MSZ EN 1992-1-2 EUROCODE 2 BETONSZERKEZETEK TERVEZÉSE, Tervezés tűzteherre

1. MSZ EN 1992-1-2 EUROCODE 2 BETONSZERKEZETEK TERVEZÉSE, Tervezés tűzteherre Dr. Majorosné dr. Lublóy Éva Dr. Balázs L. György Mezei Sándor BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék 2009. december 2-4.

2. A tűz modellezése • hőmérséklet- idő görbe: • felfűtési sebesség • az eléret maximális hőmérséklet • lehűlés módja

3. Szabványos tűzgörbék

4. hőmérséklet (°C) idő (óra,h) Parametrikusan megadott görbék Mit ad meg? Különböző hőmennyiséghez és ventillációs mértékhez tartozó hőmérséklet- idő görbéket.

5. Több zónás modell

6. CFD modellComputational fluid dynamics

7. léghőmérséklet  szerkezetet érő hőteher  szerkezet modellezése ?

8. A BETON VÁLASZA A HŐMÉRSÉKLET EMELKEDÉSÉRE • anyagszerkezeti változások • a cement és az adalékanyag eltérő hőtágulása • belső víz-gőznyomás • a keresztmetszeten belüli, illetve az elem menti eltérő hőmérsékletek • túlzott lehajlás (beleértve a hő hatására bekövetkező • kúszás és fajlagos alakváltozás okozta növekményt) • túlzott repedezettség • a beton és a betonacél közötti tapadás és lehorgonyzó képesség leromlása • betonfedés rétegesleválása • teherbírás vesztés (beleértve stabilitás vesztés és • átszúródás)

9. Tűzkárosult fesztett vasbetongerenda fesztáv 18 m, tűzeset 1985)

10. Halmozódó alakváltozások Kordina, 1997

11. Beton

12. A BETON s-e DIAGRAMJÁNAK VÁLTOZÁSA A HŐTERHELÉS HATÁSÁRA fib bulletin 46

13. ÖSSZETEVŐK - megszilárdult cementpép - adalékanyag - szálak kémiai és fizikai változások Hőm. megszilárdult cementpépadalékanyagpolipropilén szálak 1200°Colvadás 1000°C 800°C CaCO3bomlása 700°C CSH bomlása 600°Ckvarc 500°CCa(OH)2 bomlása átalakulása 400°C bomlás 200°C a cementkő dehidratációjá- nak kezdete olvadás 100°C ↑ víz távozása

14. Anyagjellemzők: beton fck (Θ)=kc(Θ) fck (20°C) MSZ EN 1992-1-2:2004

15. Anyagjellemzők: beton húzószilárdság fck,t (Θ)=kc,t(Θ) fck,t(20°C) MSZ EN 1992-1-2:2004

16. Anyagjellemzők: beton hőtágulás MSZ EN 1992-1-2:2004

17. Anyagjellemzők: beton fajhő MSZ EN 1992-1-2:2004

18. Anyagjellemzők: beton hőveztési tényező MSZ EN 1992-1-2:2004

19. Acél

20. Húzószilárdság változása fs (Θ)=βs(Θ) fs(20°C) MSZ EN 1992-1-2:2004

21. Rugalmassági modulus Ea(Θ)=βa(Θ) Ea (20°C) MSZ EN 1992-1-2:2004

22. Hőtágulás

23. Mit tudunk modellezni?

24. Tűzteherre történő méretezés Követelmények: „R” - teherbírás „E” - szerkezet integritás megőrzése „I” - szigetelőréteg tűzállósága elválasztó elem „E” és „I” teherviselő elem „R”

25. Tűzteherre való méretezés követelményei A szilárdságtani és alakváltozási jellemzők tervezési értéke: Xd,fi=kθXk/γM,fi γM,fi osztottbiztonsági tényező a tűzteher esetén = 1,0 beton, acél és betonacél (NAD)

26. Tűzteherre való méretezés követelményei A hőmérsékleti jellemzők tervezési értékei a jellemző növekedése a biztonság szempontjából kedvező Xd,fi=Xk,θ/γM,fi a jellemző növekedése a biztonság szempontjából kedvezőtlen Xd,fi= γM,fiXk, θ

27. Szerkezettervezés tűz hatására Lehetőségek: • táblázatosan megadott adtok (tabulated data) • egyszerűsített számítási módszer (simplified calculation) • bővített számítási módszer (advanced calculation) A betonfelületek réteges leválásának elkerülése. Feszítetett szerkezetek esetén a lehorgonyzások védelmét különleges elővigyázatossággal kell megoldani!

28. Egyszerű számítás/ellenőrzés: Táblázatosan megadott adtok összehasonlítása Tűzállósági igény függvényében: minimális betonfedés (acélbetét hőmérséklete) acélbetétek minimális mennyisége szerkesztési szabályok Pl.: folyamatos többtámaszú gerenda, igénybevétel átrendeződés

29. 500°C-os izoterma módszer

30. Termo-hidro-mechanikai méretezés (VEM) A beton felületének réteges leválása

31. Spalling oka pórus-gőznyomás hőtágulás előbbiek kombinációja

32. Spalling 0. 3. 5. 1. 6. 7. 4. 2.

33. Köszönjük megtisztelő figyelmüket!