tervezÉsi segÉdlet - se.sze.hu · ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti...
TRANSCRIPT
Papp Ferenc egyetemi tanár
Tartószerkezetek 2
TERVEZÉSI SEGÉDLET
II. RÉSZ
TERHEK
Szakmai lektorok:
Dr. Németh György
Dr. Bukovics Ádám, PhD
Fekete Ferenc
Széchenyi István Egyetem
2018
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
2
II.1 Bevezetés
Az épületre ható terheket és hatásokat az alábbi szabványok alapján kell
meghatározni:
MSZ EN 1991-1-1:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások 1-1 rész: Általános
hatások. Sűrűség, önsúly és hasznos terhek épületek esetén (továbbiakban: EC1-1-1);
MSZ EN 1991-1-2:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások 1-2 rész: Általános
hatások. A tűznek kitett szerkezeteket érő hatások (továbbiakban: EC1-1-2);
MSZ EN 1991-1-3:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások 1-3 rész: Általános
hatások. Hóteher (továbbiakban: EC1-1-3);
MSZ EN 1991-1-4:2007 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások 1-4 rész: Általános
hatások. Szélhatás (továbbiakban: EC1-1-4);
MSZ EN 1998-1:2008 Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése. 1. rész:
Általános szabályok, szeizmikus hatások és az épületekre vonatkozó szabályok
(továbbiakban: EC8-1).
A fenti szabványrendszer teljes áttekintése az egyetemi tanulmányok alatt alig lehetséges,
ezért a BSc szintű képzésben az egyes tantárgyak csak azokat az ismereteket emelik ki,
amelyek nélkülözhetetlenek egy adott feladat megoldása során. Ezért a jelen fejezetben is
csak a konkrét tervezési feladatunkra vonatkozó gyakorlati ismereteket tekintjük át.
A tervezés jelen koncepcionális fázisában csak a tervezendő tetőszerkezetre ható
alapterhekkel és alaphatásokkal foglalkozunk, a konkrét tervezési tehereseteket és
teherkombinációkat az egyes szerkezeti elemek méretezésénél határozzuk meg. Nyereg alakú
és szimmetrikus tetőszerkezet esetén általában az alábbi terheket és hatásokat kell számításba
venni:
állandó terhek;
o tartószerkezeti elemek súlya;
o burkolati rendszer súlya;
o állandó jellegű hasznos terhek;
meteorológiai terhek;
o hóteher;
o szélhatás;
hasznos terhek;
szeizmikus hatás;
tűzhatás.
A jelen feladatban az egyszerűsítés érdekében a szeizmikus- és tűzhatással nem foglalkozunk.
A most elhanyagolt két, egyébként fontos hatással majd később, az Szerkezetépítés II.
tantárgy keretében tervezendő összetettebb szerkezeteknél ismerkedünk meg.
II.2 Állandó terhek
II.2.1 Tartószerkezeti elemek súlya
A tartószerkezeti elemek súlyát a kiindulási adatok alapján, az EC1-1-1 szabvány
előírásainak megfelelően, súlyelemzéssel kell meghatározni. Az acélanyag fajsúlyát 78,5
kN/m3 értékre kell felvenni. A tervezés során a kiindulási önsúlyterheket csak akkor szükséges
módosítani, ha a szerkezet szelvényei jelentősen megváltoztak. Jelentősnek tekinthető a
változás, ha annak hatására a tervezési igénybevételek változásai meghaladják a kiindulási
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
3
értékek 3%-át. Amennyiben a változás a biztonság javára történik, akkor magasabb határérték
is alkalmazható. A tartószerkezeti elemek elméleti súlyát az analízis programok (pl. Axis,
ConSteel, FEM-Design) automatikusan figyelembe veszik, de például a szelemenek és
trapézlemezek tervezésénél használt DimRoof program esetén azokat a tervezőnek kell
megadni. A kiegészítő elemek (pl. merevítő bordák, csavarok, stb.) önsúlyát általában az
elméleti önsúly adott százalékában (jelen esetben: 5%15%) szokás meghatározni, illetve
felvenni.
