Kettamaszu acél gerenda gorgos tamasz kialakitasa

A masszív acélszerkezetekről elmondható, hogy a legritkább esetben kerülnek kialakításra házilagos formában, hiszen többek között például az I gerendák nagyon nehéz megoldások, és alkalmazásuk is rendkívül nagy szakértelmet igényel. Az I gerenda a kialakítás tekintetében leginkább a vasúti sínekhez hasonlítható, így azok is el tudják képzelni a megjelenését, akik még nem találkoztak ilyen acélelemmel. Többféle méretben és hosszúságban érhetők el, könnyedén vághatók, hegesztésük azonban házilagosan egyáltalán nem ajánlott, hiszen ezzel jelentős mértékben elgyengíthető a szerkezetük.

Mint fentebb már elhangzott, az I gerenda elsődlegesen áthidalásra alkalmazható a leghatékonyabban. Ezen a téren gyakorlatilag nincs számára lehetetlen, noha fontos kiemelni, hogy normál lakóházak esetében ritkán alkalmazzák, legfeljebb födémkialakítás vagy födémerősítés során annak függvényében, hogy mi a kivitelező célja. Az I gerenda legnagyobb hátránya ugyanis, hogy az acél minden esetben hőhidat képez a szerkezetben. Emiatt nem ajánlott például nyílászárók fölött sem alkalmazni áthidalásként. A célra alkalmas lenne, páratlan stabilitásával el tudná látni a feladatát, azonban nem lehet olyan mértékben szigetelni, hogy abból ne alakuljon ki kisebb-nagyobb hőhíd.

Példának okáért I gerendára van szükségünk akkor is, ha a lakáson belül egy tartófalat szeretnénk eltávolítani, és ezt az épület statikai tulajdonságai engedélyezik. Ez nyilvánvalóan mindig kockázatos vállalkozás, amihez statikust kell hívni, hiszen ő tudja megmondani, lehetséges-e egyáltalán ez a művelet. Természetesen az I gerenda ideális megoldás olyan esetekben, amikor nem fontos a hőszigetelési tulajdonság, csupán az, hogy a végeredmény kellően masszív legyen. Ebből kifolyólag nemcsak téglaépületek kiegészítésekor megfelelő az I gerenda, hanem fémvázas megoldások esetén is, sőt ilyen közegben alkalmazható a leghatásosabban.

A fentiek során már elhangzott, de nagyon fontos beszélni még az I gerenda kapcsán a terhelhetőségről, mivel egy olyan acélelemről van szó, aminek ez az egyik elsődleges szerepe, illetve feladata. Sokan nem is tudják, de az acélszerkezetek, ezáltal a gerendák méretezése, illetve megfelelő kiválasztása gyakran sokkal bonyolultabb és összetettebb feladat. Amit itt is hangsúlyozni kell, hogy az I gerendával való munka a terhelhetőség szempontjából mindig statikus bevonását igényli. Hogy miért? Egyrészt, mert már kisebb szerkezetek esetén is lényeges lesz teherelemzést végezni, amihez különféle stabilitási és szilárdsági vizsgálatok kapcsolódnak.

A hengeres görgőben csak az alátámasztó felületre merőleges hatásvonalú erő keletkezhet. Egy elmozdulás-összetevőt akadályoz meg, egy erőkomponenssel helyettesíthető. Ha egy szerkezetet hengeres görgővel támasztunk meg, abban csak olyan erő keletkezhet, mely az alátámasztó felületre merőleges hatásvonalú. Egy elmozdulás-összetevőt akadályoz meg, egy erőkomponenssel helyettesíthető. Közönséges megtámasztás a kényszer akkor, ha a test teljesen sima felülettel érintkezik. A megtámasztás kényszere az érintő síkra merőleges, és a megtámasztási ponton átmenő N erő a támasztó test normális ellenállása, reakciója.

