Épületek méretezése szeizmikus teherre: alapelvek és szabályok

Országunk a világ súlyos földrengés zónájában található. Szárazföldünk közel 92 százaléka a földrengés zónájában található. Ezen felül az ezen talajok 66 százaléka első és második fokú földrengésveszélyes terület. Ezek a régiók a népességünk 70 százalékát és a nagy ipari üzemek 75 százalékát tartalmazzák. Ezek az arányok valóban azt mutatják, hogy milyen nagy a kockázat.

Magyarország szeizmikus zónák térképe

Manapság a mérnökök rendelkeznek ismeretekkel és tapasztalatokkal a földrengésálló épületek építéséhez. Minden projektben azonban szükség van az épület szeizmikus védelmére. Számos cisztikus szilárdsági vizsgálatot végeznek fejlett laboratóriumokban annak meghatározására, hogy az épületek és a benne található berendezések földrengésállóak-e. Számos vizsgálati módszert és szabványt tett közzé a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC). A TS EN 60068-3-3 szabvány általános információkat nyújt a szeizmikus tesztek elvégzéséről és leírja a módszereket. A TS EN 60068-2-6 szabvány leírja a szinuszos rezgést.

Hogyan élik túl a földrengésbiztos épületek a hatalmas rengéseket | A bázis izolációjának magyarázata

A szeizmikus tervezést befolyásoló fő tényezők

Az épületek tervezését befolyásoló fő tényezők a következők:

  • Torzió: Az épületek tömegközéppontjában áll, ahol az épület forgás nélkül kiegyensúlyozott. Ha a tömeg egyenletesen oszlik meg az épülettervben, akkor a tömegközéppont és a talaj geometriai középpontja egyensúlyban van.
  • Csillapítás: Az épületek általában gyenge rezonátorok a dinamikus ütések kiküszöbölése és a rezgések elnyelése szempontjából.
  • Rugalmasság: Az anyag nyújthatóságát anélkül, hogy elveszíti teherbíró képességét, a nagy deformációk kivételével, rugalmasságnak nevezzük. A szerkezeti elem rugalmassága jellemző, például hajlítás vagy mozgatás.
  • Szilárdság és merevség: Az erős építőanyagok biztonságosan ellenállnak minden alkalmazott erőnek.
  • Épületkonfiguráció: Ez a meghatározás az épület alakját, méretét, valamint szerkezeti és nem szerkezeti elemeit írja le. Az épület konfigurációjával meghatározzuk a szerkezetben lévő szeizmikus erők alakját, azok relatív nagyságát és az aggodalomra okot adó tervezési problémákat.
Épületszerkezeti tényezők és a szeizmikus ellenállás

Jogi háttér és szabványok

Ezen felül a Közmunkaügyi és Települési Minisztérium jogi intézkedéseket hoz a földrengésekkel kapcsolatban. Az 1940 óta nyolc földrengés-rendeletet tettek közzé. A vasbeton épületeket és a földrengés számításait először beépítették az 1949 földrengési kódexbe.

A többször módosított 1959. IV. TÖRVÉNY a Magyar Köztársaság Polgári Törvénykönyvéről külön fejezetet szentel - ezzel is hangsúlyozva a probléma fontosságát, és jogi megítélését - a teljesítésnek, illetve a hibás teljesítésnek. A 305. § (1) bekezdés szerint, „olyan szerződés alapján, amelyben a felek kölcsönös szolgáltatásokkal tartoznak, a kötelezett hibásan teljesít, ha a szolgáltatott dolog nem felel meg a teljesítéskor a törvényes vagy a szerződésben meghatározott tulajdonságoknak”. A teljesítést a Ptk.277. § (1) bekezdése határozza meg: „A szerződéseket tartalmuknak megfelelően, a megszabott helyen és időben, a megállapított mennyiség, minőség, és választék szerint kell teljesíteni. A szolgáltatásnak alkalmasnak kell lennie arra, hogy azt rendeltetésének, illetőleg a szerződésben kikötött, vagy egyébként a szerződéskötéskor a kötelezett által ismert célnak megfelelően lehessen felhasználni”. Ez azt jelenti, hogy a kötelezett a teljesítéskor megfelelő gondossággal, a társadalmilag elfogadott gazdasági szinten teljesítsen, mely átlagos gazdálkodótól (tervezőtől, kivitelezőtől, üzemeltetőtől) elvárható.

Jogi keretek és szabványok az építőiparban

Releváns magyar szabványok (MSZ) a szeizmikus tervezéshez

Az alábbi táblázatban összefoglaljuk a szeizmikus teherre történő méretezéssel kapcsolatos legfontosabb magyar szabványokat (MSZ), melyek relevánsak az épületek tervezésénél és kivitelezésénél:

Szabvány szám Leírás
MSZ ENV 1991-1:1998 A tervezés alapjai és a tartószerkezeteket érő hatások. 1. rész.
MSZ ENV 1991-2-1:1999 A tervezés alapjai és a tartószerkezeteket érő hatások. 2.1. rész: A tartószerkezeteket érő hatások.
MSZ ENV 1998-1-1:1998 Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezési előírásai. 1.1. rész: Általános szabályok.
MSZ ENV 1998-1-2:1999 Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezési előírásai. 1.2. rész: Általános szabályok.
MSZ ENV 1998-1-3:2000 Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezési előírásai. 1.3. rész: Általános szabályok.
MSZ 15002-1:1987 Építmények alapozásának erőtani tervezése.
MSZ 15012-1:1986 Építmények teherhordó szerkezeteinek erőtani tervezése.
MSZ ENV 1992-1-1:1999 Betonszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános szabályok.
MSZ ENV 1993-1-1:1995 /A1:1999 Acélszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános szabályok.
MSZ ENV 1995-1-1:2000 Faszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános szabályok.
MSZ ENV 1996-1-3:1999 (angol nyelven) Falazott szerkezetek tervezése. 1-3. rész: Általános szabályok.
MSZ ENV 1997-1:2000 Geotechnikai tervezés. 1. rész.

tags: #meretezes #szeizmikus #teherre