II.2.2 Tetőburkolati rendszer súlya
A tetőburkolatok súlyát a vázlattervben rögzített rétegrend alapján súlyelemzéssel kell
meghatározni. A javasolt rétegrendeket a Vázlatterv fejezet I.9 ábrája szemlélteti. A rétegek
és szerkezeti elemek fajlagos súlyait részben az EC1-1-1 szabvány megfelelő táblázatai,
részben a gyártók adatszolgáltatásai alapján vehetjük fel.
II.2.3 Állandó jellegű hasznos terhek
Az „állandó jellegű” kifejezés azt jelzi, hogy a teher a szerkezetre „folyamatosan” hat.
Ilyen terhek például a villamossági és a gépészeti berendezések súlyai (speciális világítási
berendezések, klímaberendezések, stb.), vagy az egyre gyakrabban előforduló zöldtető súlya
(pl. adott vastagságú földréteg). Az állandó jellegű hasznos terheket az építészmérnök és/vagy
a gépészmérnök határozza meg. A terhek intenzitását, megoszlását és hatáspontját minden
esetben egyedileg kell elemezni, az EC1-1-1 szabvány előírásainak megfelelően. A jelen
feladatban - pontosabb építészeti információ hiányában - a tetőfelületen totálisan megoszló qh
állandó jellegű hasznos teher kiindulási adat (I. Vázlatterv I.2 szakasz).
II.3 Meteorológiai terhek és hatások
II.3.1 Hóteher
A szerkezetek hóterheit az EC1-1-3 szabvány alapján kell meghatározni. A szabvány
alkalmazásához rendelkezésre áll a Magyarországon hatályos Nemzeti Melléklet (NA). A
felszíni hóteher értékét az alábbiak szerint kell kiszámítani:
- tartós és ideiglenes tervezési állapotokra: ktei sCCs
- rendkívüli tervezési állapotra: Adtei sCCs
ahol
s a tetőre ható felszíni hóteher [kN/m2]-ben;
i a tetőre vonatkozó alaki tényező;
Ce a szélhatás tényező;
Ct a hőmérsékleti tényező;
sk a felszíni hóteher karakterisztikus értéke [kN/m2]-ben;
sAd a rendkívüli felszíni hóteher értéke [kN/m2]-ben.
A felszíni hóteher karakterisztikus értékét az NA 1.5 paragrafus értelmében Magyarország
területén a következőképpen kell felvenni:
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
4
100125,0sk
A de 25,1sk
ahol A az építési terep tengerszint feletti magassága [m]-ben. A rendkívüli felszíni hóteher
értékét Magyarország területén az NA 1.2 és NA 1.7 paragrafusok szerint kell meghatározni:
keslAd sCs
ahol Cesl a rendkívüli hóteher tényezője, amelynek értéke 2,0. A Ce szélhatás tényező értéke a
terepviszonytól függ:
- szeles terep esetén: Ce = 0,8
- szokásos terep esetén: Ce = 1,0
- védett terep esetén: Ce = 1,2
Szeles terep olyan sík, akadálymentes terület, ahol az épület valamennyi oldalán legfeljebb a terep
magasabb építményei vagy a fák nyújtanak elhanyagolható mértékű védelmet.
Szokásos terep olyan terület, ahol a terepviszonyok, a szomszédos építmények vagy a fák miatt a
szél nem hordja el jelentős mértékben a havat az épület tetőszerkezetéről.
Védett terep olyan terület, amelyen a vizsgált épület sokkal alacsonyabban helyezkedik el a
környező terepnél, illetőleg ahol magas fák és/vagy magasabb építmények fogják közre az
épületet.
