Geotechnika gyakorlat 1/1

Átírás

1 Geotechnika gyakorlat 1/1 Budapesti Mszaki Egyetem Geotechnikai Tanszék Földalatti mtárgyak 1. tervezési feladat részére Elkészítend egy fforgalmi út alatt átvezet gyalogos aluljáró terve, amely a közút szintbeni keresztezése nélkül teszi lehetvé a gyalogosok átjárását. Az út teljes szélessége «1» m, ebbl gyalogjáró m, a közút «3» m. Az aluljáró «4» f/óra gyalogos forgalomra feleljen meg. Az építés alatt a közúti forgalmat «5». Az aluljáró «6» vasbeton szerkezettel tervezend. A méretezésnél «7» közúti terhelést kell alapul venni. A talaj adatai: - talajtípus: «8», - bels súrlódási szög: «9», - kohézió: «10» kpa, - nedves térfogatsúly: «11» kn/m 3, - telített térfogatsúly: «1» kn/m 3, - összenyomódási modulus: «13» MPa.

2 Geotechnika gyakorlat 1/ Az útpálya szintje m tsz. f. A maximális talajvízszint «14» m tsz. f. Az építési vízszint m tsz. f. Az úttest alatt, az úttengelytl «15» m-re, azzal párhuzamosan csatorna vezet, amelynek bels átmérje «16» mm, fenékszint-magassága «17» m tsz. f. A széls forgalmi sáv alatt «18» vezet, amelynek bels átmérje «19» mm, fenékszint-magassága «0» m tsz. f. Elkészítend: 1. Az aluljáró általános terve. Megrajzolandó a helyszínrajzi elrendezés, az alaprajz, a hosszmetszet és a jellemz keresztmetszetek M1:100; a jellemz csomópontok M1:0 léptékben.. A mszaki leírás, amely tartalmazza az alábbiakat is: - a szerkezet közút alatti részének statikai számítása, - a nyomatéki és a normáler ábrák a mértékadó terhelések esetére, - «1» középs és az oldalfal sarok hosszmetszetének szilárdsági méretezése, - «3», M1:00 léptékben.

3 Geotechnika gyakorlat 1/3 Aluljárók osztályozása 1. Forgalmi igény Nagyforgalmú csúcs>10000 f/óra Közepes csúcs>5000 vagy felszíni tömegközlekedéshez kapcsolódó Kicsi. Építészeti kialakítás Kiemelt városesztétikai szempontok Átlagos tömegközlekedés 3. Közlekedéstl független létesítmények alkalmazása Fokozott igénnyel Közepes Csökkentett ill. igény nélküli 4. Szerkezeti kialakítás Közúti terhelésnek megfelel Vasúti terhelésnek megfelel Egyéb (min. C közúti terhelés) Egyszer kis forgalom, csak biztonság

4 Geotechnika gyakorlat 1/4 Komplex tervdokumentáció Közlekedéstervezés Forgalomtechnika Úttervezés Vasúttervezés Figyelembeveend idpontok A tervezés idpontjában fennálló helyzet Építési állapotok Forgalomba helyezés Távlati jöv (5-50 év) Felsvezeték Közúti- és vasúti jelzberendezések Közmtervezés Mtárgytervezés Építészeti tervezés Közmgépészeti tervezés, installáció Járulékos tervezés Organizációs tervezés Gazdasági tervezés

5 Geotechnika gyakorlat 1/5 Forgalmi méretek meghatározása Átbocsátó képesség Tv d s v (m/s): sebesség d (f/m ): srség v d0.8 f/m/s s (m): hasznos szélesség kétirányú forgalomnál ~75% lépcs ~0%-kal szélesebb kétirányú lépcs: 1780 f/m/ó kétirányú folyosó: 150 f/m/ó 3 sávig 0.75 m sávszélesség Holttér: Minimális szélességek Kiemelt: 4.5 m Átlagos: 3.5 m Egyszer:.5 m Belmagasság Nagyforgalmú:.70 m Közepes:.50 m Kicsi:.30 m Lejtés max. 3 % korlát, kapaszkodó szélessége min. 15 cm kirakat eltt min. 60 cm

6 Geotechnika gyakorlat 1/6 Le- és feljárók Lépcsk Nyitott rész hossza minimális Zárt korlát Legfels lépcsfok 3-5 cm-rel a járda fölött 1- m kifuttatás Méretek: Burkolatok m+sz63 cm m 18 cm (15-16 cm) Kialakítás egykarú 4 m-ig felfelé mozgólépcs 7 m-ig mindkét irányban mozgólépcs 7 m felett Rámpák Lejtés max. 10 % Megjelenés Egyszer beépítés Id- és kopásállóság Tisztíthatóság Balesetvédelem Padló gránit, kvarc, Metró gumi, manyag Oldalfalak k, mk, kerámia, manyag (nem éghet), üveg, alumínium, színesfém, acéllemez, látszó beton Mennyezet festett beton, álmennyezet tilos Szerkezet mozgásait, szerelvények kapcsolatát figyelembe venni

