Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Átírás

1 2010. szeptember X. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Geotechnikai Tanszék Alapozás Rajzfeladatok Hallgató Bálint részére Megtervezendő egy 30 m 18 m alapterületű épület síkalapozása és a munkatér határolása. Talajrétegződés: 1. fúrásban 2. fúrásban jele vastagsága (m) jele vastagsága (m) 1. réteg 14 1,1 14 1,0 2. réteg 11 5,1 11 5,3 3. réteg 2 15,6 2 15,7 A térszín vízszintes, magassága: m tsz. f. A talajvíz adatai: építési vízszint (GWL): 96,5 m tsz. f. kar. tv. szint (GWL k ): 97,0 m tsz. f. szulfáttartalom: 153 mg/l A padlószint magassága: 100,8 m tsz. f. A pincepadló szintje: 97,8 m tsz. f. A falak függőleges állandó terhe 164 /m, hasznos terhe 136 /m, vízszintes állandó terhe a pincefalra ható nyugalmi földnyomás. A felmenő fal vastagsága 40 cm. A pillérek függőleges állandó terhe 250, hasznos terhe 240. A pillérek keresztmetszeti mérete 40 cm. A felszíni terhelés 10 kpa. Az alaptestek anyaga beton. A fal és a pillér tengelytávolsága 5 m. Alapozás tervezése: az alapozás statikai számítása, az alaprajz és a metszet a talajrétegszelvénnyel és a fúrásszelvények, az alaptestek terve a szigetelési megoldással, az alaptestek alatti feszültségek ábrái. Munkatérhatárolás tervezése: befogott szádfal statikai számítása a(z) 1F. (gyak. vez. által kijelölt) fúrásszelvény szerint, az alaprajz és a metszet a talajrétegszelvénnyel.

2 MINTASZÁMÍTÁS Síkalapok számítása házi feladathoz: A számítások az EUROCODDE 7. alapján készültek. Alapadatok: GL 100m Térszín. GWL k 97.0m Karakterisztikus talajvízszint. GWL d GWL k 0.5m GWL d 97.5 m Tervezési vízszint. pp s 97.8m pp s 97.8 m p s 100.8m p s m Anyagjellemzõk: Talajvíz : γ w 10 Talaj : Elsõ réteg (friss feltöltés): γ n γ t c m 2 ϕ 1 22deg Pincepadlószint. Padlószint. v 1 1.1m K 1 1 sin ϕ 1 K Második réteg (sárga sovány agyag): γ n γ t c 2 13 ϕ 2 25deg m 2 c c v 2 5.1m K 2 1 sin ϕ 2 K Harmadik réteg (homokos kavics): γ n γ t c ϕ 3 40deg E s3 45MPa m 2 v m K 3 1 sin ϕ 3 Beton : γ vb 24 1 K

3 A sávalap tervezése: Épületrõl átadódó terhek: G vk 164 m γ G 1.35 Q vk 136 m γ Q 1.5 Pincefalra ható nyugalmi földnyomás: Karakterisztikus állandó teher függőleges komponense. A karakterisztikus hasznos teher függőleges komponense G hk G 3.2 m hk m Számítások: ahol: V d : a függőleges teher tervezési értéke; Rd: a talajtörési ellenállás tervezési értéke; R k : a talajtörési ellenállás karakterisztikus értéke; R : a talajtörési ellenállás parciális tényezője. 2

4 , ahol: A : az alaptest felülete, B : az alap kisebbik vízszintes mérete, : az alap alatti talaj térfogatsúlya; q : takarási feszültség, c : az alap alatti talaj kohéziójának karakterisztikus értéke, N, N q, N c,: az alap alatti talaj súrlódási szögétől függő teherbírási tényezők; i, i q, i c,: a terhelőerő ferdeségét figyelembe vevő csökkentő tényezők; s, s q, s c : alaki tényezők. Az alaptest geometriájának felvétele: B 1.60m L m h sáv 0.70m v aljzat 0.2m FL pp s v aljzat h sáv FL 96.9 m Függőleges teher felvétele: Az alaptest feltételezett szélességi mérete. Az alaptest feltételezett hossz mérete. Az alaptest feltételezett magassága. Az aljzat vastagsága. Feltételezett alapozási sík. V d G vk Bh sáv γ vb γ G Q vk γ Q V d m Külpontosság vizsgálata: G hk γ G f f 0.1 G vk γ G Q vk γ Q e xk fh sáv e xk 0.07 m B eff B e xk B eff 1.53 m 3 A sávalap effektív méretei.