A jelen feladatban feltételezhető, hogy a hó lecsúszását a tetőről semmi sem akadályozza,
ezért a i alaki tényező az II.1 táblázat alapján vehető fel.
II.1 táblázat: Alaki tényező nyeregtető esetére (szabadon lecsúszó hó)
tető hajlásszöge () 0 ≤ ≤ 30 30 < < 60 60 ≤
1 0,8 0,8(60-)/30 0,0
A Ct hőmérsékleti tényezőt - a nagy (> 1 W/m2K) hőátbocsátási tényezőjű tetők, különösen
egyes üvegtetők esetén - a hőveszteség miatt bekövetkező hóolvadás figyelembevételére
alkalmazzák. A jelen tervezési feladatban Ct=1,0 alkalmazható. Ahol a hóra eső hullhat, és
annak következtében a hó megolvadhat, majd megfagyhat, ott a tető hóterhét célszerű növelni,
különösen akkor, ha a hó és a jég eltorlaszolhatja a tető csapadékvíz-elvezető rendszerét. A
jelen feladatban ilyen esetekkel nem kell számolnunk.
II.3.2 Szélhatás
II.3.2.1 Felületre ható torlónyomás
A szélhatásból származó terheket az EC1-1-4 szabvány alapján kell meghatározni. A
szélhatás az épület felületeire merőlegesen ható nyomóerő vagy szívóerő formájában jelenik
meg. A hatás a felület (jelen esetben a tetőhéjalás) külső és belső felületén is jelentkezhet. A
felületre merőleges hatáson kívül létrejöhet a felülettel párhuzamos súrlódó hatás is. A
szélhatást egyszerűsített teherelrendezéssel vesszük figyelembe, amely egyenértékű a
turbulens szél szélsőséges hatásával. A szélhatás az esetleges hatások csoportjába tartozik. A
szél hatása általánosságban az alábbi főbb paraméterektől függ:
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
5
az épület méretei;
az épület alakja;
terepviszony;
nyílások mérete és elrendezése;
az épület dinamikai tulajdonsága.
A külső és a belső felületre ható torlónyomást az alábbi képletek adják meg:
peepe c)z(qw
piipi c)z(qw
ahol
)z(qp - a szélső értékű szélsebességhez tartozó torlónyomás;
ie z,z - a külső és a belső referenciamagasság;
pipe c,c - a külső és a belső nyomási tényező.
A II.1 ábra a negatív előjelű szélszívás és a pozitív előjelű szélnyomás eseteket ábrázolja.
Fontos észrevennünk, hogy a szélhatások összegzése a fizikai irányuk szerint történik.
II.1 ábra: A külső és belső szélhatások fizikai irányai szélszívás (-) és szélnyomás (+) esetén.
A referenciamagasságok felvételénél a következő egyszerű szabályt alkalmazhatjuk (II.2
ábra): amennyiben az épület magassága (h) nem nagyobb, mint a széltámadta felület
oldalhossza (b), akkor teljes magasságban hze és ei zz .
II.2 ábra: Referenciamagasság megállapítása a széltámadta felület méretarányai alapján
II.3.2.2 Szélső értékű szélsebességhez tartozó torlónyomás
A szélső értékű szélsebességhez tartozó torlónyomás számítása az alábbi képlettel
történik:
bep q)z(c)z(q
(-)
szí
vás
(+)
b
h
h b
ze=h
Felület legmagasabb pontja
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
6
ahol
)z(ce - a kitettségi tényező;
bq - az alapértékű szélsebességhez tartozó torlónyomás.
Az alapértékű szélsebességhez tartozó torlónyomást az alábbi képlettel kell meghatározni:
)z(v2
1q 2
bb
ahol a levegő sűrűsége
3m
kg25,1
és a szélsebesség alapértéke
0,bseasondirb vccv
A Magyar NA szerint a szélsebesség kiindulási alapértéke az ország egész területén
s
m6,23v 0,b és cdir=0,85, valamint cseason=1,0.
