SÍKALAPOK TERVEZÉSE. BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék. Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Átírás

1 SÍKALAPOK TERVEZÉSE

2 SÍKALAPOK TERVEZÉSE síkalap mélyalap mélyített síkalap Síkalap, ha: - megfelelő teherbírású és vastagságú talajréteg van a felszín közelében; - a térszín közeli talajréteg teherbírása nem nagy ugyan, de mélyebben sincs jobb, s az épület súlyát nagy felületen el lehet osztani (lemez alap); - az altalaj teherbírása kicsi, de a ráhelyezett épület, építmény süllyedésre nem érzékeny, és felszínközeli síkalapozással költséges talajvízszintsüllyesztés, vagy mélyalapozás küszöbölhető ki. Mélyalapot csak akkor tervezzünk, ha a síkalap műszakilag nem megfelelő, vagy csak nagyobb költséggel építhető.

3 Síkalapok tervezési követelményei, eljárásai, a tervezés folyamata (EC7 szerint)

4 Vizsgálandó határállapotok k é z síkalapok esetén s s é n z a p T é i ik t Határállapotok: e z k e ö k az általános állékonyság elvesztése n r r e é z s m az alap alatti talajtörés, átfúródás, ó kipréselődés t zak r a tönkremenetel elcsúszás miatt T ss s é együttes ó tönkremenetele a tartószerkezet és az altalaj i i c n uk az alap mozgása miatt a t a tartószerkezet tönkremenetele r g t á s s n d o r k á l e i r túlzottan nagy süllyedések (és süllyedéskülönbségek) z t S e z túlzottan nagy megemelkedés duzzadás, E e k M r e B fagy svagy más okok miatt z ó t elfogadhatatlan mértékű rezgések r a T 4

5 Teherbírási határállapotoknak a tartószerkezeten lévő emberek, a tartószerkezet, továbbá az ott tárolt anyagok, állatok biztonságával kapcsolatos határállapotokat nevezzük: Helyzeti állékonyság, amikor a tartószerkezet, vagy annak egy része, mint merev test egyensúlyát veszíti; Túlzott mértékű alakváltozás, a tartószerkezet, vagy egy tartószerkezeti rész folyási mechanizmussá való átalakulása, szilárdsági törés, a tartószerkezet vagy tartószerkezeti rész (ezen belül a támaszok, az alapozás) stabilitásának elvesztése, tönkremenetele. Használhatósági határállapotnak nevezzük: A tartószerkezetnek, vagy a tartószerkezeti elemen a szokásos használati körülmények (jelentős lehajlás és túlzott repedezettség) közötti használhatóságával; Az emberek komfortérzetével; Az építmény külső megjelenésével (burkolat, nem tartószerkezeti elemek károsodásával) kapcsolatos határállapotokat. 5

6 Tervezési eljárások Tervezési eljárások típusai Közvetlen tervezési eljárás Közvetett tervezési eljárás Szokáson alapuló tervezési eljárás 6

7 Közvetlen tervezési eljárás: Minden határállapotra más - más modell: Teherbírási határállapotok: a törési mechanizmus legpontosabb modellezése Használhatósági határállapotok: süllyedésszámítással törőfeszültség képlet korábban MSZ illetve az MSZ EN ajánlott képletei FEM-programokkal numerikus méretezés Törési állapotig terjedő vizsgálata Tervezési eljárások terhelés-süllyedés kapcsolat 7

8 Tervezési eljárások Közvetett tervezési eljárás: Összehasonlító tapasztalatok, valamint terepen vagy laboratóriumban végzett mérések, ill. észlelések eredményeit alkalmazzuk Pl.: Szondázás, pressziométeres vizsgálat eredményei alapján, tapasztalati képletek segítségével becsüljük a talajtörési ellenállást Előnye: számítás terjedelme csökken 8

9 Tervezési eljárások Szokáson alapuló tervezési eljárás: Valószínűsített talajtörési ellenállással számolunk Elsősorban kőzeteken történő alapozás esetében alkalmazzuk, útmutatás a G mellékletben található A kőzettípusa, tagoltsága és egyirányú nyomószilárdsága alapján lehet egy megengedett talpfeszültséget felvenni. egyszerűsített eljárások 9

10 Teherbírási határállapotok GEO a talaj törése vagy túlzott mértékű alakváltozása (az ellenállást a talaj vagy szilárd kőzet szilárdsága jelentősen befolyásolja) STR a tartószerkezeti elemek belső törése vagy túlzott alakváltozása (az ellenállást a szerkezeti anyagok szilárdsága jelentősen befolyásolja) EQU a helyzeti állékonyság elvesztése (merev testként gyors és lényeges helyzetváltozás az ellenállást a szerkezeti anyagok és a talaj szilárdsága jelentősen nem befolyásolja) UPL a tartószerkezet vagy a talaj felúszás folytán bekövetkező egyensúlyvesztése Geotechnikai szerkezetek esetében leggyakrabban a GEO és az STR határállapotokat kell vizsgálni. 10

11 törési mechanizmus az alap alatt (a szokásos körülmények közt a leggyakoribb) helyi nyírási törés (ritkán, széles alapok szélei alatt) általános stabilitásvesztés mély csúszólapon (ritkán, bevágás mentén lévő alapoknál)

12 hajlításra nyírásra átszúródásra

13 elcsúszás elkerülése nagy vízszintes erőknél veszélyes felborulás elkerülése nagy vízszintes teher és magas súlypont esetén veszélyes

14 talajvíz alá kerülő könnyű szerkezetek esetében kritikus (pl. medencék, aluljárók, stb.) esetleg csak építés közbeni állapotban

15 a felszerkezeti kár elkerülésére (STR) teherbírási határállapot hajlékony szerkezet állékonyságvesztése merev szerkezet törése (repedése) a használhatóság megóvására használhatósági határállapot burkolatok, nyílászárók károsodása, padlók dőlése, görbülése csatlakozási problémák zavaró dőlések, behajlások repedések

16 Típus pillér, sáv, szalag, gerendarács, lemez, doboz Anyagfajta- és minőség beton, vasbeton, tégla, ill. szilárdság Geometriai adatok alapsík mélysége, alapszélesség, alapmagasság, ill. vashányad és vasátmérő

17

18 1. az alapsík felvétele a teherbíró réteg, a talajvízszint, a fagy- és térfogatváltozási határ, a várható alapmagasság, a szomszédos alapsík, valamint az aláüregelődés, a kioldódás és a földkiemelés figyelembevételével 2. az alaptípus kiválasztása a felszerkezet elrendezése, terhei, érzékenysége és a várható süllyedések mérlegelése alapján 3. az alapszélesség meghatározása a talajtörés elleni biztonság és a süllyedési kritériumok teljesülésének ellenőrző számításával 4. az alapszerkezet (anyag, magasság, vasalás) méretezése a talpfeszültség meghatározásával és tartószerkezeti méretezéssel ellenőrzött szerkezeti megfelelőség teljesítéséhez 5. az állékonyság és felúszás ellenőrzése merev testnek tekinthető alap, ill. építmény egyensúlyának vizsgálatával