GEOTECHNIKAI TERVEZÉS I. (LGM-SE02-) 2. ELŐADÁS SÍKALAPOZÁSOK TERVEZÉSE WOLF ÁKOS 206. április 2
Síkalapozás - ismétlés 2 Síkalap fogalma Síkalap alkalmazási köre teherátadás az alapsíkon felszínközeli talajrétegre függőleges mérete a szerkezeti követelmény szerint építése az alapsíktól felfelé Általában ez választandó, ha a követelmények teljesíthetők. Kizáró ok: teherbíró réteg, talajvíz, aláüregelődés Konkrét esetben speciális szempontok mást gazdaságosabbá tehetnek. Síkalap típusok
Síkalapokkal szembeni követelmények 3 konyságvesztés helyzeti általános általános állékonyságvesztés állékonyságvesztés alap alatti talajtörés alap alap alap alatti alatti talajtörés elcsúszás elcsúszás elcsúszás (EQU) (GEO) (EQU) tartószerkezet tartószerkezet tönkremenetele tartószerkezet tartószerkezet és tartószerkezet és altalaj együttes és altalaj tartószerkezet tönkremenetele tönkremenetele tartószerkezet és tönkremenetele altalaj altalaj együttes együttes tönkremenetele tönkremenetele általános állékonyság együttes tönkremenetele (STR) (GEO) (STR+GEO)
Síkalapokra jutó hatás felvétele 4 6. Síkalapozás 6.3. Hatások és tervezési állapotok (3) Ha a tartószerkezet merevsége számottevő, a hatások eloszlásának meghatározása céljából szükség lehet a szerkezet és az altalaj kölcsönhatásának vizsgálatára.
Síkalapokra jutó hatás felvétele 5 p =00 kn/m 5 m 7 m -53-767 -280-53 -767-280 -53-767 -280 40 x 40 cm 40 x 60 cm 40 x 80 cm -53-767 -280 merev -53 (R-767 z =0 0 kn/m) -280-53 -767-280 -53-767 -280-65 -746-289 -65-746 -289-65 -746-289 -8-78 -30 X -53-767 -280-89 R z = 50.000kN/m -704-307 -89-704 -307-89 R z = 20.000kN/m -704-307 -226-64 -333-53 -767-280 -223-646 -33-223 -646-33 -223-646 -33-27 -564-365
Tartószerkezeti igénybevétel 6 merev (R z =0 0 kn/m) 345 345 345-35 426-6 487-62 -35 426-6 487-62 -35 426-6 487-62 -393-393 -393-48 -48-48 -450-450 -450-6 487-252 2-79 303-6 487-252 2-79 303-6 487-252 2-79 303-393 -393-393 R z = 50.000kN/m -467-467 -467 R z = 20.000kN/m -552-552 -552-06 -06-06 -6 487-246 34-6 487-246 34-6 487-246 34-365 -365-365 -393-393 -393-546 -546-546 -665-665 -665
Tervezés szokásos rendje 7. 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
Alapozási sík felvétele 8 éghajlati hatás szomszédos szerkezetek fagyhatár térfogatváltozási határ közművek oldódó anyagok talajvíz szint teherbíró réteg
Tervezési módszerek 9 közvetlen módszer más-más számítási modellt alkalmazva vizsgáljuk a határállapotokat: a teherbírási határállapotokat (ULS) elképzelt törési mechanizmus alapján. a használhatósági határállapotokat (SLS) süllyedésszámítással; közvetett módszer összehasonlítható tapasztalatok, terepi vagy labormérések alapján a használhatósági határállapot terheit úgy választjuk meg, hogy teljesüljenek az adott esetben értelmezhető összes határállapot követelményei. szokáson alapuló módszer az összehasonlítható tapasztalat alapján a tervezési számítás szükségessége helyett hagyományos és általában óvatos szabályok alkalmazásával, pl. valószínűsített talajtörési ellenállással számolunk
Alap alatti talajtörés 0