NEM KÖTELEZŐ ANYAG
A kitettségi tényező azt mutatja meg, hogy a szélsebesség szélső értékéhez tartozó qp
torlónyomás hányszorosa a qb alap szélsebességhez tartozó szélnyomásnak. A tényező a
következő képlettel számítható:
)z(c)z(c))z(I71()z(c 2
0
2
rve
ahol
)z(cr az érdességi tényező;
)z(c0 a domborzati tényező;
)z(Iv az örvénylés intenzitása.
Az érdességi tényező a referenciamagasság függvényében számítható:
- ha minzz akkor
0
minrr
z
zlnk)z(c
- ha minzz akkor
0
rrz
zlnk)z(c
ahol a beépítettségi 07,0
II,0
0r
z
z19,0k
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
7
és ahol m05,0z II,0 a II. beépítettségi osztályhoz tartozó érték. A fenti kifejezésekben a 0z
az érdességi hossz és minz a minimális magasság, amelyek a beépítettségi osztály
függvényében a II.2 táblázat szerint megadott állandók. Amennyiben az építési terület sík
vidéken fekszik (a lejtés nem nagyobb, mint 5%), a domborzati tényező 0,1)z(co .
II.2 táblázat: A beépítettségi osztálytól függő paraméterek
beépítettségi osztály oz (m) minz (m)
I tavak és sík vidékek elhanyagolható növényzettel 0,01 1 II kevés növényzet, elszórtan fák és épületek 0,05 2 III összefüggő növényzettel takart vidék (falu, előváros,
erdőség) 0,3 5
IV a terület min. 15%-a fedett épületekkel, amelyek
átlagos magassága több mint 15 m 1,0 10
Az örvénylési intenzitás:
- ha minzz akkor
0
min0
Iv
z
zln)z(c
k)z(I
- ha minzz akkor
0
0
Iv
z
zln)z(c
k)z(I
ahol az örvénylési tényező más előírás hiányában .0,1kI
***
A szélső értékű torlónyomás táblázat vagy grafikon alapján is meghatározható az alábbi
irodalmak alapján:
Statikai Kisokos: Terhek és hatások, 51. oldal 9-3. táblázat, Springer Média
Magyarország 2006;
EC1-1-4 szabvány 4.2 grafikonja.
Az első irodalomban található táblázat cdir=1,0 feltételezéssel készült, ezért annak
értékeit esetünkben 0,852-el csökkenteni kell.
II.3.2.3 Külső nyomási tényező
A külső nyomási tényező a referenciamagasság függvénye, és függ a vizsgált
teherviselő szerkezeti elem számításba vett terhelési (referencia) területétől is. Az utóbbi
vonatkozásában a szabvány két értéket határoz meg:
1,pec - az 1m2 referenciaterülethez tartozó érték;
10,pec - a 10 m2 referenciaterülethez tartozó érték.
A két érték közé eső referencia területre interpolációt lehet alkalmazni. A jelen feladat esetén
a interpolációt mellőzhetjük, mert a trapézlemez méretezésénél a cpe.1 értéket, a szelemenek és
a főtartók méretezésénél a cpe.10 értéket alkalmazhatjuk.
A jelen feladatban szereplő nyeregtető esetére a külső nyomási tényezőt a szabvány az
alábbi táblázatok formájában adja meg:
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
8
- II.1 melléklet: Keresztirányú (=0°) szél hatása a tetőfelületen;
- II.2 melléklet: Hosszirányú (=90°) szél hatása a tetőfelületen.
FONTOS megjegyzések a táblázatok alkalmazásához
A nyomási tényezők táblázataiban találunk olyan sorokat, ahol több (például egy „+” és egy
”–„ érték is szerepel. Fontos szabály, hogy egy összefüggő tetősíkon (jelen esetben a fél
tetőfelületen) egy tehereseten belül pozitív és negatív érték nem szerepelhet. Nézzünk egy
példát: az 1. melléklet táblázatában az 50–os tetőhajláshoz tartozó sávban két sor szerepel,
ami elvben négy kombinációhoz vezet, azonban ezek közül az 5/1 és az 5/3 eseteket az előbbi
szabály kizárja:
(fok)
zónák
F G H I J
cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 5 /1 -1,7 -2,5 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -0,6 -0,6 +0,2 +0,2 5 /2 -1,7 -2,5 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 5 /3 0 0 0 0 0 0 -0,6 -0,6 +0,2 +0,2 5 /4 0 0 0 0 0 0 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6
A táblázatok mechanikus alkalmazása a kombinációk nagy száma miatt gépi eljárás esetén
javasolt. Egyszerű csarnokoknál a mérnöki megfontoláson alapuló módszert javasoljuk
alkalmazni. Ekkor, a fenti példánál maradva, a táblázatból nagy valószínűséggel az 5/2 jelű
szélszívást választanánk. Ugyanakkor, bizonyos esetekben, például nem szimmetrikus
nyeregtető esetén, az 5/4 jelű aszimmetrikus szélteher is mértékadó lehet egyes ellenőrző
vizsgálatoknál. Itt meg kell jegyezni, hogy néhány szakértő úgy értelmezi a szabványt, hogy az
5/4 jelű eset nem is létezik.
II.3.2.4 Belső nyomási tényező
Alapszabály, hogy a belső szélnyomás csak a külső szélnyomással együtt hathat, de a
külső szélnyomás önmagában is működhet. A cpi belső nyomási tényező az épületen található
nyílások (elsősorban ablakok, ajtók és kapuk) méretétől és eloszlásától függ. Az alább
ismertetett szabályok nem vonatkoznak arra az esetre, amikor legalább két felületen (oldalfal
és/vagy tetősík) a nyílások aránya külön-külön meghaladja a 30%-ot. Amennyiben domináns
felülete van az épületnek (domináns egy felület, ha a rajta található nyílások összes felülete
meghaladja a többi felületen található nyílások összes felületének kétszeresét; pl. bizonyosan
domináns felület egy hangár bejárati oldala), akkor rendkívüli tervezési körülményként kell
kezelni az esetet. Jelen esetben feltételezhetjük, hogy az építmény nem tartalmaz domináns
felületet. Ugyanakkor nem áll rendelkezésre építészeti vázlatterv, amely alapján a nyílások
méreteit és elhelyezkedéseit meghatározzuk, ezért sok éves tapasztalatra alapozva a cpi=-0,2
érték alkalmazását javasoljuk.
II.4 Hasznos terhek
A hasznos terheket az EC1-1-1 szabvány előírásai alapján kell meghatározni. A
hasznos terhek felvétele általában gondos elemzést, a társszakmákkal (pl. a gépésztervezővel)
minden részletre kiterjedő egyeztetést igényel. A szabvány a födém és tetőszerkezeteket
használati osztályokba sorolja, és az osztályokhoz egy fiktív függőleges hasznos terhet rendel.
A tervezendő épület tetőszerkezete a szokásos fenntartási és javítási munkáktól eltekintve
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
9
nem járható, így az előírás szerint a H használati osztályba tartozik. Ebben az esetben a
hasznos teher a II.3 táblázat értékei szerint vehető fel (Magyar NA). II.3 táblázat: Tetőfödém hasznos teher H használati osztály esetén
tetőhajlás
megoszló teher
2k
m
kNq
pontban ható teher
kNQk
o10 0,4 1,0 o20 0 0
Megjegyzés: a tetőhajlás két határértéke között lineáris interpoláció alkalmazható.
A H használati osztályba tartozó tetőfödém esetében feltételezhetjük, hogy a hasznos teher és
a hóteher egyszerre nem hat, ezért a teherkombinációkban egymást kizáró hatások. Mivel a
hóteher értéke láthatóan nagyobb, ezért a tetőfödém hasznos terhével jelen esetben nem
kell számolnunk.