A könyv építő- és építészmérnök BSc hallgatóknak szól, akik a tárgy keretében ismerkednek meg a tartószerkezetek tervezésével és méretezésével. Előtanulmányként a középiskolai fizika- és matematika-tananyag ismerete szükséges. Hasznosak lehetnek további elemi ismeretek a statika és a szilárdságtan témaköréből, de ezeket a 4. fejezetben összefoglaltuk. A könyv célja, hogy általános eligazodást adjon az építmények statikai viselkedéséről, a modellezés lépéseiről, az erő útjáról a terhek támadáspontjától az alapozásig, a számítás lehetséges módjairól, a tartószerkezet tönkremeneteli lehetőségeiről és a szerkezetválasztás legfontosabb szempontjairól. Bemutatja a tartószerkezeti méretezés alapjait: a teherfelvételt, az anyagi viselkedés modellezését, az alkalmazható közelítéseket és a teherbírási és használhatósági követelmények kielégítésének módszereit.

A fenti témakör-felsorolás olyan általános, hogy akár egy sok féléves tantárgy tematikája is lehetne, mégis tárgyalható egyetlen félévben. Ennek természetesen ára van: csak egyszerű tartószerkezetekkel foglalkozunk, és csak röviden érintjük a statikailag határozatlan tartó-szerkezeteket. A cél a tartószerkezet-tervezésben fontos fogalmak és jelenségek megértése, ezért gyakran az általános (matematikailag és mechanikailag precíz) tárgyalásmód helyett azt az utat választjuk, hogy egyszerű példákon mutatjuk be tartószerkezetek viselkedését. A következő cikkben egy kéttámaszú fa gerenda pillanatnyi és teljes („végső”) lehajlásának számításáról lesz szó az Eurocode szabvány figyelembevételével. A számítást egy kéttámaszú, két végén csuklós tartón végezzük el, mely statikai fesztávolsága: 5,50 m. A lehajlás számítást különböző terhelési esetekre mutatjuk be.

Az egyes terhelési esetekben az állandó teher azonos. Hóteherrel terhelt gerenda (pl. zárófödém): a gerendán 0,8 kN/m-es hóteher hat, az esetleges teher figyelembe veendő kombinációs tényezői: ψ0=0,5; ψ1=0,2; ψ2=0. A közbülső födémgerenda terhelése: a gerendán két eltérő intenzitású vonalmenti teher működik: 2 kN/m és 0,25 kN/m. A figyelembe veendő kombinációs tényezők azonosak mindkét teher esetén: ψ0=0,7; ψ1=0,5; ψ2=0,3. A program a fából készült elemek rugalmassági modulusát csökkentett értékkel veszi figyelembe a merevségi mátrix felépítésekor. A módosított rugalmassági modulus alkalmazásával a kúszás hatását közelítjük a szabvány előírásainak megfelelően. Az alkalmazott rugalmassági modulus a középérték osztásával áll elő az EN 1995-1-1, 2.3.2.2 bekezdés alapján: E0,mean / (1+kdef).

A jelenlegi példában szereplő gerenda esetén a kdef értéke 0,8 (2. A következő táblázatban összefoglaltuk az egyes teheresetekhez tartozó lineáris statika számítás lehajlás eredményeit és az abból származtatott lehajlás értékeket. A pillanatnyi lehajlást a karakterisztikus kombináció alapján az alábbi általános formula figyelembevételével számolja a program. Az egyes teheresetekből származó lehajlás értékét a csökkentett rugalmassági modulusból számított statikai eredményekből állítja elő a program, a lehajlás értékeket (1+kdef) osztva (pl. A lehajlás végértékének az EN 1995-1-1 szabvány 2.2.3 pontja szerinti számítása elsősorban egyszerű gerendák kézi számításánál alkalmazható hatékonyan. Összetett térbeli szerkezetek esetén meglehetősen komplikált számításra vezetne a módszer. Legalább két független statikai számításra lenne szükség, egy a rövid idejű terheléshez, illetve egy a tartós teherhez tartozó merevségekkel futtatva, utóbbi esetben a kúszás hatását is figyelembe véve.

