SÍKALAPOK HATÁRTEHERBÍRÁSÁNAK ÉS SÜLLYEDÉSÉNEK MEGHATÁROZÁSA

Átírás

1 Magyar Közársaság Országos Szabvány SÍKALAPOK HATÁRTEHERÍRÁSÁNAK ÉS SÜLLYEDÉSÉNEK MEGHATÁROZÁSA MSZ Az MSZ helye G 31 Deerminaion of limi load bearing apaiy and selemen of shallow foundaions Az állami szabványok haályára vonakozó rendelkezéseke a szabványosíásról és a minõségügyrõl szóló 78/1988. (XI. 16.) MT számú rendele ai aralmazzák. E szabvány alkalmazása köelezõ Elõírásaiól elérés a Magyar Szabványügyi Hivaal elnöke engedélyezhe. Taralom 1. Álalános elõírások. Síkalap haáreherbírásának meghaározása 3. A síkalapok várhaó süllyedésének meghaározása Mellékle A szövegben emlíe magyar állami szabványok A árggyal kapsolaos magyar állami szabványok A árggyal kapsolaos jogszabály 1. ÁLTALÁNOS ELÕÍRÁSOK 1.1. A síkalap anyagá és méreei az alapozandó épímény méreeinek, erhelésének, szerkezei elrendezésének, valamin a alaj ulajdonságainak és a környeze haásának figyelembevéelével, az erõani köveelmények kielégíésével kell meghaározni. 1.. Az alapok elsúszás elleni védelmé bizosíani kell (például: lejõs erepen lépsõzéssel). A lépsõk hosszá és magasságá úgy kell meghaározni, hogy azok az elsúszás megakadályozzák Az alapozás síkja nem fagyveszélyes alajban 0,8 m mélyen, fagyveszélyes alajban, ovábbá a ali-enger szinje fele 500 m-nél magasabb erüleen 1,0 m mélyen legyen a érszín ala Szilárd kõzeen álló alap eseében az alapozási sík mélysége legalább 0,5 m legyen. Nem fagyveszélyes alajon vagy nem fagyveszélyes alajból készíe, ömöríe serealajon kisebb mélységû alapozás (pl. érszíni lemezlap) is készíheõ Fagyhaásnak ki nem e épülerészek eseében (pl. pinében) legalább 0,4 m-es földakarás kell ervezni Erõs hõhaású léesímények - pl. hûõházak, kemenék- alapozásá ezeknek a haásoknak a figyelembevéelével kell megervezni.. SÍKALAP HATÁRTEHERÍRÁSÁNAK MEG- HATÁROZÁSA.1. A síkalap haáreherbírása A síkalap haáreherbírása (Q H ) a alaj haárfeszülségének (σ H ) és az alap ámaszkodó felüleének (A) a szorzaa: Q H = σ H A σ H a.3. vagy a.4. szakasz szerin számío feszülségérék A az ábra szerini külponos felüle... A alaj haárfeszülségének meghaározási feléelei A alaj haárfeszülségé a mérékadó alajfizikai jellemzõk felhasználásával a.3. szakasz szerin kell számíani, de egyszerûbb eseben (például: kis erhelésû, nem süllyedés érzékeny épüle eseében) a haárfeszülség a.4. szakasz szerin is meghaározhaó. A jóváhagyás idõponja: auguszus 7. A haálybalépés idõponja: április l. MAGYAR SZAVÁNYÜGYI HIVATAL (8 oldal)

