A vékonyfalú, hidegen alakított acélszelvények (továbbiakban: acélszelvények) alkalmazása régóta elterjedt a magasépítésben, különösen a könnyűszerkezetes épületek és csarnokok vázszerkezeteinek kialakításában. A "vékonyfalú" elnevezés a kis lemezvastagságra (t<4mm) utal, míg a "hidegen alakítás" a gyártástechnológiára.
A kis lemezvastagságok miatt kulcskérdés az acél megfelelő korrózióvédelmének és tartósságának biztosítása. Ennek érdekében igen gyakori a tűzihorganyzott acél alapanyagok használata. A Swedsteel-Metecno által alkalmazott anyagminőség például az "S350GD+Z275", amely az acél folyáshatárát és a tűzihorganyzott felületi korrózióvédelmet jelöli.
Az acélszelvények típusai és alkalmazási területei
A vékonyfalú acélszelvények lehetnek felületszerkezeti elemek (pl. trapézlemez, falkazetta) vagy rúdszerkezeti elemek (pl. nyitott vagy zárt szelvények).
A vékonyfalú Z- és C-profilok leggyakoribb alkalmazási területét a síkbeli főtartó keretekből álló csarnokszerkezetek másodlagos teherviselő elemei jelentik: tetőszelemen, falvázgerenda és falvázoszlop funkcióban. Feladatuk ilyenkor a tető- és falburkolat közvetlen alátámasztása, és a terhek továbbítása a főtartó keretállásokra, az elsődleges teherviselő elemekre.
Mivel ezen szerkezeti elemek fő igénybevétele egytengelyű hajlítás, a gyakorlatban előforduló gyártmányok profilalakja általában az erős tengely körüli hajlítási merevség szempontjából optimális, magas gerincű Z- vagy C-szelvény.
Alkalmazhatók még ezek az acél profilok közbenső födémekben fióktartóként, vagy belső elválasztó falak vázszerkezeteként. Bizonyos esetekben akár főtartó szerkezetek elemeként is alkalmazhatók (pl. portálkeretek vagy rácsostartók).
Az említett tartószerkezeti funkciók főként az ipari, mezőgazdasági épületek, csarnokok esetén fordulnak elő, ritkábban lakóházak könnyűszerkezetes vázszerkezeteként is. Egyéb különleges felhasználási területei is léteznek a vékonyfalú horganyzott szelvényeknek, mint például egyedi lakatos szerkezetekként (lépcsők, pódiumok), vagy a szemes anyagok tárolására szolgáló hengeres silók merevítőgerendáiként való alkalmazás.
Gyártástechnológia és alapanyagok
A vékonyfalú szelvények gyártásához felhasznált alapanyagok a szerkezeti acéloknak egy speciális csoportját képezik. Külön szabvány határozza meg ezen anyagminőségek jelölését, amely nemcsak az acél anyag mechanikai jellemzőit (folyáshatár, szakítószilárdság, szakadó nyúlás) határozza meg, hanem az alkalmazott korróziógátló felületi bevonat anyagát és rétegvastagságát is.
A hidegen alakításra alkalmas tűzihorganyzott acél alapanyagot a gyártók többszáz méter hosszú széles tekercslemez formájában biztosítják a profilozó üzemek számára. A széles tekercseket a gyártandó szelvény méretének megfelelően, kisebb kiterített szélességekre kell vágni, ez az ún. hasítás.
Magasabb minőségű korróziógátlás érhető el, ha a széles tekercsek hasítása után történik meg a tűzihorganyzás. Ilyen élhorganyzott tekercslemezeket használ a profilgyártáshoz a Swedsteel-Metecno Kft. is, a minél hosszabb élettartam érdekében.
A hidegen alakítással történő lemezmegmunkálás lehet élhajlítás, sajtolás vagy hengerlés. Ezek közül a hidegenhengerlés számít a nagyüzemi ipari termelés céljára leggazdaságosabb, leghatékonyabb termelési eljárásnak, a Swedsteel Z-/C-/U-szelvények is ezzel a technológiával készülnek.