II.5 Számítási példa
2. TERHEK ÉS HATÁSOK
LOADS AND EFFECTS
2.1 Állandó terhek
Dead loads
2.1.1 Szerkezeti elemek és burkolati rétegek súlya
Weights of the structural members and the layers of the covering system
- külsõ trapézlemez: LTP 85 t=0.75mm
external trapezoidal sheet
- belsõ trapézlemez: LTP 20 t=0.4mm
internal trapezoidal sheetqtr.belsõ 0.0390
kN
m2
- hõszigetelõ réteg (kõzetgyapot)
heat insulation (mineral rockwool) thõszig 0.150 m
qhõszig thõszig hõszig 0.225kN
m2
- egyéb szigetelõ rétegek
further layers for insulation qszig 0.100
kN
m2
- szelemen: LINDAB Z 250 (t=1,5)
purl in qszelemen 0.058
kN
m
- fõtartó szerkezet: automatikusan figyelembe véve
main frame: automatically calculated
2.1.2 Instal lációs terhek
Instal lation loads
Ál landó jel legu hasznos teher a tetoszerkezet vízszintes alapterületére vetítve:
Instal lation loads projected to the total area of the roof:
- vi lágítástechnika, épületgépészet, egyéb terhek (ki indulási adat)
l ightning, building equipments, other loads (initial data)
qh 0.450kN
m2
qtr.külsõ 0.0804kN
m2
hõszig 1.5kN
m3
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
10
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
11
2.3.2 Szélsebesség csúcsértékéhez tartozó torlónyomás
Peak velocity pressure
- beépítettségi osztály paraméterei (III. osztály)
parameters for terrain category (Category III)z0 0.3 m
zmin 5.0 m
- II. beépítettségi osztályhoz tartozó tényezõ
parameter for category IIz0.II 0.05 m
- beépítettségi tényezõ
terrain factor kr 0.19
z0
z0.II
0.07
0.215
- referenciamagasság
reference heightz Hv
L0
2tan ( ) 6.099m
- érdességi tényezõ
roughness coefficientz zmin
cr kr lnz
z0
0.649
- domborzati tényezõ (sík vidék, lejtés kisebb mint 3 fok)
orography coefficient (plane country, slope less than 3 degs) c0 1.0
- örvénylési tényezõ (speciál is elõírás hiányában)
turbulence coefficient (no specific rule)kI 1.0
- örvénylés intenzitása
turbulence intensityIv
kI
c0 lnz
z0
0.332
- kitettségi tényezõ
exposure factor ce 1 7 Iv cr
2 c0
2 1.399
qp ce qb 0.352kN
m2
- torlónyomás csúcsértéke
peak velocity pressure
A szélsebesség csúcsértékéhez tatozó torlónyomás alternatív módon meghatározható
(i l letve ellenõrizhetõ) a Statikai Kisokos: T erhek és hatások, Springer Média Magyarország
2006 kiadvány 51. oldalán található 9-3. táblázata alapján:
The peak velocity pressure can be determined (or checked) using the Table 9-3 of Statikai
Kisokos: Terhek és hatások, Springer Média Magyarország 2006, page 51.
- refernciamagasság
reference height z 6.099m
- beépítettségi osztály: III.
