. sugár)
A merevségi középpont és a tömegközéppont külpontossága: e0y 3,80 m
Figyelembe veendő külpontosság EC-8 szerint: ex = 0,05L = 0,05x10,38= 0,519 m
Ehhez egyidejű hatásként hozzá adandó a másik irányú lengések miatt az EC szerint az erő 30%-át.
Ennek karja: ey = 0,05 x 30,38 x 0,3 = 0,455 m
eai = (0,519+0,455)x 2 x 1,6 = 3,12 m < 3,80 m + 0,08 m = 3,88 m utóbbival számolunk.
Csavaró igénybevétel, mely szétosztandó a falak között:
M0ke= 802,5 x 3,88 = 3113,7 kNm M0
Yt= 691,3 x 3,88 = 2682,2 kNm
Szélteher x irányban legfeljebb: pszél = 0,6 x 1,3 x 80,16 m2 = 62,5 kN, tehát biztosan a földrengés mértékadó!
Eltoló erők: HE,dKe = 802,5 kN HE,dYt = 691,3 kN
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
28
IV. EC – 8 modellépületek minta számításai
02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház
A 3. faltest ellenőrzése – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat
Vázkerámia falazat YTONG LAMBDA falazat
Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei
Ved = eltolódásból + csavarodásból Ved = eltolódásból + csavarodásból
802,5 x 0,15/7,7 + 0,15x8,80 x 3113,7/ 16232 = 15,88 kN 691,3 x 0,15 /7,7 + 0,15 x 8,80 x 2682,2 / 16232 = 13,69 kN
ME,dke = 15,88 x 3,025 m = 48,04 kNm ME,d
Yt = 13,69 x 3,025 m = 41,41 kNm
NE,dke = 3,23+32,1+49,5+72,3+9,45 = 166,58 kN NE,d
Yt = 3,23+17,76+49,5+67,77+9,45= 147,71 kNtető fal pfö köfö ha
eke= M / N = 48,04/166,58 =0,29 m Ak = 1,11 x 0,38 m2 eYt= M / N =41,41/147,71 = 0,28 m Ak=1,13 x 0,375 m2
Külpontos nyomásra fal ellenállása:
NR,dke = 0,767x 380x1,11 x 1,425 = 461,0 kN > NE,d
ke NR,dYt = 0,753x 375x1,13 x 0,96 = 306,3 kN > NE,d
Yt
Megfelel. Megfelel.
Nyírásra: sdker = 166580/380x1110=0,394 N/mm2 sdYt = 147710/375x1130=0,349 N/mm2
fvk = 0,5fvko + 0,4 x s d =0,15+0,4x0,394=0,308 N/mm2 fvk = 0,15+0,4x0,349=0,29 N/mm2 > 0,045x2,8=0,126
0,308 N/ mm2 < fvkmax = 0,045 x 12 = 0,54 N/ mm2
VR,dk = 0,154x 380x 1,11 = 64,95 kN > 15,88 kN VR,d
Y = 0,126/2x 375x 1,13= 26, kN > 13,69 kN
Megfelel Megfelel
Kitöltött állóhézag esetén jobban megfelelnének a falazatok.
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
29
IV. EC – 8 modellépületek minta számításai
02 modell – kétszintes, falazott szerkezetű sorház
A 4./1. vagy 4./6. haránt végfaltest ellenőrzése – szilárdsági vizsgálat és nyírásvizsgálat
Vázkerámia falazat YTONG LAMBDA falazat
Faltest nyírás, hajlítás, nyomás tervezési értékei
Ved = eltolódásból + csavarodásból Ved = eltolódásból + csavarodásból
802,5 x 25,6/153,8 + 25,6 x 15 x 3113,7/ 16232 = 691,3 x 0,166 + 0,00158 x 15 x 2682,2 =
133,57 + 73,66 = 207,24 kN 114,76 + 63,45 = 178,20 kN
ME,dke = 207,24 x 3,025 m = 626,9 kNm ME,d
Yt = 178,20 x 3,025 m = 539,1 kNm
NE,dke = 16,74+223,3+130,3+182+23 = 575,0 kN NE,d
Yt = 16,74+130,06+130,3+177+23= 477,1 kNtető fal pfö köfö ha
eke= M / N = 626,9/575 = 1,09 m Ak = 7,44 x 0,38 m2 eYt= M / N =539,1/477,1 = 1,13 m Ak=7,36 x 0,375 m2
Külpontos nyomásra fal ellenállása:
NR,dke = 0,767x 380x7,44 x 1,43 = 3100,9 kN > NE,d
ke NR,dYt = 0,753x 375x7,36 x 0,96 = 1995,1 kN > NE,d
Yt
Megfelel. Megfelel.