A profilozó sor részei: lecsévélő egység, egyengető, lyukasztó egység, kicsípő egység, görgő sorok, profilvágó kés és ledobó asztal. A gyártott mérettartomány igen széles: a szelvények profilmagassága 100mm-től 400mm-ig terjed, a hengerelhető lemezvastagság 1,0mm-től egészen 4,0mm-ig választható.
Tervezés és méretezés Archicadben
Az acél tartószerkezeti építési termékek, gyártmányok harmonizált európai szabványok hatálya alá tartoznak, azaz kötelezően CE jelöléssel hozhatók forgalomba az Európai Unión belül. Az építési termékek forgalmazására vonatkozó európai jogszabály, az ún. CPR rendelet szerint a gyártóknak Teljesítmény-nyilatkozatot kell kiállítani a harmonizált termékszabványban pontosan meghatározott műszaki jellemzők értékéről, osztályától, azaz teljesítményéről.
A vékonyfalú szelvények a kis lemezvastagság, illetve az abból származó nagy lemezkarcsúságok miatt statikai szempontból speciális viselkedésűek, a rúdszerű és héjszerű erőjáték is megjelenik benne. A melegenhengerelt, vastagabb falú acél szelvényekhez képest többféle tönkremeneteli mód, azon belül stabilitásvesztési mód jelenik meg, amelyet figyelembe kell venni a helyes tervezéskor.
A teherbírás meghatározásánál azt is tudni kell, hogy a vékonyfalú szelvények érzékenyek a gyártási pontatlanságokra, az imperfekciókra, és nagyon fontos jelentőségű az oldalirányú megtámasztások kialakítása.
Az Európai Unión belül az Eurocode méretezési szabványokat kötelező alkalmazni, a tagállamokban érvényes Nemzeti Mellékletekkel együtt. A vékonyfalú tartószerkezeti elemek méretezésére külön kötet vonatkozik az Eurocode-ban, amely részletes számítási módszert ír elő.
Lehetőség van alternatív eljárások alkalmazására, pl. laboratóriumi kísérletek alapján meghatározott teherbírás meghatározásra, de nagyon fontos, hogy a tervezési értékeket az Eurocode keretszabvány által megkövetelt biztonsági szintet igazolni kell.
A Swedsteel gyártmányú Z- és C-szelvények Eurocode szerint készített statikai táblázatai és online kalkulátora megtalálható a cég internetes szakmai oldalán. A Swedsteel technikai és piaci szakmai know-how-t nyújt a könnyűszerkezetes tető- és falburkolati rendszerek, az acél anyagú szerkezetek és csapadékvíz-elvezető rendszerek területén.
Ha szerkezettervező programokkal cserél adatokat, hasznos lehet a szabványos elemek használata a profilos oszlopok és gerendák esetében. Az Archicadben a bal oldali, nem szerkeszthető Elérhető profilok listából szabványos profilok ezreit érheti el. Így a kiválasztott szerkezetek megjelennek a jobb oldali listában.
Area Schedules - ArchiCAD Tutorial
Tűzvédelmi szempontok
Az acél és a tűzihorganyzott acél anyagok, így a belőlük készült bármilyen profil, szerkezet külön vizsgálat nélkül "A1", azaz neméghető tűzvédelmi osztályba sorolható.
A tűzállósági teljesítmény acél rúdszerkezeti elemek esetén "csak" a teherbírásra vonatkozhat, amelynek jelölése "R" és utána perc mértékegységben kifejezett tűzállósági teljesítmény (pl. R15 vagy R30), amely azt fejezi ki, hogy az adott acél szerkezeti elem tűz hatására teherbírási határállapotba kerülhet.
Az acél anyag magas hőmérsékleten jelentősen lecsökkennek szilárdsági értékei, ezért a tűzállósági követelmények ismerete kulcskérdés minden acél szerkezet tervezésekor, építésekor.