terrain category
- torlónyomás táblázatból
peak velocity pressure given in table qp.SK 0.485
kN
m2
Mivel a táblázat cdir.SK=1.0 alapján készült, ezért a fenti étéket esetünkben
cdir=0.85 érték négyzetével redukálni kell :
The curves of the table were calculated w ith c dir.SK=1.0, therefore the pressure
sholud be reduced by the square of the actual value of the directional factor:
qp.SK.red 0.852
qp.SK 0.350kN
m2
Nem kötelező rész
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
12
2.3.3 Külsõ szélnyomás
External w ind pressure
Az alábbi szakaszokban a következõ indexeket alkalmazzuk:
Indeces used below:
F,G,H,I,J: tetõzóna jele/mark of the roof zone; 0, 90: szélirány fokban kifejezve/mark of the
w ind direction in degree; 1,10: referenciaterület (1m2 ; 10 m2)/mark of the loaded area (1m2 ;
10 m2)
2.3.3.1 Keresztirányú szélhatás (0 fok)
Cross wind (0 degree)
Kiindulási adatok
Initial parameters
- épület közelítõ méretei
size of the building
szélirányra merõleges méret
width perpendicular to the wind directionb0 dalk 36.000m
széliránnyal párhuzamos méret
width parallel to the w ind directiond0 b 20.000m
magasság
heighth0 Hv 5.500m
0
h0
d0
0.275- épület méretaránya
size factor
- zónaméretek
size of the zonese0 2 h0 11.000m e0.4
e0
42.750m
e0.10
e0
101.100m
Szélnyomás tetõfelületen
Wind pressure on the roof
Mivel a tetõhajlás szöge nem nagyobb, mint 5 fok, ezért alkalmazhatjuk a II.1 Melléklet elsõ
sorában található szélnyomás tényezõket. Az I és J tetõfelületeken két eset lehetséges: (i)
szélszívás; (i i) szélnyomás.
Since the slope of the roof is not greater than 5 degree the w ind pressure coefficients in the
first row of the Annex II.1 may be used. For roof zones I and J there are two cases: (i) w ind
sucking; (i i) w ind pressure.
F-G-H zóna
zones of F-G-H
- szélszívás
wind sucking
cpe.F.0.1 2.50 cpe.F.0.10 1.80 cpe.G.0.1 2.00
cpe.G.0.10 1.20 cpe.H.0.1 1.20 cpe.H.0.10 0.70
wF.0.1 cpe.F.0.1 qp 0.880kN
m2
wF.0.10 cpe.F.0.10 qp 0.633kN
m2
wG.0.1 cpe.G.0.1 qp 0.704kN
m2
wG.0.10 cpe.G.0.10 qp 0.422kN
m2
wH.0.1 cpe.H.0.1 qp 0.422kN
m2
wH.0.10 cpe.H.0.10 qp 0.246kN
m2
I és J zóna
zones I and J
- szélszívás
wind sucking cpe.0.suck 0.20 w0.1.suck cpe.0.suck qp 0.070
kN
m2
- szélnyomás
wind sucking cpe.0.pres 0.20 w0.1.pres cpe.0.pres qp 0.070
kN
m2
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
13
2.3.3.2 Hosszirányú szélhatás (90 fok)
Longitudional w ind direction (90 degrees)
Kiindulási adatok
Initial parameters
- épület méretei
size of the building
szélirányra merõleges méret
width perpendicular to the wind directionb90 b 20.000m
széliránnyal párhuzamos méret
width parallel w ith the wind directiond90 dalk 36.000m
magasság
heighth90 Hv 5.500m
- épület méretaránya
size factor 90
h90
d90
0.153
- zónaméretek
size of the zonese90 2 h90 11.000m e90.2
e90
25.500m
e90.4
e90
42.750m e90.10
e90
101.100m
Szélnyomás tetõfelületen (II.2 Melléklet alapján)
Wind pressure on the roof (According to Annex II.2)
F-G-H zóna
zones of F-G-H cpe.F.90.1 2.50 cpe.F.90.10 1.80 cpe.G.90.1 2.0
cpe.G.90.10 1.20 cpe.H.90.1 1.20 cpe.H.90.10 0.70
wF.90.1 cpe.F.90.1 qp 0.880kN
m2
wF.90.10 cpe.F.90.10 qp 0.633kN
m2
wG.90.1 cpe.G.90.1 qp 0.704kN
m2
wG.90.10 cpe.G.90.10 qp 0.422kN
m2
wH.90.1 cpe.H.90.1 qp 0.422kN
m2
wH.90.10 cpe.H.90.10 qp 0.246kN
m2
I zóna
zone of I
Az alábbi szélnyomás lehet szívás és nyomás is.