7 Geotechnika gyakorlat 1/7 Vízelvezetés Csapadékvíz + mosóvíz Összefolyók a lépcskhöz feltétlenül

8 Geotechnika gyakorlat 1/8 Közös zsomp tisztítható vezetékek átemel szivattyú továbbítás a csatornahálózat aknájába

9 Geotechnika gyakorlat 1/9 Födém-útpálya szerkezet Útburkolat Lejtésadó réteg Szigetelést véd beton Szigetelés (mindig zárt) Vasbeton födém Szerkezeti megoldások Monolit Elregyártott oldalfal és födém Elregyártott zárt keret vl/0 min. 18 cm (A, B teher), 16 cm (C teher) Résfalas, cölöpfalas oldalfal, elre gyártott födém Statikai váz A szerkezetbl következik Az alaplemez rugalmas ágyazását figyelembe kell venni

10 Geotechnika gyakorlat /1 Stabilitásvizsgálat γ b 6 kn/m 3, E b 0.85 kn/mm, l b 9.6 m, h b.6 m, v b 40 cm, l10 m, h3 m, v a 5 cm, γa4 kn/m 3, n s 1.1, T max -0.5 m, h v 3.4 m, γ n 18 kn/m 3, γ t 1 kn/m 3, φ35, c á 15 MPa/m G ( l + h) v γ ( ) kn / m b b Fh v (l b + v b ) γ v 3.4 ( ) kn/m F>G, nem stabil Gn s F-G kn/m

11 Geotechnika gyakorlat / Lehorgonyzás n horgony G N horgony, n horgony A H,horgony Leterhel beton (fenéklemez vastagítás) G v [( l + v ) ( γ n γ )] v [( ) ( ) ] 156 v v 76 cm b b b s v v t v b + v m

12 Geotechnika gyakorlat /3 Egyenletes falvastagítás F 1 h v1 (l b + v b1 ) γ v (.6+ v b1 ) (9.6+ v b1 ) 10 G 1 [(l b +v b1 )+(h b +v b1 )] v b1 γ b n s F 1 G 1 n s (h b + v b1 ) (l b + v b1 ) γ v [(l b +v b1 )+(h b +v b1 )] v b1 γ b 1.1 (.6+ v b1 ) (9.6+ v b1 ) 10 [(9.6+v b1 )+(.6+v b1 )] v b v b1 +68 v b v b v b1 60 v b v b1-740 v b cm

13 Geotechnika gyakorlat /4 Talp szélesítés E φ 35 K a tg 45 tg h 1m a t s v a ( ) ( ) ( ) ( ) v γ n γ K kn / m t [(h b +v b -1m) (γ t -n s γ v )+v b (γ b -n s γ v )]+E a tgφ G/ t [( ) ( )+0.4 ( )]+7.8 tg / t.07 m

14 Geotechnika gyakorlat /5 Mélyebbre helyezés E a ( γ n γ ) K ( ) x t s v x a (l. b + v b ) x (γ t -n s γ v )+ E a tgφ G ( ) x ( ) x tg x +104 x x x1.117 m

15 Geotechnika gyakorlat 3/1 TERHEL ERK ÉS HATÁSOK Állandó ill. tartós terhek Önsúly Földnyomás Aktív: σ ' a σ' z K a c K a 0 Nyugalmi: σ ' 0 σ' z K 0 Víznyomás Esetleges terhek Kocsipályateher Egységjárm A: 6.00 m 3.50 m, 800 kn B: 7.50 m 3.00 m, 400 kn C: 6.00 m.50 m, 00 kn A vizsgált hatás szempontjából mértékadó helyen 45 -os szétterjedés 0.50 m teherelosztó rtg. vastagság felett egyenletesen megoszló, alatta keréknyomások Jármsort helyettesít teher kn/m Dinamikus tényez 5m µ L + 5m 0.5 m.0 m takarás között interpolálni Hídfteher 4 kn/m A födém terheletlen

16 Geotechnika gyakorlat 3/

17 Geotechnika gyakorlat 3/3

18 Geotechnika gyakorlat 3/4 TEHERCSOPORTOSÍTÁSOK I. tehercsoportosítás Állandó terhek + 1. Legkedveztlenebb esetleges teher II. tehercsoportosítás (nem mértékadó) Állandó terhek + Összes (egyszerre elforduló) esetleges teher 1. Állandó terhek (nem mértékadó) Nyomaték függleges teherbl Nyomaték vízszintes teherbl Födém középs km.: jármteher aktív földnyomás minimális talajvízszint Sarok: jármteher nyugalmi nyomás maximális talajvízszint Oldalfal közép: hídfteher nyugalmi nyomás maximális talajvízszint

19 Geotechnika gyakorlat 3/5 TALPNYOMÁS Ágyazási tényez q á c á, s á c á E s B E q á : átlagos talpfeszültség s á : átlagsllyedés s 1 B + L B E s : összenyomódási (kompressziós) modulus B: az alaptest (az aluljáró) szélessége L: az aluljáró hossza Keret számító programok: rugóállandó Ágyazási feszültség A q x 1m x 1 m R Rc á x 1m