2 MSZ A alaj haárfeszülségének meghaározása örési elméleel.3.1. A alaj haárfeszülségé (σ H ) kn/m -ben a örõfeszülség (q) és a.3.6. szakasz szerini a ényezõ szorzaával számíjuk ki: σ H = α q (1) q = a γ 1 N i j + a(γ N i j + N i j ) () az alap kisebb vízszines méree, kör eseében az ámérõ m; L az alap hosszabb vízszines méree, m; akarás (az alasonyabb érszín és az alapsík közöi magasságkülönbség,) m; γ 1 az alap alai alaj érfogasûrûségének és a graviáiós gyorsulásnak a szorzaa: γ 1 = σ 1 g, kn/m 3 γ az alapozási sík felei földréegek álagos érfogasûrûségének és a graviáiós gyorsulásnak a szorzaa: γ = σ g, kn/m 3 az alap alai alaj kohéziója ermészees fekvésben kn/m. N, N és N, az alap alai alaj súrlódási szögéõl függõ eherbírási ényezõk*; i, i és i, a erhelõerõ ferdeségé figyelembe vevõ sökkenõ ényezõk a.3.. szakasz szerin; j, j és j, a lejõs erep hajlásá figyelembe vevõ sökkenõ ényezõk a.3.. szakasz szerin; a és a alaki ényezõk a = 1 3L a = 1 + L (3) (4).3.. A erhelõerõk függõlegessel bezár µ szögé figyelembe vevõ sökkenõ ényezõk, kivéve ámfalak eseén i = (1-f) 3 (5) i = (1-0,7f) 3 (6) 1 i i = i (7) N 1 Qh f = g µ = (8) Qv Q v a örõerõ függõleges összeevõje, kn; Q h a örõerõ vízszines összeevõje, kn; * Ajánlo érékei az Ml. fejeze szerin. A ferdeség a rövidebb oldal síkjában érendõ. Exenriiás eseében a.3.5. szakasz szerin ' L' dolgozó felülee kell számíásba venni Meghaározo horizonális erõ eseében vízszines elsúszás kövekezhe be; ekkor a horizonális erõ (Q hmax ) haáréréke kn-ban a kövekezõ képleel számíhaó: Q hmax = Q v gϕ + L a (9) a a az alapsíkon mûködõ adhézió, amelye a kohézió ismereében kell megválaszani (javasol éréke a = 0,5-0,6 ). ϕ a alaj belsõ súrlódási szöge, fok. A.4. szakasz szerini számíás eseében i = i = i = 1 Q Q h h max (10).3.4. Lejõs - ª > 5 erephajlású - érszín eseében a sökkenõ ényezõk a kövekezõ képleekkel számíhaók ki: g j 1 = j = (11) gϕ 1 j j = j N ϕ g (1) a érszín álagos esése, szemsés alajok eseében ϕ A képleek sak 45 - ig érelmezheõk. A lejõ állékonyságá külön meg kell vizsgálni. O Az alapsík súlyponja, O' A külponos erhelés eredõjének döfésponja az alapozás síkján, e és e L Az eredõ erõ külponossága

3 3 MSZ Ha a eher külponos, a képleekben a és L helyébe az ábra szerini - az eredõhöz képes szimmerikus - felüle ' és L' érékei kell behelyeesíeni. Más alakú alapsík eseében az ábra szerini eljárás érelemszerûen kell alkalmazni Az α sökkenõ ényezõ éréke valószínûségelmélei módszerekkel* vagy a kövekezõ képleel számíhaó ki: α = α 1 α α 3 0,7 (13) A képleben az α 1, α, α 3 ényezõke a kövekezõk szerin kell érelmezni és száméréküke a ; és szakaszok szerin kell felvenni α 1 a alajfelárás megbízhaóságáól függõ ényezõ éréke α 1 = 1,00 ha a alaj nyírószilárdságá és összenyomhaóságá részlees nagymina kísérleekkel haározák meg; α 1 = 0,85 ha a alaj nyírószilárdságá és összenyomhaóságá alajfelárással és laboraóriumi kísérleekkel haározák meg; α 1 = 0,70 ha sak közelíõ alajfelderíés örén és a alaj szilárdságára, összenyomhaóságára sak áblázaos apaszalai adaok állnak rendelkezésre α a nyírószilárdság meghaározásának bizonyalanságáól függõ ényezõ éréke α = 1,00 ha a nyírószilárdságo ermészees fekvésben, a legkedvezõlenebb állapoú alajon, kísérleekkel haározák meg; α = 0,85 ha a kísérleileg meghaározo nyírószilárdság várhaó legkedvezõlenebb érékére megbízhaóan kövekezeni lehe; α = 0,70 ha a kedvezõlenebb nyírószilárdságra sak besléssel lehe kövekezeni α 3 az épímény és a személyeke fenyegeõ veszélyõl függõ ényezõjé az 1. ábláza aralmazza. 