MSZ 5004 Eurocode 7 Közvetlen módszer c c c c q q q q v b i s N c' b i s N q b i s N ' B' A R 0,5 / c c c t t t B B B B T j i N c' a j i N t ' a j i N B' ' a σ 2 B j t P a a a a 2 45 j a
2 MSZ 5004 Eurocode 7 Közvetlen módszer: MSZ 5004 Eurocode 7 Teherbírási tényező Alaki tényező Ferde erő Azonos számítási alapelv, alapképlet j j j j ctg N N tg N N / tg e N q c q tg q 2 2 45 2 ' sin ' / ' ' / ' 0,3 q q q c q N N s s L B s L B s j q q q c m q m N N i i f i f i ' ' 2 j j a tg N b b b tg b b c q q c q j j j j ctg N N tg N N / tg e N t c t B tg t 2 45 2 ' 2 ' ' 3 ' L B a L B a B 0,7 3 3 t t t c t B N i i i f i f i ' ' 2 j j tg N j j j tg tg j j c t t c B t ' ctg c' L' B' R R f v h j tg Q Q f v h
Közvetlen módszer - biztonság 3 Eurocode 7 Állandó teher,35 Esetleges teher,50 Talajtörés ellen,40 karakterisztikus átlag,4 ~ 2,0 ~,25 ~ 2,50 MSZ 5004 Állandó teher,0 Esetleges teher,30 a - talajfeltárás a 2 - nyírószilárdság a 3 - építmény(0,5-0,9),2 ~ 2,0-2,5 ~ 2,50-3,0
Hatás/igénybevétel oldalán megjelenő biztonság 4 Alapkombináció Alkombinációk részletes erőtani számításhoz E d j G, j G k, j Q, Q k, i Q, i 0, i Q k, i E d j G, j G k, j Q, a) 0, Q k, i Q, i 0, i Q k, i E d j j G, j G k, j b) Q, Q k, i Q, i 0, i Q k, i FOS,40,40 2,00 FOS,25,40, 75 Parciális és más tényezők állandó forgalmi esetleges egyidejűségi csökkentő G,35 Q, 35 Q, 50 0,, 0 j 0, 85
Tervezési módszer (DA2*) 5 Hatás G=00 kn Teher Igénybevétel F=50 kn G, F E G =,35 F F F =,5 F E =,38 R=54 kn G G R=54 kn G =26,6 =29
Közvetlen módszer összetett probléma EC-7: 6.5.2.2. (6): "ajánlatos numerikus eljárásokat alkalmazni a legkedvezőtlenebb törési mechanizmus meghatározására" 240 m 6
Közvetett eljárás 7 Síkalap megengedhető teherbírása SPT alapján Talajvíz az alapsík alatt legalább B mélységben (egyébként 0,5-szeres érték) Biztonsági szint: ~3 Süllyedés: 25 mm (Meyerhof, 956)
Szokáson alapuló eljárás 8 Eurocode 7 MSZ 5004 valószínűsített talpellenállás s H C C2 s a összehasonlítható tapasztalat alapján s a határfeszültségi alapérték, (talajfajta, talajállapot) talajtípus és -állapot alapján felvéve C C 2 mélységi tényező szemcsés: C 0,5 t B kötött: C 0,25 t B alaki tényező B C2 0, 25 L 2
Szokáson alapuló eljárás 9 British Standard 8004:986 Presumed bearing values CSAK ELŐTERVEZÉS! CSAK HA NINCS HATÁSA A TALAJVÍZNEK! NINCSENEK TEHERBÍRÁSNÖVELŐ TÉNYEZŐK!
Szokáson alapuló eljárás 20 Burt Look: Handbook of geotechnical Investigation and Design Tables Preliminary estimate of bearing capacity CSAK ELŐTERVEZÉS! HOMOKOKNÁL A TALAJVÍZ ESETÉN 0,5 SZORZÓ! SÁVALAPOK ESETÉN,2 ALAKI TÉNYEZŐVEL OSZTÁS!
Szokáson alapuló eljárás - MSZ 2 MSZ 5004-989 2.4. A talaj határfeszültségének kiszámítása táblázatos adatokkal Az előtervezéshez és a kisebb jelentőségű építményekhez a 3. és a 4. táblázatok alapján számított alapértékek használhatók a tervezéshez, ha a következő feltételek teljesülnek és a 2.6. szakaszban felsorolt kizáró okok nem állnak fenn: a talaj az MSZ 4488 szerint fel van tárva; az altalaj rétegződése az egész építmény területén megközelítőleg egyenletes; az alapozás alatt fekvő talajréteg alatti talajrétegre sem jut nagyobb feszültség, mint azok határfeszültsége.
