1
Dr. Németh Györgyfőiskolai docens
féléves feladat:
rácsosszaruzattervezése
a
G
FswF
2
Elkészítendő feladatrészek
Vázlatterv
Terhek meghatározása
Héjazat méretezése
Szelemenek méretezése
Rúderők számítása
Rúdszelvények méretezése
Illesztések tervezése
Rúdbekötések ellenőrzése
Alakváltozások vizsgálata
Rácsos tartó kiviteli terve
3
Kiindulási adatok
Geometriai adatok (feladatkiírás szerint)
Terhekállandó terhek (súlyelemzés szerint);
esetleges terhek (csak meteorológiai terhek azMSZ 15021/1-86 szerint).
Anyagminőség: „37”-es szilárdsági csoportbólválasztandó.
Felhasznált szabványok:MSZ 15021/1-86
MSZ 15024/1-85
4
Vázlatterv
h L
a a a a a
10 %
5
Keresztmetszet
h
L
10 %
NF csavaros kapcsolat
pv.
6
A hóteher
vízszintes vetületre számított alapértéke
030≤α :
300M ≤ m ps = 0,8 kN/m2;
M > 300 m M002,02,02,0100
300M8,0ps ⋅+=⋅
−+= .
060≥α : ps = 0.
00 6030 <α< : lineáris interpoláció.
Biztonsági tényező:
ha g/ps = 1,0 → γs = 1,4 ;
ha g/ps = 0,4 → γs = 1,75 ;
0,4 < g/ps < 1,0 → lineáris interpoláció.
7
alapértéke: pw = c · w0 c: alaki tényező w0: torlónyomás
A torlónyomás Átlagos torlónyomásáltalában csökkentett
értékűáltalában csökkentett
értékű
w0 w0’ 0w 0w ’
a vizsgált hely terep-szint feletti magassága(h), illetve az építménymagassága (H)
mkN/m2
25101520253035404550
0,420,560,700,800,870,941,001,051,091,131,17
0,220,340,460,540,620,680,740,790,840,880,92
0,480,600,690,750,810,860,900,940,981,01
0,270,370,450,510,560,600,650,690,720,76
60708090100
1,241,311,361,411,46
1,001,071,141,201,25
1,071,121,171,221,26
0,820,880,930,981,03
A szélteher biztonsági tényezője γ=1,2.
A szélteher
8
A helyi és az átlagos torlónyomás
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,00 0,50 1,00 1,50 kN/m2
H (
m)
torlónyomás csökkentett torlónyomás
átlagos torlónyomás átlagos csökkentett torlónyomás
11
Héjazatok kialakítása
Trapézhullámúacéllemezek
v=0,8…1,5 mm.
Lemezhosszúságmax. 3100 mm.
6045
15
vízszigetelés
hőszigetelés
trapézhullámúacéllemez
Szerkezeti kialakításelvi vázlata
12
hóteherszélteherp
s
a
a
a
0,4a
0,4a a
qM
a
pw
g
Héjazatok méretezése
2MM
2MM
2M
M
wwssgM
HM
aqM
aqM
8
aqM
pcospcosgq
W
M
⋅⋅η=
⋅⋅η=
⋅=
⋅γ⋅α+φ⋅⋅γ+φ⋅⋅γ=
σ≤=σ
A határfeszültséget a lemezhorpadásszabja meg.