1. ábláza Az anyagi kár α 3 éréke, ha a személyeke fenyegeõ veszély méréke kisi jelenõs kaaszrófális sekély 0,9 0,8 0,7 közepes 0,8 0,7 0,6 nagy 0,7 0,6 0, Az alapozási sík alai mélyebb réegek örõfeszülségének meghaározásához a eherviselõ felüle névleges meghaározásához a eherviselõ felüle névleges szélességé álalában a feszülség 45 -os széerjedése figyelembevéelével szabad számíásba venni..4. A alaj haárfeszülségének kiszámíása áblázaos adaokkal Az elõervezéshez és a kisebb jelenõségû épíményekhez a 3. és a 4. áblázaok alapján számío alapérékek használhaók a ervezéshez, ha a kövekezõ feléelek eljesülnek és a.6. szakaszban felsorol kizáró okok nem állnak fenn: a alaj az MSZ 4488 szerin fel van árva; az alalaj réegzõdése az egész épímény erüleén megközelíõleg egyenlees; az alapozás ala fekvõ alajréeg alai alajréegre sem ju nagyobb feszülség, min azok haárfeszülsége..5. A alaj haárfeszülségének meghaározása szondázással A alaj haárfeszülsége szondázással is meghaározhaó, ha az ehhez szükséges mérési adaok rendelkezésre állnak..6. A kövekezõ eseekben egyedi elbírálás alapján kell döneni a haárfeszülség meghaározásának módjáról: nagyjelenõségû és süllyedésre érzékeny épüleek eseében; folyós vagy igen puha (I < 0,5) állapoú iszap - agyagalaj eseében; szerves alaj eseében; felölö alaj eseében; meserségesen áalakío (javío) alaj eseében. 3. A SÍKALAPOK VÁRHATÓ SÜLLYEDÉSÉNEK MEGHATÁROZÁSA 3.1. A ervezés során meg kell vizsgálni az épímények illeve részeik saikus erhelések alapérékének haására várhaó süllyedésé és süllyedéskülönbségei. A saikus erhelések alapéréke alapján, indokol eseben figyelembe kell venni a dinamikus erheléseke is. 3.. A alaj - erhelések haására örénõ - összenyomódásán kívül vizsgálni kell egyéb, süllyedés okozó haásoka is (pl. üregek beomlása, alajvízszinsüllyeszés, makropórusos alajok roskadása, dinamikus haások miai süllyedés) 3.3. A alaj összenyomódásából származó süllyedéseke, süllyedéskülönbségeke és egyéb mozgáskomponenseke számíással kell meghaározni. Szükség szerin a süllyedések idõbeni lefolyásá is meg kell haározni, mer egy közbensõ állapohoz eseleg veszélyesebb * Az M3. fejeze szerin

4 MSZ süllyedéskülönbség arozha, min a végsõ helyzehez. A konszolidáió számíása során ezér az épíési vagy a erhelési üembõl eredõ erhelési lépsõke is figyelembe kell venni Süllyedéskülönbségre, elferdülésre, elsõsorban a kövekezõ épímények érzékenyek: a oronyszerû épímények (pl. a kémények, vízornyok); a kereszerkezeû és a paneles épímények; az olyan épímények, amelyekhez valamilyen szerkeze mereven kapsolódik A süllyedéskülönbségre érzékeny épímények eseében a számíás során figyelembe kell venni a felszerkeze és az alapozás együ dolgozásá, a merevsége, az önmaguka fokozó folyamaoka, a geosaikai sabiliás A süllyedéskülönbségre nem érzékeny épímények eseében elegendõ a süllyedéseke közelíõ számíással vagy egyéb módon (pl. a közelben lévõ régi épüleek süllyedése alapján) megbesülni A süllyedésszámíásban az állandó erheke az MSZ 1501/1 szerini alapérékkel, a hasznos erheke és a járulékos haásoka a arós rész álagérékével kell számíásba venni. A alajfeszülségek kiszámíása során a végleg kiemel (elávolío) föld ömegébõl származó feszülségeke le kell vonni az alapsíkra áadódó feszülségbõl. A süllyedésszámíásban figyelembe ve erheke ehá nem kell bizonsági ényezõvel szorozni A süllyedésszámíás során figyelembe kell venni az, hogy a eljes süllyedés a kövekezõk összegébõl adódik: a érfogaválozás nélküli, azonnali süllyedésbõl; a pórusvíz elávozásából származó, elsõdleges konszolidáiós süllyedésbõl; a alajszerkeze áalakulásából származó másodlagos konszolidáiós süllyedés összegébõl. Megjegyzés: Az azonnali süllyedés különösen nagy lehe vízzel elíe iszapagyag alajon álló olyan épímények eseében, melyek hasznos erhelésüke igen rövid idõ ala kaphaják meg (pl.: silók, nagy olajarályok, vízornyok). Az azonnali süllyedés elíe alajon, a nem dréneze riaxiális kísérleel meghaározo rugalmassági modulussal kell számíani. A süllyedés nagyobb részé az elsõdleges konszolidáiós süllyedés adja A süllyedésre vagy süllyedéskülönbségre érzékeny épímények ala az alalaj összenyomódási görbéi laboraóriumi vizsgálaokkal vagy helyszíni kísérleek kell, próbaerheléssel kell meghaározni. Süllyedésre vagy süllyedéskülönbségre kevésbé érzékeny épímények eseében a számíás apaszalai adaok alapján (ábláza) is elvégezheõ, feléve, hogy a alaj az MSZ 4488 szerini mérékben fel van árva A alajfeszülségeke számíással kell meghaározni. A haármélysége abban a mélységben kell felvenni, amelyben az alaperhelésébõl származó alajfeszülség a geosaikai nyomás 0%-á eléri. Nagyméreû, nagy erhelésû alapok eseében indokol lehe kisebb haár mélység alapulvéele is, ez azonban igazolni kell A másodlagos konszolidáió sak õzegek, szerves és puhaalajok eseében kell figyelembe venni A süllyedésre vagy süllyedéskülönbségre érzékeny jelenõsebb épímények eseében a ervdokumenáióban elõ kell írni, hogy az épímények üzemeleõje milyen idõközben köeles a bekövekeze ényleges süllyedéseke meghaározni és a erveze süllyedésekkel, illeve süllyedési kriériumokkal összehasonlíani.

5 5 MSZ MELLÉKLET M1. A TEHERÍRÁSI TÉNYEZÕK ÉRTÉKEI A SÚRLÓDÁSI SZÖG FÜGGVÉNYÉEN Számíási képleek: π ϕ ϕ g o N = e g 45 + N = (N - 1) gϕ N = (N + 1) gϕ. ábláza Súrlódási szög Teherbírási ényezõk Súrlódási szög Teherbírási ényezõk fok N N N fok N N N 0 0,00 1,00 5,14 6 6,7 11,85,5 1 0,04 1,09 5,38 7 7,3 13,0 3,94 0,08 1,0 5,63 8 8,36 14,7 5,80 3 0,1 1,31 5,90 9 9,67 16,44 7,86 4 0,17 1,43 6, ,0 18,40 30,14 5 0, 1,57 6, ,00 0,63 3,67 6 0,9 1,7 6, ,11 3,18 35,49 7 0,35 1,83 