Szokáson alapuló eljárás - MSZ 22 Talajok határfeszültségének tájékoztató meghatározása vízszintes térszín, központos nyomás esetén Szemcsés talaj s H c c s 3 s mélységi tényező: alaki tényező: c c 2 c a.0, t B 2 ha B L a 2.25, ha B L 2 5, Kötött talaj s H c s 3s 3 mélységi tényező: c a 3 a 2 t 4 B
Szokáson alapuló eljárás - MSZ 23
Szokáson alapuló eljárás 24 dr. Móczár Balázs és dr. Szendefy János Síkalapok teherbírásának egyszerűsített számítása az Eurocode 7 elveinek figyelembe vételével (Vasbetonépítés, 203/, pp 20-26)
KÖTÖTT T ALAJOK ÁTMENETI TALAJOK SZEMCSÉS TALAJOK Kiindulási paraméterek Homokos kavics (K>50%) Kavicsos homok (K>20%,I+A< 5 %) Homok (K<20% és I+A<5%) Iszapos homok (K<20%,I+A< 40%,H>45%) Homokos iszap (60%>H>20%, A<20%) Iszap (Ip 0-5%) Sovány anyag (Ip 5-20%) Közepes agyag (Ip 20-30%) Kövér agyag (Ip >30%) Állapot [kn/m 3 ] [kn/m 3 ] j [ o ] c [kpa] L 8 9 35 0 KT 9 0 37 0 T 20 38 0 L 8 9 32 0 KT 9 0 34 0 T 20 36 0 L 7 8 29 0 KT 8 9 3 0 T 9 0 33 0 L 8 9 24 5 KT 9 0 26 0 T 20 28 5 L 8 9 20 5 KT 9 0 22 20 T 20 24 25 Gy 8 9 6 20 M 9 0 9 25 K 20 22 30 Gy 8 9 4 25 M 9 0 7 35 K 20 9 45 Gy 8 9 30 M 9 0 5 40 K 20 9 50 Gy 8 9 7 30 M 9 0 2 50 K 20 5 70 25
Kiindulási paraméterek 26 P TV t=,0 m TV 2 B B=,0 m TV 3
KÖTÖTT TALAJOK ÁTMENETI TALAJOK SZEMCSÉS TALAJOK Számított teherbírás Homokos kavics (K>50%) Kavicsos homok (K>20%,I+A< 5 %) Homok (K<20% és I+A<5%) Iszapos homok (K<20%,I+A< 40%,H>45%) Homokos iszap (60%>H>20%, A<20%) Iszap (Ip 0-5%) Sovány anyag (Ip 5-20%) Közepes agyag (Ip 20-30%) Kövér agyag (Ip >30%) Állapot σ t [kpa] tv. felett σ t [kpa] tv. alatt σ t [kpa] tv alatt 27 takarás is L 000 800 550 KT 275 000 700 T 625 300 900 L 675 550 350 KT 900 725 475 T 200 975 675 L 450 375 225 KT 575 475 325 T 775 625 425 L 350 300 225 KT 550 500 400 T 800 725 625 L 375 350 300 KT 525 500 450 T 725 700 625 Gy 325 325 275 M 475 475 425 K 700 675 625 Gy 325 325 300 M 550 525 500 K 775 750 700 Gy 325 325 300 M 525 525 500 K 825 800 775 Gy 250 250 225 M 525 525 500
Módosító tényező, biztonság 28 Módosító tényező Talajcsoport Alaki tényezők (f B ) sávalap négyzetes pontalap Mélységi tényezők (f t ) Szemcsés,3-0,2*B+0,*t (B+t)/2 Átmeneti,3 (B/2+t+2,5)/4 Kötött,3 (t+4)/5 B = 0,5 m 2,0 m t = 0,5 m 2,0 m ±0% pontossággal Biztonsági szint Szabvány által elvárt biztonsági szint (részletes számítás): R =,40 Javasolt biztonsági szint: R = 2,25
KÖTÖTT TALAJOK ÁTMENETI TALAJOK SZEMCSÉS TALAJOK V d s Javaslat pb f B f t A Talajtípusok Homokos kavics (K>50%) Kavicsos homok (K>20%,I+A< 5 %) Homok (K<20% és I+A<5%) Iszapos homok (K<20%,I+A< 40%,H>45%) Homokos iszap (60%>H>20%, A<20%) Iszap (Ip 0-5%) Sovány anyag (Ip 5-20%) Közepes agyag (Ip 20-30%) Kövér agyag (Ip >30%) Állapot σ pb [kpa] tv. felett σ pb [kpa] tv alatt σ pb [kpa] tv. alatt 29 takarás is L 450 350 250 KT 575 450 300 T 725 575 400 L 300 250 50 KT 400 325 225 T 550 425 300 L 200 75 00 KT 250 200 50 T 350 275 200 L 50 25 00 KT 250 225 75 T 350 325 275 L 75 50 25 KT 250 225 200 T 325 300 275 Gy 50 50 25 M 225 200 75 K 325 300 275 Gy 50 50 25 M 250 225 200 K 350 325 300 Gy 50 50 25 M 250 225 200 K 375 375 350 Gy 25 00 00 M 250 225 225 K 375 375 350
Szokáson alapuló eljárás 30 Szerzők megjegyzései Csak. geotechnikai kategória esetén! Esetleg 2. geotechnikai kategóriában előtervezésként? Használhatósági határállapot ellenőrzése szükséges 6.5.5. Tartószerkezeti törés az alap mozgása miatt (2) Szabad a valószínűsített talajtörési ellenállást alapul venni (lásd a 2.5. szakaszt), feltéve, hogy az elmozdulások nem okoznak teherbírási határállapotot a tartószerkezetben.
3 Süllyedés
Süllyedés jellege, oka 32 a statikus terhelés okozta tömörödés és harántkontrakció miatti süllyedések számítással (elvileg, általában) meghatározhatók és megengedhetőségük mérlegelhető a nem várt okok miatt esetlegesen bekövetkező roskadás, zsugorodás, rezgés miatti süllyedések előzetesen általában nem számíthatók ki, megfelelő konstrukciókkal (intézkedésekkel) elkerülendők
Süllyedésszámítás EC7-33 Tartószerkezet károsodása süllyedés miatt (teherbírási határállapot!) Építmény használhatóságának korlátozódása süllyedés miatt (használhatósági határállapot) Süllyedésszámítás merevség figyelembevétele ajánlott határmélység (20 %-os elv) süllyedéskülönbségek a teherváltozások és az altalaj heterogenitása miatt 50 %-nál nagyobb teherbírás-kihasználtság esetén nem-lineáris modellel
Megbízhatósága szerkezet merevség 34 MEGBÍZHATÓSÁG első lépésben becslés óvatos adatfelvétellel, közelítő módszerekkel ha így nem felel meg pontosítás adatban, módszerben ha a pontosabb eredmény elfogadható, de kétséges süllyedésmérés folyamatos értékeléssel
Megbízhatósága szerkezet merevség 35 SZERKEZETI MEREVSÉG előbb általában figyelmen kívül hagyva a merevséget egyedi alapokkal, ill. végtelen hajlékony, csak terhet adó épülettel (alappal) számolunk ha így nem felel meg a terv, akkor az építménymerevséget is figyelembe véve a szerkezeti tervezésnél ismertetendő számítások 6.6.2. Süllyedés (2) A tartószerkezet merevségének elhanyagolásával számított süllyedéskülönbségek általában nagyobbak, mint amilyenek ténylegesen bekövetkeznek. A tényleges süllyedéskülönbségek kisebb értékeit lehet igazolni az altalaj és a tartószerkezet kölcsönhatásának erőtani vizsgálatával. -3,3-4,9-5,8-4, -3,6-6,3-5,2 -,7-7,
Süllyedésszámítási módszerek 36 lépésenként ) feszültségeloszlás meghatározása 2) alakváltozás számítása 3) határmélység meghatározása 4) alakváltozások összegzése közvetlenül p talpfeszültség E s összenyomódási modulus B F s p E s alapszélesség B F süllyedésszámítási szorzó f(m 0 /B, L/B, )
Függőleges feszültségeloszlás egy alaptest alatt 37 p x x 2 x s z s z s z (x;z=z ) z x s z s z (x;z=z 2 ) z 2 s z (x;z)=a p=const. x s z2 (x;z)=a 2 p=const. s z (x=x 2 ;z) z s z (x=x ;z) z
Feszültségeloszlás - Steinbrenner
Feszültségeloszlás - Kany