13
A szelemenekre ható erők
φ⋅⋅γ⋅α=
φ⋅⋅γ⋅α+⋅γ+⋅γ=
φ⋅⋅γ+⋅γ=
⋅γ⋅α+φ⋅⋅γ+⋅γ=
sinpq
cosppgq
sin)pg(q
pcos)pg(q
wwx,M
wwssgy,M
ssgx,M
wwssgy,M
wp
sp
g
x
y
y
x
g
psw
p
a
b
14
Folytatólagos többtámaszú szelemenek
L
M = 0,0957qL12
0.18L
t
1M
M
0.575L
2qLM = 0,0625qL =ktM =
162
LL
Mk
Mt
Mk
tM
L
kM
erősítés
M
M =M = 0,0858qL =1
1
22
M = 0,0625qL =M =t k2
16qL
kM Mk
L
M2
LL
tM Mt
L
2qL11,6
2
b
a
15
Hajlítás a tető síkjában
10
aqM
2x
maxy
⋅≈
x
yH
y
y
x
xmax W
M
W
Mσ≤+=σ
16
Mértékadó igénybevételek
)terhekreiaimeteorológ(6,0
YYYY
e
eeeikkiaaM
=α
⋅γ⋅α+⋅γ+⋅γ= ∑
Hy
y
x
xmax W
M
W
Mσ≤+=σ
17
Szelemenek leerősítése
h/2
h/2
h/2 h/2
h/2h/2
18
Erősítés, csuklók, illesztés
Keresztmetszet-erősítésmegoldásai
Csuklók kialakítása
Illesztés kialakítása
5
5
19
A szaruzat igénybevételei
szél
hó
állandó teher
a
G
FswF
Fs
G
FwwG
sF
F
wG/2
sF /2
F /2
wG
sF
F
wG
sF
F /2 G
sF
G
sF
G
sF
G/2
sF /2
P3y 4P4P
4P5P
2xP 2xP 2xP 3xP
P2y2yPP2y1yP
1xP
yB
Bxx
A
Ay
20
A mértékadó terhek (teherbírási határállapot)
)terhekreiaimeteorológ(6,0
YYYY
e
eeeikkiaaM
=α
⋅γ⋅α+⋅γ+⋅γ= ∑
241
221
4121
221604121
21604121
22160
241
221
5
4
333
222
111
s
s
yx
ws
yxws
yx
ws
F,
G,P
F,G,P
P,PF
,,F,G,P
P,PF,,F,G,P
P,PF
,,F
,G
,P
⋅+⋅=
⋅+⋅=
⇒⋅⋅+⋅+⋅=
⇒⋅⋅+⋅+⋅=
⇒⋅⋅+⋅+⋅=
2
FBA ix
xx∑=≈
Vízszintes erőkrehatározatlan szerkezet
P3y 4P4P
4P5P
2xP 2xP 2xP 3xP
P2y2yPP2y1yP
1xP
yB
Bxx
A
Ay
21
Rúdkeresztmetszetek
Övrudak
Rácsrudak
22
Kihajlási hosszak
Övrudak
a tartó síkjában történő kihajlás vizsgálatakor:a szomszédos csomópontok távolsága;
a tartó síkjára merőleges kihajlás vizsgálatakor: az oldalirányú eltolódással szemben rögzített csomópontok(szélrács, szelemenek) távolsága;
Ferde rácsrudak, oszlopok
a tartó síkjában történő kihajlás vizsgálatakor: a szomszédos csomópontok távolságának 0,8-szerese;
a tartó síkjára merőleges kihajlás vizsgálatakor:a szomszédos csomópontok távolsága;
23
A rudak karcsúsága
Megengedhető legnagyobb karcsúságA rúdigénybevétele
általában szélrácsokban ésmerevítésekben
rezgéshatásnakkitett
szerkezetekben
Nyomott rúd 150 250 -
Húzott rúd 400 - 250
24
Rúdszelvények méretezése
Nyomott rudak :
Külpontosan nyomott rudak :
Célszerű sorrend:nyomott övrudak,
húzott övrudak,
rácsrudak (először a nyomottak),
végoszlop, összekötő rudak.