5 A talaj határteherbírása: πtan ϕ 2 ϕ 2 N q e tan45deg N 2 q tan ϕ 2 N γ 2 N q 1 N γ 9.01 N q 1 N c tanϕ 2 N c B s q 1 L sin ϕ 2 s q 1 s q N q 1 s c s N q 1 c 1 2 Az alap alatti talaj belsõ súrlódási szögétõl () függõ teherbírási tényezõk. Alaki tényezők. s γ B L s γ 1 B eff 2 G L hk V vk G vk Bh sáv γ vb m szamitas f szamitas B 1 eff V 2 vk B eff c 1 tanϕ L 2 m szamitas i q ( 1 f) i q 0.9 m szamitas 1 i γ ( 1 f) i q N q 1 i c N q 1 γ q h sáv γ n2 if ( FL 1.5B) GWL d i γ 0.81 i c 0.89 h sáv γ t2 γ w if ( FL 0.5 B ) GWL d γ n2 γ n2 γ t2 γ w γ 14.28kPa h sáv γ n2 if FL GWL d h sáv γ t2 γ w 1 if FL h sáv GWL d γ n2 h sáv FL GWL d γ t2 γ w q 8.58kPa ( FL 1.5B) GWL d m 1.5B GWL d FL A terhelõ erõ függõlegestõl való eltérését figyelembe vevõ csökkentõ tényezõk. otherwise Az alaptest alatti talaj hatékony térfogatsúlya. otherwise A takarás értéke. 4

6 Szükséges alaptest szélesség meghatározása: γ R γB s N γ i γ s γ qn q i q s q c 2 N c i c s c B s rootv d B s B γ s B s 1.59 m R B salk 1.6m Sávalap méreteinek ellenõrzése: Alapterületi méretek: V d m R k 0.5γB salk N γ i γ s γ qn q i q s q c 2 N c i c s c B salk R k m R k R d γ R R d m Alaptestszélesség "megfelel" if V d R d Alaptestszélesség "megfelel" R d Λ V d "nem felel meg" otherwise Λ % Túlméretezés mértéke. B végleges B salk e xk B végleges 1.67 m Az alaptest végleges szélessége. Magasság : v fal 0.4m B végleges 1.67 m B végleges k v 2 fal k 0.43 m h sáv 0.7 m k 0.62 Alaptestmagasság "megfelel" h sáv if "nem felel meg" VISSZAMENNI A MÉRETEKET ELLENŐRIZNI! B végleges 1.60m h sáv 0.7 m A fal vastagsága. Az alaptest szélessége. Konzol szélessége. Az alaptest szélessége. k 1 h sáv 1.5 otherwise Alaptestmagasság "megfelel" Az alaptest végleges szélessége. Az alaptest végleges magassága. 5

7 Sávalap süllyedésszámítása: Az alap alatti feszültségek: V süly V vk 0.5Q vk V süly m Süllyedés az állandó terhekből és a hosszantartó hazsnos terhekből alakul ki. Ha nem ismerjük a hasznos terhek komponenseit, akkor azok 50%-val számolhatunk. σ 0 v 1 γ n1 1.9mγ n1 0.1m γ t2 γ w σ kPa Előterhelés az alapozási síkon. σ sully V süly σ B 0 végleges "z" a pont mélysége h*hatékony feszültség σ sully kPa h*a hatékony feszültség 1/5-e sully[i] σ sully *p függ. 6 Többlet feszültség az alapozási síkon.

8 Az alaptest süllyedése: s sáv 1.27cm Sávalap süllyedése. 7

9 A pontalap tervezése: Épületrõl átadódó terhek: G vk 250 γ G 1.35 Q vk 240 γ Q 1.5 Számítások: ahol: Vd: a függőleges teher tervezési értéke; R d : a talajtörési ellenállás tervezési értéke; R k : a talajtörési ellenállás karakterisztikus értéke; R : a talajtörési ellenállás parciális tényezője. Karakterisztikus állandó teher függőleges komponense. A karakterisztikus hasznos teher függőleges komponense., ahol: A : az alaptest felülete, B : az alap kisebbik vízszintes mérete, : az alap alatti talaj térfogatsúlya; q : takarási feszültség, c : az alap alatti talaj kohéziójának karakterisztikus értéke, N, N q, N c,: az alap alatti talaj súrlódási szögétől függő teherbírási tényezők; i, i q, i c,: a terhelőerő ferdeségét figyelembe vevő csökkentő tényezők; s, s q, s c : alaki tényezők. Az alaptest geometriájának felvétele: B 1.55m L B h pont 0.6m FL pp s v aljzat h pont FL 97 m Az alaptest feltételezett szélességi mérete. Az alaptest feltételezett hossz mérete. Az alaptest feltételezett magassága. Feltételezett alapozási sík. Függőleges teher felvétele: V d G vk LB h pont γ vb γ G Q vk γ Q V d