Példa 40,5 m mélyen alapozott, B=2,0 m széles sávalap p=50 kpa-lal terhelt sávalap süllyedése függőleges feszültség s z kpa függőleges fajlagos összenyomódás z % 0 0 50 00 50 200 250 s' z / 5=(30+20 z)/ 5 50 0 0,0 0,5,0,5 0,60 alap alatti mélység z m 2 3 4 5 6 7 8 =6+4 z 93 68 53 43 m 0 = 2B 33 m 0 = m 0 (kemény) 30 m 0 = m 0 (20%) 24 homok E s = 25 MPa agyag E s = 4 MPa kavics E s = 80 MPa alap alatti mélység z m 2 3 4 5 6 7 8 0,27 0,2 0,04 0,03 0,36 a homok összenyomódása Dh h =[,0 (0,5 0,60+0,36+ +0,27+0,5 0,2)]/ 00 = = 0,003 m =,0 cm az agyag összenyomódása Dh a =,0 0,5 (,3+,09)+ +,5 0,5 (,08+0,8) = =,2+,4 = 2,6 cm 0,8,08 a kavics összenyomódása Dh k =2,5 0,035= 0, cm 0,3 az alap süllyedése s=dh h +Dh a +Dh k =,0+2,6+0, =3,7cm
Tartószerkezet teherbírási határállapot 4 6.5.5. Tartószerkezeti törés az alap mozgása miatt ()P Ellenőrizni kell az alapok vízszintes és függőleges mozgáskülönbségeit, hogy ezek ne vezethessenek az alátámasztott tartószerkezet teherbírási határállapotához. A eset terhelő erő tervezési értékéhez tartozó süllyedéssel kell számolni s k V k V d,a V d,b terhelés V V d,a = F V k B eset a terhelő erő karakterisztikus értékéhez tartozó süllyedés felszorzott értékével kell számolni s d,b s d,a süllyedés s s d,b = E s k B-görbe E = F,40 G =,35 Q,50 A-görbe
Süllyedés - tartószerkezet 42 használhatósági határállapot vizsgálatakor (korlátozott használat, esztétikai zavar) =,0 teherbírási határállapot vizsgálatakor (STR) (felszerkezet károsodása) G =,35 Q =,50 Elvileg két süllyedésszámítást kellene végezni, de a parciális tényezők arányait figyelembe véve az első számításból a második eredménye becsülhető.
43 Síkalapok tartószerkezeti mértezése
Alapmerevség hatása 44 az alap hajlékony merev a talpfeszültség egyenletes széleken nagyobb a süllyedés teknőszerű egyenletes
Terhelés hatása hajlékony alapok esetén 45
Alapmerevség hatása 46 40 x 40 cm 40 x 60 cm 40 x 80 cm R z =0 8 kn/m 2 /m R z =0 5 kn/m 2 /m R z =0 3 kn/m 2 /m
Merevségi mutató 47 K 2 E E b s I I t s K>0,5 K>0, biztosan merevként viselkedik merevnek vehető K<0,0 célszerű hajlékonynak tekinteni K<0,00 biztosan hajlékony y x h L B hajlítás iránya tartó talajfelület hosszirányban x-tengely körül I t 3 h B 2 I S 3 L B 2 keresztirányban y-tengely körül I t 3 h L 2 I S 3 B L 2
Méretezési elvek, ajánlások 48 Tartószerkezeti méretezés merev alap: lineáris talpfeszültség-eloszlással hajlékony alap: rugalmas féltér- vagy rugómodell ágyazási tényező: süllyedésszámításból a tehereloszlás változására is ügyelve véges elemes analízis pontos számításként ajánlva
Hajlékony alapok méretezési alapelve 49 az alaptest N db a hosszúságú részre osztása egy részen állandó talpfeszültség ismeretlen N db talpfeszültségérték N db ismeretlen N db egyenlet q i talpfeszültségi érték 2 db egyensúlyi egyenlet függőleges vetület nyomaték egy pontra N-2 db alakváltozási egyenlet tartó görbülete = talaj görbülete N-2 elem közepén
