This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
@Kulcsár Béla, elektronikus adatbázisban tárolni tilos! 1
8 Falazott szerkezetek tűzvédelme
Kulcsár Béla
Tartószerkezetek tűzvédelme 2018/19.
Tematika és ütemterv
Tartószerkezetek tűzvédelmeOkt. hét
Idő-pont
TÉMA (előadás és gyakorlat)
Megjegyzés 7.
Vasbeton szerkezetek tűzvédelmi tervezése. Az anyagok viselkedése ma-
gas hőmérsékleten. Számítás (EC2), konstruálás, szerkezeti rendszerek. Tervfeladat kiadása.
8.
Falazott szerkezetek tűzvédelmi tervezése. Falak és boltozatok. Az
anyagok viselkedése magas hőmérsékleten. Számítás (EC6), konstruálás, minősített rendszerek. Tűzfalak állékonysága. Tervkonzultáció
9.
Faszerkezetek tűzvédelmi tervezése I. Az anyag viselkedése magas hőmérsékleten. Számítás (EC5), konstruálás, szerkezeti rendszerek.
10.
Faszerkezetek tűzvédelmi tervezése II. Kapcsolatok viselkedése magas hőmérsékleten. Számítás (EC5), konstruálás. Tervkonzultáció
11.
Ponyvaszerkezetek és kötélszerkezetek. Számítás és konstruálás, tűz-
védelmi kérdések. Összetett szerkezeteinek tűzvédelmi problémái.
12.
Összetett szerkezeteinek tűzvédelmi problémái. Konstruálás.
Tervkonzultáció. Vizsgainformációk.
Keresztmetszet
Pillér- ill. oszlopszelvények
Födémek
@Kulcsár B., 2009-
Féléves tervfeladat Féléves tervfeladat
1. lépés:- emeletközi födém statikai számítása- terhek levitele az alaptestig
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
@Kulcsár Béla, elektronikus adatbázisban tárolni tilos! 2
Féléves tervfeladat
Földszinti pillér• vasbeton / tégla
Vasbeton körpillér• beton a kódok szerint
Tömör kisméretű téglapillér• téglaszilárdság a kódok szerint
2. lépés:- szerkezeti elemek ellenőrzése- rendeltetésszerű állapotra és
tűzhatásra (rendkívüli áll.) is!
Féléves tervfeladat
Egyéni kódok→ mellékelt pakk
Tartószerkezetek tűzállósági előírásai:• pillér B R60• emeletközi födém C REI 30• tetőfödém elemei D R(EI) 15
@Kulcsár B., 2011
L3 Acél Acélgerenda RR-fa L2[m] [m] min. tűzvédelme osztály
• Hogyan írhatók le fizikailag a tüzek?• Milyen hőhatás működik egy szerkezetre?• Milyen hatások (terhek) működnek a szerkezetekre?• Hogy viselkednek a falazott szerkezetek tűzhatás alatt?
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
@Kulcsár Béla, elektronikus adatbázisban tárolni tilos! 3
• autoklávban szilárdítják, vízszegény CSH keletkezeik → nem éghető, A1• (alacsony) teherbírását a CSH-pórusfalak adják, hőszigetelését a légpórusok
Mészhomok tégla, beton falazóelemek
• normál és könnyű testsűrűségű betonból is készül• földnedves beton (F1 / S1)• alacsony v/c tényezővel• frissbeton vibrálása: sablonban• nem éghető → A1 (EU-Bizottság)
• nagy nyomás alatti préseléssel,sajtolással áll elő a falazóelem
• nagy szilárdságú, karcsú (látszó) falazatok• magas testsűrűségű (1400-1800 kg/m3)
• nem éghető → A1 (EU-Bizottság)
Mészhomok tégla falazóelem
@Kulcsár B., 2009-
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
@Kulcsár Béla, elektronikus adatbázisban tárolni tilos! 4
A szerkezet melegítő hatások: - hőátadás (konvekció) és hősugárzás (radiáció)- a szerkezeti elemre jutó hőáramsűrűség:
Hőtani anyagjellemzők- sűrűség ρ [kg/m3]- fajhő c [kJ/kg0C]- hővezetési
tényező λ [W/m0C]
Hőhatás a szerkezeti elemre
rnetcnetnethhh ,,&&& +=
Mekkora a szerkezeti elem felületi (Θm) és belső hőmérséklete? @ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@Kulcsár B., 2009-
• magas hővezetési tényező• tagolt keresztmetszetek (magas Am/V-arány)• kb. egyenletes hőmérsékletoszlás a keresztmetszetben• a tűzhatás során alapvetően fizikai átalakulás
A szerkezeti elem hőmérséklete tűzben
• alacsonyabb hővezetési tényező• kompakt keresztmetszetek (alacsony Am/V-arány)• egyenlőtlen hőmérsékletoszlás a keresztmetszetben• a tűzhatás során az anyag kémiailag is átalakul