20 Geotechnika gyakorlat 3/6 Kézi számítás Rugalmasan ágyazott gerenda rugalmas vonalának egyenlete alapján λ π 4 A megoldásban szerepl konstans: 4 E b I L 4 c b á Relatív merevség: λ l L R l R l R l q ( l 3 t) q1 ( 3 t l) q

21 Geotechnika gyakorlat 3/7 π 4 λ π π λ π λ π q R 3 l R q 0.6, q l R l A terhelésbe az oldalfalak súlyát be kell számítani, a fenéklemezt nem A talpfeszültség hatékony feszültség, a víznyomás külön számítandó q R l MÉRETEZÉS AZ ÁGAZATI SZABVÁNYOK SZERINT

22 Geotechnika gyakorlat 8/1 Terhelésfelvétel Konzol, T max p e 30 kn/m, l p 7 m, n e 1., µ1.4, γ a 4 kn/m 3, v a 5 cm G f R G f q 11 v a γ a + v b γ b kn/m q 1 n e µ p e kn/m q 1 v kn / m a γ a + v 0.4 b ( γ γ ) t v ( 1 10) K a v b γ v q q 1 +h (γ t -γ v ) K a +h γ v 4.+3 (1-10) kn/m G f v b h γ b kn/m q 31 h v γ v kn/m q 33 v a γ a +h (γ t -γ v ) (1-10)39 kn/m t.1+ v b m

23 Geotechnika gyakorlat 8/ Rq 11 l+q 1 l p -q 31 l+ (G f +t q 33 ) ( ) kn/m I b b v 3 b 1 4 E c.33 m I b b b L 4 4 á m l 10 λ 4.9 Az alaplemez hajlékony L.33 l R t + q R q 3 + t l kn / m

24 Geotechnika gyakorlat 8/3 Konzol, T min q 1 v a γ a + v 0.4 b γ n K a.6 kn / m q q 1 +h γ n K a kn/m q 33 v a γ a +h γ n kn/m Rq 11 l+q 1 l p + (G f +t q 33 ) ( )855. kn/m R 855. q l 10 + t kn / m

25 Geotechnika gyakorlat 8/4 Igénybevételek Ermódszer Szigma ponti módszer Mozgásmódszer Cross módszer

26 Geotechnika gyakorlat 8/5 Számítógépes megoldás Szerelvények Bebetonozni vagy fészket hagyni Célszer a lemez Alapozás Talajvízszint süllyesztés vagy közeli munkagödör esetén épületeket ellenrizni Földvisszatöltést tömöríteni Süllyedés miatt az útpálya csatlakozásnál úszó lemez vagy megersítés Épületekhez való csatlakozás 1.5 m járdát meg kell hagyni Árkádosítás Dilatációval elválasztani Szigetelés Négyréteg fekete lemez vagy manyag Zárt Esetleg megersítés

27 Geotechnika gyakorlat 8/6 Közm átvezetés Csatorna úttengely környékén Víz (1.5 m takarás), gáz (1 m takarás) széls sáv alatt Posta, távközlés, energetika járda alatt Ha lehet, megkerülni az aluljárót Aluljáróval egy idben vagy azt megelzve Építés idejére kiváltani Részleges bújtatás (10 % szennyvíz, 90 % csapadékvíz megosztás) Csatorna Akna az aluljáró mindkét oldalára Változatlan szelvényben Lapított szelvény (90 % szkítés, max. 4:1) Teljes bújtatás Esetleg az alaplemezzel egybeépítve Vízvezeték Aluljáró alatt Aknák + védcs

28 Geotechnika gyakorlat 8/7 Födémlemezben Védcs, semleges tengelyben, vastagítás Méret Közúti rszelvény Elregyártás Födém felett Gázvezeték Födémlemezben Födém felett Megkerülni az aluljárót Aluljáró alá vagy pincébe vinni tilos Külön szellztetett közmfolyosó Beemelhetség (0 t) Méretezés Felszakítás Szállítás Beemelés Építés Üzemi Illesztés

29 Geotechnika gyakorlat 8/8 A mszaki leírás Az aluljáró és az út jellemz magassági adatai, szélessége Burkolata, szigetelése Terhelési osztálya Statikai rendszer leírása és indoklása Alapozás módja, a talajmechanikai feltárás adatai Csatlakozás az útpályához Építés alatti forgalom fenntartása Vízelvezetés, világító berendezések, közmkeresztezés Kivitelezéssel kapcsolatos elírások, építési sorrend, munkagödör határolás, munkavédelmi rendszabályok Elregyártott elemek leírása 1. rajz osztályozási szempontjai Számítás: méretfelvétel terhelés igénybevételek méretezés mleírás külalak Rajz: alaprajz hosszmetszet keresztmetszet közmkeresztezés csomópontok kiegészítés külalak