A statikai analízis eredményeként előálló lehajlás értékek E0,mean / (1+kdef) rugalmassági modulussal való meghatározása egy konzervatív módszernek tekinthető, amely a lehajlás végértékét felülről közelíti. A Közelítő módszernél a program a lehajlás végértékét a karakterisztikus kombináció alapján adja meg, lényegében a statikai számítás lehajlás eredményeit (csökkentett rugalmassági modulussal számolva) tekinti a lehajlás végértékének. A Közelítésből adódóan minden esetleges teher esetén lesz kúszásból származó deformáció. A közbülső födémgerenda esetén a maximális lehajlást a [G+állandó teher] {hasznos - 1} (0. A Pontosított módszer esetén a modul a lehajlás értékét újra számolja a meglévő statikai számítás eredményeiből. Korrekciós számítást végez a meglévő statikai eredmények felhasználásával, figyelembe véve a terhek rövid és hosszú idejű hatását. A korrekciós számítás tehát csak a méretezési elem szintjén történik a relatív elmozdulások alapján. A program a számítást a karakterisztikus (automatikus/egyedi) kombinációkra, vagy önálló teheresetekre tudja elvégezni. Egyedi kombinációk esetén az esetleges terhek ψ0 tényezőjét a kombinációs tényezőből veszi ki a program (emiatt csak olyan egyedi kombináció vizsgálható, melynél a kombinációs tényező értéke ≥ 0 vagy ≤ 1). A közbülső födémgerenda esetén a maximális lehajlást a [G+állandó teher] {hasznos - 1} (0. A szabvány előírása a teljes lehajlás számításánál figyelembe veszi a terhek pillanatnyi deformációját is, nem csak a hosszú idejű hatást.

Illusztratív ábra a I gerenda működéséről és hőhidak kialakulásáról

Beigazolható, hogy az I gerenda tervezésekor a statika és a hőtechnika közötti kompromisszum elengedhetetlen. A táblázatok és példák a csak egyszerű gerendákra vonatkozó számítási megközelítéseket szemléltetik, de a gyakorlatban a valós építési környezetek sokkal komplexebbek lehetnek. A terhelések pillanatnyi deformációjának figyelembevétele nélkül a hosszú távú teher és a kapcsolódó kúszás hatásai jelentősen torzíthatják a végső állapotot. A korszerű EN szabványok szerint a méretezés több módon történhet: konzervatív közelítés, közelítő számítás és pontosított számítás, melyek közül a pontosítás részletei az adott projektek méretétől és a használattól függenek.

Az „I-sugár” erejének titka

Végül megfogalmazható, hogy a kettősség a méretezésben: masszív acélszerkezetek és a hőszigetelési szempontok közötti mérlegelés a gyakorlatban kulcsfontosságú. A cikk a fa- és acéltartószerkezeti megoldások, a statikai tervek és a mindenkori kivitelezői célok összhangját hangsúlyozza, figyelmeztetve arra, hogy a terhelhetőség és a hőhidak közötti kompromisszum gyakran meghatározza a végeredményt.

  1. Érthető összefoglalás a terhelhetőségről: Az I gerenda terhelhetősége szigorúan statikus bevonást igényel, mivel a teher és a stabilitás szempontjából kritikus.
  2. Nyílászárók fölötti áthidalások és hőhidak: A hőhidak miatt az acélos áthidalásokat körültekintően kell alkalmazni.
  3. Konzervatív és pontosított számítási módok: A végső lehajlás meghatározása több lépésben történhet a szabványosítás figyelembevételével.

tags: #kettamaszu #acel #gerenda #gorgos #tamasz #kialakitasa

Népszerű bejegyzések: