1 / 55

VASBETON SZERKEZETEK TERVEZÉSE TŰZÁLLÓSÁGRA KÖVETELMÉNYEK. TERVEZÉSI MÓDSZEREK

VASBETON SZERKEZETEK TERVEZÉSE TŰZÁLLÓSÁGRA KÖVETELMÉNYEK. TERVEZÉSI MÓDSZEREK. Dr. Visnovitz György. 2014. április 24. A tűz: áldás és átok. Történelem fordító tűzkatasztrófák. Róma i.sz. 64. Történelem fordító tűzkatasztrófák. 6 nap/ 6 éjjel 14- ből 10 kerület leég

peony
Download Presentation

VASBETON SZERKEZETEK TERVEZÉSE TŰZÁLLÓSÁGRA KÖVETELMÉNYEK. TERVEZÉSI MÓDSZEREK

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. VASBETON SZERKEZETEK TERVEZÉSE TŰZÁLLÓSÁGRA KÖVETELMÉNYEK. TERVEZÉSI MÓDSZEREK Dr. Visnovitz György 2014. április 24.

  2. A tűz: áldás és átok

  3. Történelem fordító tűzkatasztrófák Róma i.sz. 64

  4. Történelem fordító tűzkatasztrófák 6 nap/ 6 éjjel 14- ből 10 kerület leég keresztényüldözés Róma márványba öltözik Nero Róma i.sz. 64

  5. A londoni tűzvész 1666.

  6. A londoni tűzvész 1666. Christopher Wren 13200 ház ég le 87 templom + 1 katedrális pusztul el Pestisjárvány megszűnése A modern London kialakulása A várostervezés tűzvédelmi elveinek megszületése

  7. A tabáni tűzvész 1810

  8. A hamburgi tűzvihar 1943.

  9. A hamburgi tűzvihar 1943. 2300 bombázó 9000t bomba (robbanó és gyújtó) 277000 ház ég le 58 templom + 24 kórház 30-50ezer áldozat

  10. 2001.09.11.

  11. TŰZVÉDELEM CÉLJAI (OTSZ,2008): • Teherbíró képesség megőrzése (bizonyos ideig) • Tűz továbbterjedés és füstképződés korlátozása • Az épületben tartózkodók menekülésének vagy mentésének biztosítása • Tűzoltók biztonságos munkavégzése

  12. A védekezés klasszikus módszerei Tűzoltás, tűzoltóság A szerkezet védelme a tűz hatásától Aktív védelem Passzív védelem nem éghető anyag használata (kőboltozat) (túl)méretezés (fa, vb, tégla) „ellentűz” vízfüggöny sprinkler vizes bőr védőburkolat, körbebetonozás védőfesték Közvetlen Közvetett

  13. VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELMI ELŐNYEI (acéllal szemben)

  14. VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELMI ELŐNYEI (acéllal szemben) Hagyományos értelmezés (XX. század elejétől): A beton nem éghető A beton védi az acélt (hőszigetel, hűt) Tűzre kritikus szerkezetekben az acél szerepe kicsi (oszlopok, lemezek) Gerendákban többsoros vasalás segít Kisebb karcsúság (kisebb stabilitásvesztés veszély)

  15. VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELMI ELŐNYEI (acéllal szemben) A beton nem éghető A beton védi az acélt (hőszigetel, hűt) Kritikus szerkezetekben az acél szerepe kicsi (oszlopok, lemezek) Gerendákban többsoros vasalás segít Kisebb karcsúság (kisebb stabilitásvesztés veszély) A Párizsi Áruház égése, 1903. Ipari, sőt közösségi épületekhez is kiváló (ZAK 1905, Párizsi Nagyáruház 1910) Ipari, sőt közösségi épületekhez is kiváló (Zeneakadémia1905, Párizsi Nagyáruház 1910)

  16. VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELMI ELŐNYEI (acéllal szemben) Ipari, sőt közösségi épületekhez is kiváló (Zeneakadémia1905, Párizsi Nagyáruház 1910)

  17. VB SZERKEZETEK TŰZVÉDELME Modern szempontok: Sokkal nagyobb tüzek (olaj, gáz, háború) Acél szerepe nagyobb (külső feszítés, nagyszil. acél) Beton is tönkremehet (robbanásszerű leválás, vegyi bomlás VÉDEKEZNI KELL! →Méretezés tűzállóságra Országos Tűzvédelmi Szabályzat, 2008. (2011.) MSZ EN 1992-1-2:2005 Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. Tervezés tűzteherre MSZE 21991-1-2:2008 Nemzeti Melléklet

  18. A VASBETON TARTÓSZERKEZETEKKEL SZEMBEN TÁMASZTOTT TŰZVÉDELMI KÖVETELMÉNYEK OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei. Építmények tűzvédelme. Lépések: • Tűzveszélyességi osztályba sorolás (A-E) • Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) • Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek meghatározása (pl. REI 120) Tervezés EC2 szerint

  19. Helyiségek, tűzszakaszok, épületek, műtárgyak, építmények tűzveszélyességi osztályai OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyes-ségi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek

  20. Tűzszakaszok, épületek, műtárgyak, építmények tűzállósági fokozatba sorolása OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyességi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek a) Tűzveszélyességi osztály alapján

  21. Tűzszakaszok, épületek, műtárgyak, építmények tűzállósági fokozatba sorolása OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyességi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek b) Az épület tulajdonságai alapján

  22. Tűzszakaszok, épületek, műtárgyak, építmények tűzállósági fokozatba sorolása OTSZ 5.rész: Tűzveszélyességi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek Összesítve

  23. Tűzállósági határértékek OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyességi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek Tűzállósági határérték Az adott tűzállósági követelmény (pl. R) teljesítésére előírt minimális időtartam Jellemzően: 15, 30, 60, 90, 120, 180, 240 perc Példák: • R 60 (gerenda, födémlemez) • REI 90 (fal) • REI-M 240 (tűzfal) Megj.: R 60+EI30 > REI 60 A tűzállósági határértéket is tartalmazó tűzállósági követelmény az alapja (bemenő adata) az EC2 szerinti tűzállóságra méretezésnek!

  24. Tartószerkezetek tűzállósági követelményei OTSZ 5.rész: Építmények tűzvédelmi követelményei Építmények tűzvédelme. Tűzveszélyességi osztályba sorolás (A-E) Tűzállósági fokozatba sorolás (I-V) Tűzállósági követelmények és tűzállósági határértékek • A tartószerkezet anyaga • általában: tűzállósági osztály függvényében előírt tűzállóság (A, B, C, D, E) • Beton,vasbeton: nem éghető (A1, a legjobb) b) A tartószerkezet tűzállósági feladatai (tűz közben) • R : teherhordó képesség megőrzése • E : szerkezeti integritás (tűzzárás) • I : szigetelés (korlátozott átmelegedés) • M : mechanikai ütésállóság Több tűzállósági funkció REI :teherhordás+integritás+szigetelés (falak) REI-M : teherhordás+integritás+szigetelés+ütésállóság (tűzfalak)

  25. MÉRETEZÉS TŰZTEHERRE AZ EUROCODE SZERINT Követelmény (pl. A1 R 120) OTSZ, 2008 Szerkezeti ellenállás igazolása EUROCODE-ok

  26. MÉRETEZÉS TŰZTEHERRE AZ EUROCODE SZERINT Követelmény (pl. R 120) OTSZ, 2008 Szerkezeti ellenállás igazolása EUROCODE-ok EC0EC1 MSZ EN 1990 hatáskombinációk, anyagok biztonsági tényezői MSZ EN 1991-1-1 általános terhek, hatások MSZ EN 1991-1-2 Tűzhatás jellege

  27. VB SZERKEZET MÉRETEZÉSE TŰZTEHERRE AZ EUROCODE SZERINT Követelmény (pl. R 120) OTSZ, 2008 Szerkezeti ellenállás igazolása EUROCODE-ok EC0EC1 MSZ EN 1990 hatáskombinációk, anyagok biztonsági tényezői MSZ EN 1991-1-1 általános terhek, hatások MSZ EN 1991-1-2 Tűzhatás jellege EC2 Normál állapot MSZ EN 1992-1-1 Tűz közbeni állapot MSZ EN 1992-1-1 és MSZ EN 1992-1-2 Tűz utáni állapot MSZ EN 1992-1-1

  28. TŰZTEHERRE MÉRETEZÉS ELVI MENETE Tűzteher/hőterhelés meghatározása Hőmérséklet eloszlás meghatározása (térben és időben) A tartószerkezet mechanikai ellenállásának ellenőrzése megfelelő méretezési módszerrel

  29. SZERKEZETRE HATÓ KÜLSŐ TŰZTEHER DEFINIÁLÁSA • Normatív tűzgörbe Idő (t, perc) 15 30 60 90 120 180 240 Hőfok (Q, C) 739 842 945 1006 1049 1120 1153 b) Szénhidrogén tűzgörbe c) Parametrikus tűzgörbék (MJ/m2 függvényében) d) „pontos” tűzmodellek

  30. ANYAGTULAJDONSÁGOK VÁLTOZÁSA Betonacél • Részben visszafordítható (reverzibilis) változások • gyors hőtágulás • Szilárdságcsökkenés Beton • Visszafordíthatatlan (irre-verzibilis) fizikai és kémiai változások • Méretcsökkenés a felületen (lerobbanás, leválás) • Szilárdságcsökkenés Melegen hengerelt Hidegen hűzott Kis duktlitású Kvarckavics adalék Mészkő adalék kc - t ks - t

  31. ANYAGTULAJDONSÁGOK VÁLTOZÁSA Betonacél • Részben visszafordítható (reverzibilis) változások • gyors hőtágulás • Szilárdságcsökkenés Beton • Visszafordíthatatlan (irre-verzibilis) fizikai és kémiai változások • Méretcsökkenés a felületen (lerobbanás, leválás) • Szilárdságcsökkenés Melegen hengerelt Hidegen hűzott Kis dukzilitású Kvarckavics adalék Mészkő adalék kc - t ks - t Normatív tűzgörbe Idő (perc) 15 30 60 90 120 180 240 Hőfok (˚C) 739 842 945 1006 1049 1120 1153

  32. ??? De hát akkor hogyan véd mégis a beton a tűz ellen?