Nyírásra: sdker = 575000/380x7440=0,203 N/mm2 sdYt = 477100/375x7360=0,173 N/mm2
fvk = 0,5fvko + 0,4 x s d =0,15+0,4x0,208=0,233 N/mm2 fvk = 0,15+0,4x0,173=0,219N/mm2 > 0,045x2,8=0,126
VR,dk = 0,233/2x 380x 7,26 = 321,9 kN > 207,2 kN VR,d
Y = 0,126/2x 375x 7,18=169,6 kN < 178,2 kN
Megfelel NFM
Kitöltött állóhézag esetén: VR,dY= 0,091 x375x7,36 = 251,1 kN Megfelel!
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
.
30
• Levonható tapasztalatok: - építhető szintszám korlátozott!
• -az egyszerű falazott épületek tervezési szabályai EC-8 alapján sok megkötést tartalmaznak, tömzsieknek kell lenniük, szintszámuk korlátozott,
• alaprajzi, magassági szabályosságnak megfelelni - hogy ne kelljen részletesebb földrengés állóság vizsgálatot végeznünk;
- az anyagok változtatása esetén az épülettömeg változás miatt újra kell számolnunk az egész épültet;
- a szélteher szinte sosem mértékadó a hazai előírt talajgyorsulás értékek mellett;
- a rezgésidő meghatározása bonyolult, a közelítő képletek nagy szórást mutatnak, a számítógépes végeselem analízis pedig munkaigényes;
- az aszimmetrikus tömegeloszlású épületeknél könnyen előfordulhat, hogy vasbeton merevítő rendszerre lesz szükség;
- a falazott épületek földrengés állósága alapvetően nem a hőszigetelő falazóanyag típusától függ;
- falsarkokba merevítő pillérek elhelyezésével a sarkok kiszakadása meggátolható, vb. pill.-el közrefogott falszerkezetek növelik a FR. állóságot
- YTONG furatos elem és PU zsaluelem vasbeton pillérekkel közrefogott falakhoz tervezhető rendszerelem !- a falazatok nyírószilárdsága mindig a kritikus pont – melynek figyelembe vehető értéke a nyomószilárdságnak csupán elenyésző része – értéke
függ a falazási technológiától és a leterhelés mértékétől valamint a falazóelem nyomószilárdsága függvényében felső korlátja van!
V. EC – 8 modellépületek minta számításai
FALAZOTT SZERKEZETI KONKLÚZIÓK
Tömzsi, közel szimmetrikus alaprajz - hosszúkás, egyik irányban erősen csavart alaprajz
Még a másik irányú külpontossággal is el kell végeznünk a falak vizsgálatát – akkor lehet MF az épület!
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
31
Köszönöm a figyelmet !Köszönet az előadásban nagy segítséget nyújtó alábbi szerzőknek:
Pintér Imre adjunktus, BME Szilárdságtani Tanszék – MMK mintapélda falazott épület
Dr. Dulácska Endre – Földrengés elleni védelem, egyszerű tervezés az EC-8 alapján
dr. Farkas György – Tervezés és analízis az EC-8 alapján, előadás
Dr. Tóth László geofizikius, Georisk Kft, MTA
Zárszó
Juhász Gábor – okl. építőmérnök, okl. magasépítő szakmérnök www.vitruvius.hu
2011. év
azonosított
Földrengései
Legutóbbi:
2013.04.23.
Heves
4,9 Richter
Skála szerint