Km
Wa
⋅≈ 45λ
Km
Wc
⋅≈ 4,1λ
Acél
Beton
Tégla-falazatKm
WM
⋅≈ 9,0λ
• még alacsonyabb hővezetési tényező, kompakt szelvény• szintén egyenlőtlen hőmérsékletoszlás a szelvényben• tűzhatás során kevésbé, de változik az anyag kémiailag
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár@ Kulcsár
@Kulcsár B., 2009-
→ keresztmetszetek EC szerinti termikus analízise
8B – Falazatok elemei
• falazóelemek és anyagaik
• habarcsok
Elemi tartószerkezetek - falazatok
Falazott szerkezetből ma jellemzően falakat és pilléreket építünk- az előadásban a rúdszerkezeteket, belső pillért illetve falat tárgyalunk
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@Kulcsár B., 2009-
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
@Kulcsár Béla, elektronikus adatbázisban tárolni tilos! 5
Vasbeton koszorú:A falon a födém szintjén készített téglalapszelvényű abroncs, a falon végig felfekszikFunkciói:• falak összefogása (pl. eldőlés ellen)• függ. és vízszintes terhek elosztása
Vasbeton áthidaló:• falbeli nyílás fölötti gerenda, mely
a végein a falon fekszik fel• nyílás fölötti szerkezeteket (pl. födém,
fal) hordja• vb. koszorúnál ált. magasabb
@Kulcsár B., 2009-
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
@Kulcsár Béla, elektronikus adatbázisban tárolni tilos! 6
8C - Falazat jellemzői és teherbírása
• falazat viselkedése nyomásra
• Eurocode 6 , 1-1 rész filozófiája
• számítás a „rendeltetésszerű” állapotban
Falazat teherbírása - nyomás
Jelenségek nyomó igénybevétel alatt:- a habarcs szilárdsága általában kisebb mint a falazóelemé, ezért- a nyomott habarcs keresztirányban jobban szét kíván nyomódni, mint a tégla- habarcsrétegek közti átkötő téglákban vízszintes húzás (hasítóerő) ébred- zömök faltest törése a függőleges hasadással indul, a törőteher kb. 70%-ánál- minél vékonyabb a habarcs, annál kisebb vízszintes húzóerőt ad át a téglára
→ vékonyhabarcs növeli a teherbírást + azok jellemzően gyári habarcsok@Kulcsár B., 2009-
Soklyukú falazóblokkok szilárdsá-gát a bruttó alapterületükre állapít-ják meg, szabvány szerint 10×10×10 cm-es kockán. Más elemről át-számítás a δ alaktényezővel.
Nyomott pillér/fal tűzben – tervezési táblázatokEurocode 6-1-2 Nemzeti Melléklete
Kulcsár
Kulcsár
Kulcsár
Égetett kerámia falazat tűzben - tervezési táblázatEurocode 6-1-2 Nemzeti Melléklete
Megjegyzés:→ nem jelölt mezők (-): paramétereinél kísérleti eredmények adaptálása szükséges→ zárójeles (kedvezőbb) értékek: (újonnan) vakolt falazatokra érvényesek→ kísérleti minősítéssel a fenti vastagságoknál vékonyabb falak is tervezhetők
(szükséges, mert 250 - 300 - 380 mm vastag falak járatosak)
Soklyukú égetett agyag falazóblokkos fal (EC6 szerinti 3. falazóelem-csoport)
@Kulcsár B., 2009-
Általános és vékonyrétegű habarcs5 N/mm2 < fb =< 35 N/mm2 500 kg/m3 < ρ =< 1200 kg/m3
(kivonat)Falazat
nyomásikihasználtsága REI 30 REI 60 REI 90 REI 120 REI 180 REI 240
a minimális falvastagságnak / pillér-szelvénynek megfelelő értékek
tfi,d [min] tűzállósági teljesítmény min. falvastagsága tf [mm]
α =< 1,0
α =< 0,6
@ Kulcsár
@ Kulcsár @ Kulcsár
@Kulcsár B., 2009-
Falak és pillérek (EC6 szerinti 1. falazóelem-csoport)
Pórusbeton falazat tűzben - tervezési táblázatEurocode 6-1-2 Nemzeti Melléklete
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
@Kulcsár Béla, elektronikus adatbázisban tárolni tilos! 15
Eurocode 6-1-2 tervezési táblázatának problémáiAz EC 6-1-2 a kihasználtságot a régi DIN 4102 szerint értelmezi!Táblázat használati feltétele:
0,4, =≤∑ Glo
Glo
RkiEk és
NN γ
γα
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@Kulcsár B., 2009-
Ki állíthat ki Eurocode-számítás alapján teljesítmény-nyilatkozatot?
