hasznÁlhatÓsÁgi kÖvetelmÉnyek 1. előadás 2011. szeptember 9

HASZNÁLHATÓSÁGI KÖVETELMÉNYEK

1. előadás

2011. szeptember 9.

Bevezetés – építési hibákKanadai felmérés (1979)

150 bejelentett építési hibából63 (42%) a használhatósággal függ össze

a következmény

a szerkezet fajtája

vasbeton

acél egyébmonolit

előre-gyártott

feszítettvasbeton összesen

zavaró vizuális hatás 8 1 9 2

a használat zavarása 2 2 1

zavaró lengések 1 1 2 11

a csatlakozó szerkezetek sérülése

31 2 5 38 6

egyéb 9 1 2 12 9 2

Összesen:vasbeton acél+egyéb

Használhatóság a hazai vb előírásokban

1909. Alakváltozás: ---------------Repedések: ---------------

1931. Alakváltozás: számítás: EI = EIbeton

becslés: gerenda h ≥ L/20; többt. gerenda: h ≥ L/30

Repedések: -----------------

1951. Alakváltozás: számítás: EI = EI beton

Repedések: 1. fesz. állapot σhH

Mérsékelt repedésmentesség: 1. fesz. állapot 2σhH

1986. Merevségi követelmények (egységesen!)Statikusok könyve 1989.Alakváltozás: táblázatok isRepedéstágasság: határértékek,

pontos számítás egyszerűsített számítás

2005. MSZ EN 1990 : 2005 Nemzeti Melléklettel 2007. MSZ EN 1992–1–1:2007 angolul2010 . MSZ EN 1992–1–1:2010 magyarul, Nemzeti melléklettel

1971. Alakváltozás: 2. fesz. állapot; L/h határértékeiRepedésmentesség: 1. fesz. állapot σb σbH

A használhatóság követelményei

→ külső megjelenés- túlzott lehajlások és repedések ne rontsák a megjelenést

→ rendeltetésszerű használat - túlzott lehajlás miatti ajtó-beszorulások elkerülése - garázsfödém repedésén átfolyó hólé ne károsíthassa az autókat - tetőről lefollyon az esővíz - stb.

→emberi komfortérzet - szerkezet rezgése miatt a használó ne érezze magát bizonytalanul

→ csatlakozó szerkezet épsége - válaszfalak, homlokzati üvegfalak ne sérüljenek a födémlehajlás miatt

→ tartósság - korrózió elleni védelem

Ed ≤ Cd

Hatás-következmény

(lehajlás, repedéstágasság)

A követelmény tervezési értéke

(használhatósági határérték)pl. L/250

EC2EC3…

A használhatóság ellenőrzése

pl: w ≤ weng

TEHERBÍRÁS ÉS HASZNÁLHATÓSÁG - Kárszintek

TÖRÉS

Használhatósági vizsgálatok hatáskombinációiLátvány (megjelenés)

Vízelvezetés (reverzibilis kár)

Válaszfal épsége (irreverzibilis kár)

ikkd QGE ,2ψ

ikikkd QQGE ,,, ψψ

ikikkd QQGE ,,, ψ

kvázi-állandó kombináció

gyakori kombináció

karakterisztikus kombináció

pl. lakás, iroda: p = gk + 0,3 × qk

Használhatósági vizsgálatok fajtáia) Merevségi vizsgálatok

a1) Alakváltozás (lehajlás,szögelfordulás)

a2) Lengés (emeletközi födém)

b) Repedéstágasság (vasbeton)

c) Feszültség-korlátozás (feszített vb)

A használhatóság sajátosságai

- A kár fokozatosan növekszik

- Eltérő érzékenység a megítélésben- Az építtető és a tervező megállapodása szükséges a követelményekről

- Reverzibilis – irreverzibilis határállapotok

- A használat folyamata, terhelési történet szerepe

- Kinematikai hatások: zsugorodás, hőmérsékletváltozás

- Kisebb károk gyakrabban: kisebb „biztonság”

- A terhek és anyagjellemzők biztonsági tényezője 1,0

- Nagyobb variancia, mint teherbírásnál.(teherbírás: 6-12%; alakvált.:10-12%; rep.tág: 20-25%.)

ALAKVÁLTOZÁSOK HATÁRÉRTÉKEI

Lehajlás - definíciók

wc terheletlen szerkezet felhajlása (túlemelés, előfeszítés)

w1 kezdeti lehajlás, tartós terhek hatására

w2 „lassú” lehajlás, tartós terhek hatására (kúszás, zsugorodás)

w3 lehajlás-növekmény a rövididejű terhek hatására

wtot teljes lehajlás a terhek hatására (w1 + w2 + w3)

w2 „lassú” lehajlás, tartós terhek hatására (kúszás, zsugorodás)

wmax teljes lehajlás a terhek hatására – a terheletlen szerk. felhajlása

kísérleti „ház” födémmel

Lehajlás korlátozása - látvány(reverzibilis határállapot)

Lehajlás korlátozása - látvány

L/w AJÁNLOTT HATÁRÉRTÉKEIIgényszint

Szerkezet

magas közepes alacsony

nem érzékelhető

nem zavaró

nem okoz veszélyérzetet

sík mennyezet L/250 L/200 L/150

látható bordák, élek, hézagok, vonalas mintázat

L/300 L/250

Lehajlás korlátozása - látvány

L/w AJÁNLOTT HATÁRÉRTÉKEIIgényszint

Szerkezet

magas közepes alacsony

nem érzékelhető

nem zavaró

nem okoz veszélyérzetet

sík mennyezet L/250 L/200 L/150

látható bordák, élek, hézagok, vonalas mintázat

L/300 L/250

kísérleti „ház” födémmel

Lehajlás korlátozása - látvány(reverzibilis határállapot)