A tűzállósági teljesítmény meghatározása történhet akkreditált laboratórium által végzett szabványos vizsgálattal, vagy Eurocode szerint rendkívüli határállapotban végzett számítással, vagy bizonyos esetekben az előző kettő kombinációja alapján is.
Fontos, hogy a tűzállósági teljesítmény sok tényezőtől függő komplex szerkezeti jellemző, ezért megfelelő tervezéssel a tűzvédelmi követelményeknek biztonsággal megfelelő, gazdaságos acél szerkezetek hozhatók létre.
Nincsen tűzállósági követelmény bizonyos feltételek mellett az alacsony kockázati osztályba sorolt ipari, mezőgazdasági épületek szerkezeteivel szemben. R15 tűzállósági követelmény esetén Eurocode szerinti számítással reális esély van rá, hogy külön tűzvédelem nélkül kimutatható legyen a megfelelőség. R30 vagy annál magasabb tűzállósági követelmény gazdaságosan általában már csak valamilyen passzív tűzvédelemmel biztosítható.
A Swedsteel vékonyfalú acél szelemenek R15 tűzállósági teljesítményre Eurocode szerinti egyedi számítással igazolhatók. A cég mérnökei az elküldött geometriai és terhelési adatok alapján számítással határozzák meg a szükséges szelvényeket, amelyek normál és rendkívüli tervezési állapotban, tűzhatásra is megfelelőek.
A Terv 0,00 szintje mindig nulla az elem tényleges magasságának meghatározásához. Adja meg a tengerszintet (Magasság) a Lehetőség > Terv beállításai > Terv helye menüpontban.
A helyzet az Elembeállítások Osztályozás és tulajdonságok paneljén adható meg. A Jellemző tárgyak az Elembeállítások Listázás paneljén kapcsolhatók hozzá az elemekhez.
Ez általánosságban az a helyiség, amellyel az elem határos vagy amelyet metsz 2D-ben. Az érintett helyiség meghatározásai elemenként eltérőek. Egy elemhez csak egy érintett helyiség tartozhat.
Ajtó/ablak: a fogadó fal érintett helyisége. Tárgy, Fény, Alakzat, Lépcső, Korlát: az a helyiség, amelynek honszintje megegyezik az elem honszintjével. Gerenda: az a helyiség, amelyet a gerenda referenciavonala metsz 2D-ben. Az elem érintett helyiségének száma 2D-ben (ha van ilyen).
Az elem felső kapcsolattal rendelkező szintjének relatív helyzete. Fal esetén: a fal külső dőlésszögével egyenlő. Tárgy: A tárgy szélessége, a Tárgy beállítások Előnézet és elhelyezés panelének "1. Oszlop: az oszlop szélessége - a Mag 1. 1.
Az IFC Hozzárendelést az IFC tervkezelőben lehet elvégezni. Az ARCHICAD elemek IFC szerinti osztályozása az Elembeállításoknál (az Osztályozás és tulajdonságok panelen) található. Az IFC típusú megfeleltetés az aktuális előnézeti fordító „Típusmegfeleltetés exportáláshoz” beállításától függ.
Elem nettó térfogata. Tető-Héj-Födém-Felületháló: az esetleges nyílások területével csökkentve. Ajtó-ablak: Az ajtó/ablak által kivágott nyílás térfogata. Az alárendelt elemek esetén használatos (pl.
A fal kerülete változhat az Alaprajz vetítési beállításaitól függően (pl. Az elemen lévő összes áttörés teljes kerülete. FF panel: Annak a helyiségnek a száma (ha van), amelyből a panel kifelé néz. FF panel: Annak a helyiségnek a neve (ha van), amely a panel külső felületével határos.
Tető/héjszerkezet/födém: tartalmazza a nyílások térfogatát. Helyiség: A helyiségtest magassága, a helyiség kiindulási szintjétől mérve. Elem eltolása a honszinttől.
tags: #acel #szelvenyek #archicad