Wind pressure above may be both sucking and pressure.
cpe.I.90.1 0.20 wI.90.1 cpe.I.90.1 qp 0.070kN
m2
cpe.I.90.10 0.20 wI.90.10 cpe.I.90.10 qp 0.070kN
m2
2.3.4 Belsõ szélnyomás
Internal wind pressure
- a pontos számítás elhagyásával mindkét szélirány esetén közelítõleg
w ithout exact evaluation for any w ind direction as approximation
cpi 0.20
- szélnyomás
wind pressure wi cpi qp 0.070
kN
m2
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
14
2.3.5 Tetőszerkezetre ható szélteher összefoglalása
2.3.5.1 Keresztirányú szélhatás (0 fok)
a) 1m2 terhelési felületre (kN/m
2) b) 10m
2 terhelési felületre (kN/m
2)
Belső szélhatás: -0,07 kN/m2
2.3.5.2 Hosszirányú szélhatás (90 fok)
a) 1m2 terhelési felületre (kN/m
2) b) 10m
2 terhelési felületre (kN/m
2)
Belső szélhatás: -0,07 kN/m2
0.07
0
-0.422
-0.704 -0.88 -0.88
0.07
0
-0.246
-0.422 -0.633 -0.633
-0.422
-0.422
0.07
0
0.07
0
-0.88
-0.88
-0.704
-0.704
-0.246
-0.246
0.07
0
0.07
0
-0.633
-0.633
-0.422
-0.422
1,1m
2,75m
1,1m
2,75m 2,75m 2,75m
2,75m
2,75m
2,75m
2,75m
1,1m 5,5m
m
1,1m 5,5m
m
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
15
II.1 melléklet
Külső nyomási tényező a tető felületén a =00 keresztirányú szélhatásból (csak h<b esetén érvényes!)
zónák
F G H I J
cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 0* -1,8 -2,5 -1,2 -2,0 -0,7 -1,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2
-0,2 -0,2 -0,2 -0,2
5 -1,7 -2,5 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -0,6 -0,6 +0,2 +0,2
+0,0 +0,0 +0,0 +0,0 +0,0 +0,0 -0,6 -0,6
15 -0,9 -2,0 -0,8 -1,5 -0,3 -0,3 -0,4 -0,4 -1,0 -1,5
+0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,0 +0,0 +0,0 +0,0 * az éles párkánnyal rendelkező lapos tető esete (=5
0-ig)
Megjegyzés: Téglalap alapú nyeregtetős csarnokszerkezet esetén a b mindig az épület
azon oldalának hossza, amelyet a szél támad, és d a rá merőleges oldal hossza. A szél
támadhatja a csarnok hosszanti oldalát (keresztirányú szél; =00) és az oromfali oldalát
(hosszirányú szél; =900).
e/10 e/10
h
w =0
0
w
G H J I
F
F e/4
e/4
tetőgerinc
b
e = min(b ; 2h)
d
Dr. Papp Ferenc
Tartószerkezetek IV. Tervezési segédlet Terhek
16
II.2 melléklet
Külső nyomási tényező a tető felületén a =900 hosszirányú szélhatásból (csak h<b esetén érvényes!)
F G H I
cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 0* -1,8 -2,5 -1,2 -2,0 -0,7 -1,2 +0,2 +0,2
-0,2 -0,2
5 -1,6 -2,2 -1,3 -2,0 -0,7 -1,2 -0,6 -0,6 15 -1,3 -2,0 -1,3 -2,0 -0,6 -1,2 -0,5 -0,5
* az éles párkánnyal rendelkező lapos tető esete (=50-ig)
h
=900
w
w
G
H
I
F
H
e/2
e/10
tetőgerinc
G
F
e/4 I
e/4