A tervező !Az MMK tagozatok közti megállapodása alapján:- a tűzvédelmi tervező (és)- a statikus tervező isTovábbá a Tűzvédelmi Törvény alapján szükséges:- a felelős műszaki vezető (FMV) bejegyzése az E-Naplóba
(azaz: tényleg terv szerinti az építés)
@Kulcsár B., 2009-
És aki nem: a gyártó !→ mert nem falat gyárt, hanem „csak” a komponenseket!
- DE: minta ill. sablon teljesítmény-nyilatkozatot adhat !
A gyártó NMÉ / ETA alapján állíthat ki teljesítmény-nyilatkozatot.Ezek alapja többnyire tűzállósági kísérlet.
@ Kulcsár
@ Kulcsár
Eurocode 6-1-2 – amire nincs tervezési táblázat!
@Kulcsár B., 2009-
Ragasztóhabos általános falazóelem-rendszer
→ kísérlettel segített tervezés→ tűzállósági kísérlet alapján→ falként elérhető: A1 REI 180
R180: kétoldali vakolattalA1: OTSZ alapján (nem vizsgálat!)
Megjegyzés:→ REI-M: jellemzően nem felelnek meg
- cél: a minél homogénebb falazat - falazóelem jellemzően a 3. falazóelem-csoportból- 25…44 cm vastag falazatok esetén kétoldali
ragasztóhab, a peremektől ált. 5-6 cm-re- felhordás után néhány másodperccel a ragasztó
gyanta jellegű szalagot alkot: falazás ekkor
@ Kulcsár
@ Kulcsár
Eurocode 6-1-2 – amire nincs tervezési táblázat!
@Kulcsár B., 2009-
- a 3. falazóelem-csoportnak sem felel meg- csiszolt tégla, ragasztóhabos (4 csík) falazat
→ kísérlettel segített tervezés→ tűzállósági kísérlet alapján→ falként elérhető: B-s1,d0 REI 30
kétoldali vakolattal
- a 3. falazóelem-csoportnak sem felel meg- csiszolt tégla, ragasztóhabos falazat- 4 rag.hab-csík, csak a kerámia bordákon→ kísérlettel segített tervezés→ tűzállósági kísérlet alapján→ növelt ∆Θ a belső bordák közt→ falként elérhető: A1 REI 90
- kisebb épületek / passzívházak falai- nem sorolható falazóelem-csoportba- belsejében jell. 15 cm vb. fal áll elő
@Kulcsár B., 2009-
→ alapvetőn azon rendszerek értékelhetők,melyek kemény műanyag távtartóvalrendelkeznek
→ esetleges átmenő EPS-sávok a tűz korai átterjedését is lehetővé teszik!
→ kísérlettel segített tervezés, tűzállósági kísérlet→ vagy: ETAG 009, Annex C szerint→ falként elérhető: B REI 30
vékonyvakolattal→ falként elérhető+: B REI 120
belső oldal(ak)on 1 rtg GKF
Polisztirol zsaluelemes falrendszer@ Kulcsár
@ Kulcsár
8G – Falak állékonysága tűzhatás során
• M-kritérium teljesítése (korábbi tűzfalak)
Tűzfal (teherhordó)Szerkezet (tűzszakaszhatár) tűzvédelmi célja: a tűz más építményre vagy
tűzszakaszra való átterjedésének előírt időtartamig való megakadályozása.