7, ,59 6,09 38,64 8 0,43,06 7, ,53 9,44 4,16 9 0,5,5 7,9 35 4,01 33,30 46,1 10 0,61,47 8, ,16 37,75 50, ,7,71 8, ,10 4,9 55,63 1 0,84,98 9, ,01 48,93 61, ,98 3,6 9, ,1 55,96 67, ,14 3,59 10, ,70 64,19 75, ,3 3,94 10, ,11 73,90 83, ,55 4,34 11, ,77 85,37 93, ,76 4,77 1, ,6 99,01 105,11 18,0 5,6 13, ,3 115,31 118,37 19,34 5,80 13, ,87 134,87 133,87 0,69 6,40 14,83 1 3,10 7,07 15,81 3,56 7,8 16,88 3 4,10 8,66 18,05 4 4,7 9,60 19,3 5 5,44 10,66 0,7

6 MSZ M. A TALAJOK HATÁRFESZÜLTSÉGÉNEK TÁJÉKOZTATÓ MEGHATÁROZÁSA VÍZSZIN- TES TÉRSZÍN, KÖZPONTOS NYOMÁS ESETÉN M.1. A alajok haárfeszülsége a.4. szakaszban felsorol eseekben a alajnemõl és alajállapoól függõ σ a alapérék és az alap méreeiõl, valamin az alapozási mélységõl függõ 1, és ényezõk szorzaakén állapíhaó meg. M.1.1. Szemsés alajok haárfeszülsége σ H = 1 σ a de legfeljebb σ H 3 σ a σ a a haárfeszülség alapéréke (a 3. ábláza szerin) 1 a mélységi ényezõ Jel A közepesen ömör szemsés alaj megnevezése Száraz vagy nyirkos az alaki ényezõ = 1,00, ha L < 1 5 = 1,5, ha L 1 = + = 1 illeve az alapes kör vagy szabályos sokszög alaprajzú. éréke lineárisan inerpolálhaó, ha a L éréke 1 és 1 5 közé esik. A közepesen ömör szemsés alajok haárfeszülségének alapérékei a 3. ábláza aralmazza. Nedves vagy igen nedves alajok haárfeszülsége (σ a), kn/m 3. ábláza Telíe, alajvízszin alai a durva kavis és finom kavis b homokos kavis és iszapmenes kavis közepes szemnagyságú homok d finom homok M.1.. Köö és makroporózus alajok eseében a haárfeszülség: σ a a 4. ábláza szerin. σ H = 3 σ a, de legfeljebb σ H = 3σ a 3 = + + A hézagényezõ és konziszeniaindex közbensõ érékeire inerpolálni kell. Ha valamely alaj - a erhelésnek legalább 50%-á elérõ - elõerhelésen ese á, a haárfeszülsége (σ a ) alapéréké legfeljebb 40%-kal szabad növelni. 4

7 7 MSZ ábláza jele Köö alaj Plaszikus σ a,kn/m Hézag ényezõ megnevezése index Ip I 1, I = 1,0 I = 0,5 e iszapos homok, homokos iszap , , , f iszap, homokos agyag, sovány agyag , , , , g közepes és kövér agyag >0 0, , , M.1.3. A kõzeek haárfeszülsége megközelíõleg a kokaszilárdság 1/10 részének veheõ. kis örõszilárdság eseében; 10 MN/m -ig (márga, ufa, puha homokkõ) σ H = 0,5-1,0 MN/m közepes örõfeszülség eseében; 10-õl 30 MN/m -ig (mészkõ, homokkõ) σ H =1,0-3,0 MN/m nagy örõszilárdság eseében; 30 MN/m fölö (gráni, bazal, andezi) σ H =3,0-5,0 MN/m M3. AZ α CSÖKKENTÕ TÉNYEZÕ MEGHA- TÁROZÁSA VALÓSZÍNÛSÉGELMÉLETI MÓD- SZEREKKEL Szohaszikus méreezési módszer válaszva az α sökkenõ ényezõ az sq α = 1 λ = 1 λc vg q kifejezésbõl haározhaó meg, sq a örõfeszülség szórása q álagos (várhaó) érékekkel számío örõfeszülség; C vg a örõfeszülség variáiós ényezõje; λ az eloszlásfüggvény paraméere. A örõfeszülség szórása a hibaerjedés örvénye segíségével számíhaó. Mivel, és ä varianiája ϕ és ρ varianiájához viszonyíva elhanyagolhaó, a () egyenleel definiál örõfeszülség varianiája sávalap és vízszines erep eseén sq = γ1 N ϕ N + ϕ sϕ sϕ + + γ N ϕ ( N s) sϕ s ϕ a súrlódási szög szórása s a kohézió szórása Ha a. fejezeben felünee eherbírási ényezõkkel számolunk, ezek deriváljai a kövekezõk lesznek: N ϕ = N ϕ N + 1 N = + g ; ϕ os ϕ ϕ N os π ϕ ϕ o g ϕ o os 45 N N N 1 = g ϕ ϕ ϕ sin ϕ + π g ϕ e A különbözõ ϕ érékekhez arozó ϕ szerini deriválaka az 5. ábláza aralmazza. ;