Lehajlás - vízelvezetés(reverzibilis határállapot)

Épületszigetelők Magyarországi Szövetsége – lapostető irányelv- általános felületen a 2% lejtés elegendő- 5% alatti tetőlejtésnél az időszakos pangó vizek megjelennek

Javaslat: számítás: a támasz feletti szögforgás ill. a tartó-lejtés ellenőrzése konstrukció: fa lapostetők esetén legalább 4% tetőlejtés indokolt

Lehajlás - válaszfal, burkolat károsodás (irreverzibilis határállapot)

Alakváltozási korlátozásbeépítés után)

Falazott válaszfal: w ≤ 10 mm

Szerelt válaszfal: w ≤ l / 300 w ≤ 20 mm (lakószint)

Kerámia burkolat: ε ≤ 0,2-1,0 ‰

Az L/500 alakváltozási korlát

Függőleges elmozdulásokra:

- egyéb csatlakozó szerkezetek épségének biztosítása - berendezések működőképességének biztosítása

(pl. számítóközpont)- sportpályák padozata

Ha nincs pontosabb adat.Jellemzően növekmény.

Vízszintes elmozdulásokra:

- oszlopvég, keretoszlop eltolódása - födém, épület tetejének eltolódása

LENGÉSEK (EMELETKÖZI FÖDÉMEK)

Szerkezetek néhány dinamikai problémája

gépek, járművek hatása emberi mozgás hatása szél födémek és hidak könnyű födémek nagy fesztávú függőhidak és hidak magas épületek, tornyok

Leggyakrabban megoldandó feladat: hatások okozta gerjesztés frek-venciája térjen el a szerkezet sajátfrekvenciájától (rezonancia elkerülése)

A lengések okai – hatások, gerjesztések

Ember mozgások - ismétlődő hatások

Járás: fF = 1,0-2,5 Hz

ugrás: fF = 1,8-3,0 Hz

tánc: fF = 2,1-3,0 Hz

Gerjesztési spektrum általában:

fF = 1,0 - 3,0 Hz

Erőmérő-lemezek

Gerjesztőerő F(t),

GdynGstat

dyndyn G

Lengés - követelmények Általános követelmény a rezonancia-jelenség megakadályozása lengés okozta kellemetlen emberi érzések elkerülése

f0 3 Hz - vasbeton Emberi mozgás: fF = 1,0...3,0 Hz f0 5 Hz - könnyű (fa, acél) - tánc és tornatermek

dyndyn

Vasbeton födémek Könnyű fafödémek

Lengés - hatáskombinációk és számítás

Emberi mozgás→ nem okoz szerkezeti tönkremenetelt→ kellemetlen élettani hatása lehet → kváziállandó terhek

rövididejű hatása

Kéttámaszú tartó számítása

1. sajátfrekvencia:

min20 2f

• statikus lehajlás (kúszás nélkül, kvázi-állandó teherkombináció)

Hatáskombináció

ikkd QGE ,2ψ

pl. lakás, iroda: p = gk + 0,3 × qk

Kéttámaszú tartó számítása

1. sajátfrekvencia:

minfmEI

0 bencmww

• statikus lehajlás (kúszás nélkül, kvázi-állandó teherkombináció)

• egyszerűsített igazolás

m = mg,k + 0,3 × mq,k

0 bencmww

• egyszerűsített igazolás

→ eljárás vasbeton szerkezeteknél

rövididejű lehajlás: wqp / (1+φeff)

itt wqp az alakváltozás ellenőrzéshez meghatározott lehajlás a terhek tartós (quasi permanent) részéből

REPEDÉSTÁGASSÁG HATÁRÉRTÉKEI

(vasbeton)

Repedések okai

Repedések vizuális észlelése - tapasztalatok

Kiindulás tapasztalat (ökölszabály): a = 0,1 mm tágasságú repedés sima, világos felületen 1 m-ről már nem érzékelhető.

Következtetés: a = 0,3 mm tágasságú repedés sima, világos felületen kb. 2-3 m-ről már nem érzékelhető.

Repedéstágasság - hatáskombinációk

Tervezett repedések megjelenése nem jelent szerkezeti tönkremenetelt!

ikkd QGE ,2ψ

Hatáskombináció

Repedéstágassági határértékekRepedéstágasság követelményei: környezeti osztály szerint (EN 206-1) leggyakoribb hatás: karbonátosodás

wk ≤ 0,3 mm

wk ≤ 0,4 mm

wk ≤ 0,4 mm tágasság vakolt (elburkolt) szerkezetnél engedhető meg

wk ≤ 0,2 mm

X0 nagyon száraz (max RH 35%) XC1 száraz (csekély rel. páratartalmú épületben)

XC2 - XC4 változóan száraz és nedves (pl. hosszú idejű vízhatás, esőtől védett kültéri beton)XD1- XD3 klórvegyületek hatása (pl. parkolóház, úszómedence)

feszítőhuzalok

Repedéstágassági határértékek

xc2≥ 50mm

Vízzárás (gátak és folyadéktárolók, EN 1992 - 3):

Öngyógyulás várható:

Öngyógyulás nem várható:

wk ≤ 0,2 mm

wk ≤ 0,1 mm

Átmenő repedések ?!

hasznÁlhatÓsÁgi kÖvetelmÉnyek 1. előadás 2011. szeptember 9

Documents