Húzott rudak :
Külpontosan húzott rudak :
......;i
s
A
S
yx
max
HKHM
M
=λ=λ⋅ν
=λ
ϕ→λ
σ⋅ϕ=σ≤=σ
2
EH
M
Hhúzó
MH
nyomó
M
AS
1
1
W
M
A
S;
W
M
A
S
λλ
σ⋅−
=ψ
σ≤ψ+−σ≤ψ+
Hh
MM A
Sσ≤=σ
Hhúzó
M
W
M
A
Sσ≤+
25
Csomópontok kialakítása
a), b) csomólemez nélkül
c) gerinchez hegesztett csomólemez
d) kiváltó csomólemez
a b
dc
26
Bekötések és illesztések méretezése
e
e/2
e/2
Gyári / helyszíni
Szerkesztési szabályokvarratméret
kötőelemek elrendezése
Ellenőrizendővarratok hossza
csavarok száma
csomólemez (kiszakadás)
27
Rúdbekötések ellenőrzése
S
p
S
pp
p
ppp p
/2
/2
l⋅Σ=
a
Sp
28
Oszlop és szaruzat kapcsolata
Külpontosan terhelt oszlop,tisztán nyírt kapcsolat.
Központosan terhelt oszlop,hajlított-nyírt kapcsolat.
c
szaruzat hosszkötésszaruzat szaruzat-A y -A y
y-A
lekötés
Központosan terhelt oszlop,az oszlop felett hosszkötésszükséges.
29
Kötőelemek ajánlott méretei
Az elem vastagsága (mm) 2 – 5 4 – 8 6 – 12 8 – 14 12 – 20 > 20
A csavar mérete M 12 M 14 M 20 M 22 M 24 M 27
A furat átmérője (mm) 13 15 22 24 26 30
30
Nagyszilárdságú feszített csavarokSúrlódási határerő súrlódó felületenként
DsH, (kN), ha a tartó anyagának szilárdsági csoportjaA csavar mérete
Előírt feszítőerő,P0
(kN)„37” vagy „45” „52”
M 12M 16M 20M 22M 24M 27M 30
50100160190220290350
1938607182
109131
23467387
101133160
Palástnyomás határfeszültségeσpH N/mm2 500 700
Egy csavar határereje a súrlódási és a palástnyomási határerő kisebbike.
σ⋅⋅
⋅=
⋅=
pHmin
sH
pH
sH
H vd
Dnmin
D
DnminD
d: a csavarszár átmérője;n: a súrlódó felületek száma;vmin: az egy irányban elmozduló lemezvastagságok összegének kisebbike.
31
Merevségi követelmények
MSZ 15021/2-86 :Amennyiben az egyes épületfajtákra vonatkozó vagy a szerkezeti anyagok szerinti részletes elő-írások másképp nem intézkednek, akkor a kedvezőtlen esztétikai, illetve a pszichológiai hatáselkerülése érdekében a tartószerkezetek látható egyenes éleinek vagy síkjainak számított alak-változása nem lehet nagyobb a táblázatban megadott határértékeknél.E vizsgálatnál az állandó terheken kívül az esetleges terhek alapértékének csak a tartós részét kellszámításba venni és a tervezett túlemelések (pl. zsaluzással, feszítéssel) kedvező hatását figye-lembe szabad venni.
határértékeAz alakváltozás
általábanmérsékeltebb igény-
szint eseténkéttámaszú tartónál l/200 l/150Legnagyobb
lehajlás konzolnál l/100 l/75Elfordulás 1,5% 2,25%
Megjegyzések:1. A táblázatban l a támaszköz; illetve a konzol hossza.2. Többtámaszú vagy befogott tartóknál fenti követelmények értelemszerűen alkalmazhatók a nyomatéki nullpontokközti tartószakaszokra, mint szabadon felfekvő tartókra.3. Elegendő vagy a lehajlásokra vagy az elfordulásokra előírtakat betartani.
32
Alakváltozások vizsgálata (használati határállapot)
PP
12 2P 2P 2P
2P2P
2P1
P
Q=1
L
9 7' 5' 3' 1'1 3 5 7
2 4 6 8 4'8' 6' 2'
1 3 5 7 9 7' 5' 3' 1'
2'2 4 6 8 8' 6' 4'
ii
QP9
s2
s1
sEA
SSe
FGP
2
F
2
GP
⋅⋅
=
+=
+=
∑