8 MSZ ábláza Teherbírási ényezõ A alaj súrlódási szöge, fok 40 N,0 3,3 5,8 11,0 1,6 44, 94,9 17, 540,1 N 5,1 8,1 13,0 1,4 36,4 64,3 119,6 37, 511,3 N 1,7 17,7 5,1 36,1 53,8 83,8 137,5 40,6 456,4 Az eloszlásfüggvény λ paraméeré - ha q eloszlása normális - az elõír P f önkremeneeli valószínûségbõl a kövekezõ kifejezés segíségével kell számíani: P f = 1-Φ(λ) Φ (λ) az eloszlásfüggvény sandardizál válozaa. Ha q eloszlása feleheõen nem normális, a eherbírási ényezõk szórásá és variáiós ényezõjé Mone Carlo módszerrel élszerû meghaározni és λ éréké ennek alapján lehe felvenni. A sávalap a kövekezõk szerini Q erõvel erhelheõ: Q = (q λ sq) illeve a alpalap a kövekezõk szerini Q erõvel erhelheõ: Q = L(q -λ sq) A eher meghaározásakor a válozó a öbbiõl el kell különíenünk, mer q és sq is ennek függvénye. A árggyal kapsolaos magyar állami szabványok Talajmehanikai vizsgálaok. Álalános elõírások és jelölések...msz 14043/1 -. Talajok oszályozása és megnevezése alajmehanikai szemponból...msz 14043/ -. Szemeloszlás vizsgálaa...msz 14043/3 -. Konziszenia haárok...msz 14043/4 -. A alajok alakválozásának vizsgálaa ödoméerrel...msz 14043/8 -. A alajok szervesanyagaralmának meghaározása...msz 14043/9 -. A alajvíz szulfáion-aralmának és ph érékének meghaározása...msz 14043/10 -. Az eredmények összefoglalása...msz 14043/11 Alapozások ervezésének álalános elõírásai...msz Épímények alapozásának erõani ervezése. Álalános méreezési elõírások...msz 1500/1 VÉGE A szövegben emlíe magyar állami szabványok A árggyal kapsolaos jogszabály Az Országos Épíésügyi Szabályza közzééelérõl szóló /1986. (XII. 7.) ÉVM számú rendele. Felárás és minavéel geoehnikai vizsgálaokhoz...msz 4488 Épímények eherhordó szerkezeeinek erõan ervezése. Magasépíési szerkezeek erhei...msz 1501/1 A szabvány alkalmazása elõ gyõzõdjön meg arról, hogy nem jelen-e meg módosíása, kiegészíése, helyesbíése, haályalaníása, mer a szabvány a kibosáója a mûszaki haladásnak megfelelõen idõnkén ádolgozza. A szabvány érvényességében beálló minden válozás a Magyar Szabványügyi Hivaal a Szabványügyi Közlönyben hirde meg; beszerezheõ a Posa Közponi Hírlapirodánál A gyakorlai apaszalaok alapján ajánlaosnak lászó helyesbíõ, módosíó indíványoka, észrevéeleke, megfelelõ indokolással a Magyar Szabványügyi Hivaalhoz (1450 udapes 9 Pf.: 4. - Üllõi ú 5.) élszerû benyújani. A szabvány beszerezheõ: a Szabványbolban udapes, V., Sz. Isván ér 4. Levélím: 1374 udapes, Posafiók 556. F.k.: Az MSZH Kiadói és Tájékozaási Igazgaóság vezeõje /1, 400 pld. MSZH Nyomda, udapes F. v.: Nagy László