10 A talaj határteherbírása: πtan ϕ 1 ϕ 2 N q e tan45deg N 2 q 8.77 tan ϕ 2 N γ 2 N q 1 N γ 7.24 N q 1 N c tanϕ 2 N c B s q 1 L sin ϕ 2 s q 1.42 s q N q 1 s c s N q 1 c 1.48 s γ B L s γ 0.7 f szamitas 0 m szamitas 0 m szamitas i q ( 1 f) 2 i q 0.96 m szamitas 1 i γ ( 1 f) i γ 1 i q N q 1 i c i N q 1 c 1 Az alap alatti talaj belsõ súrlódási szögétõl () függõ teherbírási tényezõk. Alaki tényezők. A terhelõ erõ függõlegestõl való eltérését figyelembe vevõ csökkentõ tényezõ. γ h pont γ n2 if ( FL 1.5B) GWL d h pont γ t2 γ w if ( FL 0.5 B ) GWL d ( FL 1.5B) GWL d γ n2 γ n2 γ t2 γ w 1m 1.5B otherwise Az alaptest alatti talaj γ 12.24kPa hatékony térfogatsúlya. q h pont γ n2 if FL GWL d h pont γ t2 γ w if GWL d γ t2 γ w FL h pont γ n2 h pont FL GWL d q 7.49kPa Szükséges alaptest szélesség meghatározása: γ R 1.4 GWL d FL 9 otherwise A takarás értéke.

11 Szükséges alaptest szélesség meghatározása: γ R 1.4 B p 0.8m 2 0.5γ B pn γ i γ s γ qn q i q s q c 2 N c i c s c B p rootv d B p B γ p B p 1.51 m R B palk 1.55m Pontalap méreteinek ellenõrzése: Alapterületi méretek: V d B palk 2 R k 0.5γB palk N γ i γ s γ qn q i q s q c 2 N c i c s c R k R k R d γ R R d Alaptestszélesség "megfelel" if V d R d Alaptestszélesség "megfelel" R d Λ V d "nem felel meg" otherwise Λ % Túlméretezés mértéke. B végleges B palk B végleges 1.55 m Az alaptest végleges szélessége. Magasság : v pillér 0.4m B végleges 1.55 m B végleges k v 2 pillér k 0.38 m h pont 0.6 m k 0.63 h pont Alaptestmagasság "megfelel" VISSZAMENNI A MÉRETEKET ELLENŐRIZNI! B végleges 1.55 m h pont 0.6 m Az alaptest végleges szélessége. Az alaptest végleges magassága. A pillér oldalhossza. Az alaptest szélessége. Konzol szélessége. Az alaptest szélessége. if k 1 h pont 1.5 "nem felel meg" otherwise Alaptestmagasság "megfelel" 10

12 Pontalap süllyedésszámítása: Az alap alatti feszültségek: V süly G vk BL h pont γ vb 0.5Q vk V süly m m σ 0 v 1 γ n1 GL FL v 1 γ n1 V süly σ sully BL σ 0 "z" a pont mélysége h*hatékony feszültség σ kPa Süllyedés az állandó terhekből és a hosszantartó hazsnos terhekből alakul ki. Ha nem ismerjük a hasznos terhek komponenseit, akkor azok 50%-val számolhatunk. Előterhelés az alapozási síkon. σ sully kPa Többlet feszültség az alapozási síkon. h*a hatékony feszültség 1/5-e sully[i] σ sully *p függ. 11

13 Az alaptest süllyedése: s pont 2.14cm Süllyedéskülönbségek számítása: Pontalap süllyedése. d fp 5m Fal és pillér tengelytávolsága. s pont s sáv s rel s d rel fp Süllyedéskülönbség "megfelel" if s rel "nem felel meg" otherwise 12 Relatív süllyedéskülönbség. Süllyedéskülönbség "megfelel"