A burkolatok merevítő hatásának figyelembe vétele acélcsarnokok földrengéshatásra történő tervezésekor – teljes léptékű kísérlet kiértékelése

2014. júliusában volt alkalmunk részt venni egy teljes léptékű kísérletsorozatban, melynek célja trapézlemez burkolatok merevítő hatásának vizsgálata volt acélcsarnokok esetében. A dolgozatunkban ezt a hatást a földrengési méretezési eljárás fejlesztése szempontjából vizsgáltuk. A kísérlet során egy acélcsarnok két keretállását terheltük és mértük a keret alakváltozásait. A méréseket különböző magasságú trapézlemez burkolatok és különböző magasságú szelemenek beépítésével, többféle konfigurációban elvégeztük. Az itt mért és feldolgozott adatok szolgálnak alapul a TDK munka során végzett összehasonlításokhoz, megállapításokhoz.

Magyarországon 2007 óta kötelező az épületek földrengése való méretezése, melynek az alapja az Eurocode 8 szabvány, a Nemzeti Mellékletekkel kiegészítve. A szabványban megfogalmazott általános méretezési elvek közvetlenül nem alkalmazhatók acélcsarnokok méretezésére, sokkal inkább többszintes épületekre vonatkoznak. Ezt mutatja többek között, hogy az Eurocode 8-ban javasolt közelítő számítás esetén a terheket 5%-os külpontossággal egy tökéletesen merev födémre kell működtetnünk, a hasznos terhek véletlenszerű elhelyezése miatt, ami acélcsarnokok esetén nem teljesül.

A kutatásunk során összehasonlításként megvizsgáltuk egy, az IBC (International Building Code) amerikai szabvány alapján kifejezetten acélcsarnokokra készült méretezési eljárást is. Ez az egyes kereteket külön vizsgálja, és a burkolatok merevítő hatását teljesen elhanyagolja. Eddigi tapasztalataink alapján, ez sem nyújt megfelelő közelítést az acélcsarnokok valós szeizmikus viselkedésére.

A teljes léptékű kísérletekkel az acélcsarnokok tényleges merevségét mértük különböző burkolati konfigurációk esetén. Ezeket a merevségeket egy térbeli, rúdelemekből felépített végeselemes modellbe építettük be, amelyen modális válaszspektrum analízist hatottunk végre. Ilyen módon összehasonlítható a három féle számításból (Eurocode, IBC, tényleges merevségeket használó numerikus modell) kapott földrengésteher értéke.

A dolgozat szakirodalmi áttekintésében először feldolgoztuk a fent említett kétféle méretezési javaslatot. Majd a következő részben a teljes léptékű kísérlet bemutatása után, konkrét példán keresztül szemléltettük a méretezési eljárásokat. Az ezekből kapott értékeket végül összehasonlítottuk az végeselemes modellünk eredményeivel, ami a kísérlet alapján kapott valós merevségekkel számol.

A dolgozat során kapott eredmények rámutatnak, bizonyos méretezési hiányosságokra, valamint javaslatot adunk továbblépésre, ezek megoldása érdekében.

szerzők

• 
  Opoldusz Máté
  építőmérnöki
  nappali
• 
  Jakab Sára
  építőmérnöki
  nappali

konzulensek

• 
  Dr. Dunai László
  egyetemi tanár, Hidak és Szerkezetek Tanszék
• 
  Dr. Joó Attila László
  egyetemi docens, Hidak és Szerkezetek Tanszék
  

helyezés