  33. VB ÉPÍTMÉNYEK TŰZÁLLÓSÁGI MÉRETEZÉSÉNEK MÓDSZEREI Normatívtűzmodell Kísérleti vizsgálat Elkülönített elem táblázatos módszer (EC1, EC2) Szerk. szabályok A MÉRETEZÉSI MÓDSZEREK HIERARCHIÁJA

  34. VB ÉPÍTMÉNYEK TŰZÁLLÓSÁGI MÉRETEZÉSÉNEK MÓDSZEREI Normatívtűzmodell Parametrikus vagy „pontos” tűzmodell Kísérleti vizsgálat Elkülönített elem Szerkezeti rész táblázatos módszer (EC1, EC2) Szerk. szabályok Egyszerűsített számítási módszerek (izoterma vonalak, EC1,EC2) A MÉRETEZÉSI MÓDSZEREK HIERARCHIÁJA

  35. VB ÉPÍTMÉNYEK TŰZÁLLÓSÁGI MÉRETEZÉSÉNEK MÓDSZEREI Normatívtűzmodell Parametrikus vagy „pontos” tűzmodell Kísérleti vizsgálat Elkülönített elem Szerkezeti rész Teljes szerkezet táblázatos módszer (EC1, EC2) Egyszerűsített számítási módszerek (izoterma vonalak, EC1,EC2) Numerikus számítás számítógépes VEM modell A MÉRETEZÉSI MÓDSZEREK HIERARCHIÁJA

  36. A TÁBLÁZATOS MÉRETEZÉSI MÓDSZER Lényeg: szerkesztési szabályok a vizsgált elem keresztmetszetének geometriai adataira Alkalmazási feltételek: Normatív tűzgörbe (szabványtűz) Bemenő adat az előírt tűzállósági igény (Pl. REI 120) Ellenőrizendő / tervezendő : • A betonkeresztmetszet minimális mérete (bmin vagy t min) • Az acélbetétek minimális tengelytávolsága a felülettől mérve (amin) • Az acélbetétek mennyisége (pilléreknél) Az MSZ EN 1992-1-2:2005-ben kidolgozott esetek: • Oszlopok, pillérek • Falak • Kéttámaszú és többtámaszú gerendák • Peremein támaszkodó lemezek • Pontokon megtámasztott lemezek

  37. h ≥ b l a a b EC2 Táblázatos módszer Oszlopok, pillérek Falak Kéttámaszú gerendák A szerkezeti rendszer merevített (nem ellendülő) Az oszlop igénybevétele közel központos nyomás: e ≤ 0,15h (ill. 0,15b), ahol e=M0Ed/N0Ed lo,fi ≤3,0 m, ahol általában lo,fi = l t>30 percnél nagyobb tűzállósági határértéknél közbenső szinteknél lo,fi = 0,5l tetőszintnél 0,5l ≤ lo,fi ≤ 0,7l As<0,04 Ac

  38. EC2 Oszlopok, pillérek Falak Kéttámaszú gerendák Táblázatos módszer

  39. EC2 Oszlopok, pillérek Falak Kéttámaszú gerendák Táblázatos módszer

  40. EGYSZERŰSÍTETT SZÁMíTÁSI MÓDSZEREK Lényeg: a hatás jellegének és tartósságának ismeretében hőmérsékleti profilok (izotermák) használata Az izotermák alapján módosított keresztmetszet és/vagy anyagszilárdságokkal „normál” hőmérsékletnek megfelelő ellenállás számítás: 500˚C-os izoterma módszer (csökkentett keresztmetszet) Zóna módszer: csökkentett keresztmetszet és szilárdságok Az MSZ EN 1992-1-2:2005-ben kidolgozott esetek: • lemezek • gerendák • pillérek • köroszlopok

  41. TERHEK, HATÁSKOMBINÁCIÓ TŰZ ESETÉN Rendkívüli hatáskombináció Közelítés: Biztonságos felső érték: ηfi = 0,7 (Feltétel: Qk,1/Gk>0,5 )

  42. 20˚C h=300 945˚C b=160 EGYSZERŰSÍTETT SZÁMíTÁSI MÓDSZEREK Hőmérsékleti profil (izotermák) gerendára R 60 , h x b = 300 x 160 mm

  43. 20˚C h=300 945˚C b=160 EGYSZERŰSÍTETT SZÁMíTÁSI MÓDSZEREK <500˚C Hőmérsékleti profil (izotermák) gerendára R 60 , h x b = 300 x 160 mm

  44. Előadás vége

  45. A progresszív összeomlás jelensége

  46. Az összeomlás szempontjából kritikus rész Előadás vége „kulcsfontosságú elem”

More Related