Tűzfal – „normális esetben”Önálló alapon nyugvó, az épületet - a tető-szerkezetet ill. tetőfödémet – is átmetsző,nem éghető (A1) anyagból készült térelha-tároló falszerkezet. Az állékonysága ésa tűzvédelmi teljesítménye részlegesépületomlás esetén is megmarad.
@Kulcsár B., 2010-
Mérnökileg elvárható tűzállósági teljesítmény:
REI-MJelenlegi OTSZ-előírás:
REI (…)Tűzállósági határérték:
TH ≥ 120 perc
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
@Kulcsár Béla, elektronikus adatbázisban tárolni tilos! 17
Égetett agyagtégla falazat• égetett agyag: A1, magas TH
• húzószilárdsága csekély, tiszta falazat-ból csak kis magasságú fal építhető
• H = 3,0 m magasságig, és t ≥ 300 mmfalvastagságtól, födémekkel meg-támasztva ált. megfelelnek
@Kulcsár B., 2009-
Vasbeton fal• A1, magas TH
• öntött szerkezet→ lángáttörés ellen kiváló
• acélbetétek: oldalirányú ütőteherigénybevételét képesek felvenni
• t ≥ 140 mm, as ≥ 25 mm
M-kritérium teljesítése (korábbi tűzfalak)
Magas, önhordó égetett agyagtégla falazat• magas fal esetén az oldalirányú terhet a falazat önmagában
nem tudja felvenni → vasbeton pillérváz erősítés szükséges
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@Kulcsár B., 2009-
M-kritérium teljesítése (korábbi tűzfalak)
Pórusbeton falazat, vb pillérekkel• autoklávolt CSH: A1, magas TH
• bármely szilárdsága csekély• oldalirányú terhet önmagában
nem képes felvenni→ födémekkel megtámasztva is
mindig vb pillér erősítés szükséges
t ≥ 300 mm üreges falazóelem, benne φ200 mm vasbeton pillér építendő
• magas fal esetén a φ200 mm vb pillérteherbírása nem elégséges
• látszó vasbeton pillérek (konzol)• köztük vasalt pórusbeton-elemek
(ezek csak a kb. 3 m-es pillérközben,mint kéttámaszú tartó kapják az ütést)
vb pillér vasalt pórusbeton@Kulcsár B., 2009-
M-kritérium teljesítése (korábbi tűzfalak)
Acélvázas fal• acél: A1• de alacsony TH ≈ 15 min
• tűzvédelmi burkolat kell→ spec. A1 lemezek
(belső réteg lemeze A2 is lehet)• ezek teherbírása oldalirányúütőteher (M-kritérium) ellennem elégséges→ folytonos acéllemez beépítése
szükséges a tűzvédő burkolatmögött
@Kulcsár B., 2009-
M-kritérium teljesítése (korábbi tűzfalak)
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
@Kulcsár Béla, elektronikus adatbázisban tárolni tilos! 18
Tűzfalak – állékonyság vízszintes teherre
Vb oszlopvázas téglafal
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@Kulcsár B., 2009-
A tűzfal az alaptestbebefogva önállóan áll.
Ált. tűzfal@ Kulcsár
Tűzfalak – állékonyság vízszintes teherre
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@ Kulcsár
@Kulcsár B., 2009-
Két telekhatáron csat-lakozó épület, két füg-getlen (dupla) tűzfal,saját alaptestekkel.A tűzfalakat a „magasban” a csatla-kozó tűzszakasz vázatámasztja meg víz-szintesen.
Kettős tűzfal@ Kulcsár
Többszintes épület:
Két telekhatáron csat-lakozó épület, két füg-getlen (dupla) tűzfal,saját alaptestekkel.
A tűzfalakat a csatla-kozó tűzszakasz szer-kezete támasztja megvízszintesen.
Vasbeton födém- ésgerenda beköthet a tűz-falba, acél vagy fa-anyagú azonban nem.
Tűzfalak – állékonyság vízszintes teherre
@ Kulcsár@ Kulcsár
@ Kulcsár
@Kulcsár B., 2009-
Többszintes épület:
Tűzszakaszok elválasz-tása (itt) tűzfallal
A tűzfalat a csatlako-zó - és épen maradó -tűzszakasz szerkezete támasztja meg víz-szintesen.
Vasbeton födém- ésgerenda beköthet a kö-zös tűzfalba, acél vagy faanyagú azonban nem.A bekötés mélységekorlátos (120 mm).