A vasbetonszerkezet tervezésének -...

MMK Szakmai továbbképzés

A Tartószerkezeti Tagozat részére

Tatabánya, 2019. márc. 28.

A vasbetonszerkezet tervezésének

jelene és jövője

“A tűzhatás figyelembe vétele.”

Dr. Majorosné dr. Lublóy Éva Eszter, docens

Dr. Balázs L. György, egyetemi tanár,

BME Építőanyagok és Magasépítés Tanszék

Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28.

Lublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 2/34

Mechanikai hatások – „tűz állapota”

Efi,d= Ad

Ad : közvetett hatások hőmérsékletváltozásból


Mechanikai hatások – „tűz állapota”


5

Elemek erőtani ellenőrzéséhez – lehetséges az egyszerűsített igénybevétel-számítás

közelítőleg:

és így:

d

dfi

fiE

E .=

1.1.

1.1.

kQkG

kfikGA

fiQG

QG

+

+=

dfidfi EE =,

ahol Ed a normál hőmérsékleten számított igénybevétel

fi pedig Gk és Qk1 arányától függLublóy Éva, Balázs L. Gy: A tűzhatás figyelembe vétele MMK 2019. márc. 28. 5/34

TŰZTEHERRE VALÓ MÉRETEZÉS KÖVETELMÉNYEI

A szilárdságtani és alakváltozási jellemzők tervezési értéke:

Xd,fi=kθXk/γM,fi

γM,fi osztott biztonsági tényező a tűzteherre

= 1,0 beton, acél és betonacél (NAD)


TŰZ HATÁSA A BETONRA


Mi történik a betonnal magas hőmérséklet hatására?

Szerkezeti elem

tönkremenetele

Szerkezeti anyag

károsodása

Gotthard alagút, 2001


kémiai és fizikai

változások

ÖSSZETEVŐK

- megszilárdult cementpép

- adalékanyag

- szálak

Hőm. megszilárdult cementpép adalékanyag polipropilén szálak

1200°C olvadás

1000°C

800°C CaCO3 bomlása

700°C CSH bomlása

600°C kvarc

500°C Ca(OH)2 bomlása átalakulása

400°C

bomlás

200°C a cementkő dehidratációjá-

nak kezdete olvadás

100°C ↑ víz távozása

A BETON s-e DIAGRAMJÁNAK VÁLTOZÁSA A

HŐTERHELÉS HATÁSÁRA


ANYAGJELLEMZŐK: BETON

MSZ EN 1992-1-2:2004MC 2010


11/33

Kvarc adalékanyag Mészkő adalékanyag

ANYAGJELLEMZŐK: BETON

fck (Θ)=kc(Θ) fck (20°C) MSZ EN 1992-1-2:2004, MC 2010


Anyagjellemzők: beton

húzószilárdság

MSZ EN 1992-1-2:2004, MC 2010fck,t (Θ)=kc,t(Θ) fck,t (20°C)



hőtágulásMC 2010



Sűrűség - Porozitás MC 2010



fajhő MSZ EN 1992-1-2:2004, MC 2010


15/33


hőveztési tényező

MSZ EN 1992-1-2:2004, MC 2010


A BETON SZILÁRDSÁG FÜGG

- az adalékanyag típusától

- a cement típusától

- a víz-cement tényezőtől

- az adalékanyag-cement tényezőtől

- a beton kezdeti nedvességtartalmától

- a hőterhelés módjától


SPALLING

RÉTEGES LEVÁLÁS


18/33

SPALLING

Winterberg, Dietze, 2004


kémiai és fizikai

változások

ÖSSZETEVŐK

- megszilárdult cementpép

- adalékanyag

- szálak

Hőm. megszilárdult cementpép adalékanyag polipropilén szálak

1200°C olvadás

1000°C

800°C CaCO3 bomlása

700°C CSH bomlása

600°C kvarc

500°C Ca(OH)2 bomlása átalakulása

400°C

bomlás

200°C a cementkő dehidratációjá-

nak kezdete olvadás

100°C ↑ víz távozása

TŰZ HATÁSA AZ ACÉLRA


27/33

Betonacélok viselkedése magas hőmérsékleten



Adott hőmérsékleten mért szakítószilárdság

Hőterhelés után lehűlt állapotban meghatározott szakítószilárdság


SZÁMÍTÁSI MÓDSZEREK


SZÁMÍTÁSI MÓDSZEREK

hőmérséklet elemzése

→ izotermák meghatározása a hővezetés törvényei

alapján

táblázatosan megadott értékek összehasonlítása

egyszerűsített számítási módszer (simplified calculation)

→ 500°C-os izoterma módszer

→ zóna módszer

bővített számítási módszer (advanced calculation)

→ termo-mechanikai méretezés (VEM)

→ termo-hidro-mechanikai méretezés (VEM)

(belső gőzáramlás is benne van)


Mit tudunk és hogyan tudunk modellezni/számítani?


táblázatosan megadott adatok

egyszerűsített számítási mód

pontosított számítási mód

(VEM)

egy elem vizsgálata megoldott megoldott megoldott

szerkezeti rész vizsgálata

nem megoldott megoldott megoldott

szerkezet vizsgálata nem megoldott nem megoldott megoldott

MIT TUDUNK MODELLEZNI?


500°C-os izoterma módszer


ZÓNA MÓDSZER


TERMO-HIDRO-MECHANIKAI MÉRETEZÉS (VÉGES ELEMES MODELL)

A beton felületének réteges leválása


VASBETON SZERKEZETEK MÉRETEZÉSE TŰZTEHERRE

AJÁNLOTT IRODALOM

Balázs L. György, Lublóy Éva: Tűzhatásra való méretezési lehetőségek áttekintése vasbetonszerkezetek esetén. VASBETONÉPÍTÉS 12:(1) pp. 14-22. (2010)

Balázs L. György, Lublóy Éva, Mezei Sándor: Betonösszetétel hatása a vékonygerincű vasbeton tartók tűzben való viselkedésére. VASBETONÉPÍTÉS XIV. évfolyam:(1. szám) pp. 19-24. (2012)

Vass Viktória, Majorosné Lublóy Éva, Horváth László, Balázs L. György: Acél-beton öszvérszerkezetek tervezése tűzteherre. VASBETONÉPÍTÉS 13:(4) pp. 114-120. (2011)

Balázs L. György, Lublóy Éva, Tóth Balázs: Falazott és faszerkezetek tűzállósága. VASBETONÉPÍTÉS 2012:(2) pp. 45-53. (2012)

Czoboly Olivér, Lublóy Éva: Vasbeton szerkezetek tűzállósága. KATASZTRÓFAVÉDELMI SZEMLE 5: pp. 15-19. (2012)

Lublóy É, Czoboly O, Hlavička V, Oros Zs, Balázs L Gy Testnevelési Egyetem atlétikai csarnok Budapest, tűzeset 2015. október 15. – következmények VASBETONÉPÍTÉS: A FIB MAGYAR TAGOZAT LAPJA: MŰSZAKI FOLYÓIRAT 17:(3) pp. 50-55. (2015)

AJÁNLOTT IRODALOM


KÖSZÖNJÜK A SZÍVES

FIGYELMÜKET!

A vasbetonszerkezet tervezésének -...

Documents

Transcript of A vasbetonszerkezet tervezésének -...