Hajlékony alapok méretezési alapelve 50 Alakváltozási egyenlet Clapeyron M i 4.M 6 i M i E b.i t s i 2.s a 2 i s i tartó görbülete talajfelszín süllyedése
Talajmodellek 5 Winkler-modell rugómodell s i = q i / C i AXIS Ohde-modell rugalmas féltér modell s i =f [(q(x); E; B; m 0 ] GEO4 Kombinált modell Winkler + Ohde FEM programok rugalmas képlékeny nem-lineáris talaj- és tartómodellek PLAXIS
Párbeszéd 52 Rugóállandó Talajreakció együttható (nagyban függ a geometriától és tehertől) Tartószerkezeti tervező Geotechnikai tervező
Párbeszéd 53 Ismert teher és geometria alatti összenyomódás Függ az alapozás merevségétől Geotechnikai tervező Tartószerkezeti tervező
Ágyazási tényező 54 C i q s i i Pontos, ill. pontosított süllyedésszámítással Közelítő süllyedésszámítással Közelítő képlettel Tapasztalati képlettel
Ágyazási tényező meghatározása - pontos 55 Felszerkezet modell merev alátámasztással Felszerkezet modell rugalmas alátámasztással Felszerkezet modell rugalmas alátámasztással Talpfeszültség eloszlás Talpfeszültség eloszlás Talpfeszültség eloszlás Süllyedés analízis (pontos) Süllyedés analízis (pontos) Süllyedés analízis (pontos) Ágyazási tényező qi Ci s i Ágyazási tényező qi Ci s i Ágyazási tényező qi Ci s i
F Ágyazási tényező meghatározása közelítő I. 56 Átlagos talpfeszültség eloszlás Közelítő süllyedésszámítás: Átlagos ágyazási tényező Javítás: s á p á p E á s C á F A B F p s á á szélső negyedekben: belső félben,8,6,4,2,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 C C L/B =,0 L/B =,6 L/B = 2,0 L/B = 3,0 L/B = 5,0 L/B = 0,0 0 2 3 4 5 6 7 8 9 0 H/B, 6 ák C á 0, 8 áb C á
Ágyazási tényező meghatározása közelítő II. 57 s á p E á s B F C á p s á á C á p s á s E s B F Négyzetes pontalap F 0,5 Sávalap F,0 C á 2 E s B Javítás: szélső negyedekben: belső félben C C áb C, 6 á ák C á 0, 8 C á E s B
Ágyazási tényező meghatározása - becslés 58 Ágyazási tényező becslése C Javítás: szélső negyedekben: á E s B L C m 0, 6 ák C á belső félben C áb 0, 8 C á Négyzetes pontalap Sávalap C á Es 3 B B B E s B C á Es, 5 B 2 B E s B
Komplex modellezés 59 Modellméret Szerkezeti merevség Anyagmodellek Eredmények értékelése!?
Példa - Szeged 60 Bevásárló központ Szeged Főbb paraméterek Pince + földszint + 2 emelet Pince padló sík: -5,05 m Alapterület: 22.500 m 2 Raszter: 8,25 x 0,0 m Lemezalapozás (p=90-00 kpa) Alapsík: -6,55 m Munkatér-határolás: egy sorban hátrahorgonyzott résfal Geotechnikai előkészítés 5 (+3) db dokumentáció Beruházó alvállalkozója: német cég
Példa - Szeged 6 Talajadottságok ±0 = 80,80 mbf talajtípus jel 0,0 -,6 feltöltés 0,6-5,8 puha agyagos iszap; I,6-5,8 kemény iszap II 5,8-7 puha-gyúrható hom., isz. agyag III (a, b) 7-9 puha hom., isz. agyag V (c) 9-25 tömör homok IV (d) 25-33 kemény hom., isz. agyag III 33 - puha homokos, iszapos agyag V iszap - sovány agyag résfal kavics -6,0 m 40-0,0 m 70 80 mélység [m] -6,55 m 300 alaplemez a. réteg - kövér agyag -,5 m b. réteg - kövér agyag 5. dokumentum j [ ] c [kpa] Es [MPa] 0 I 22,5 5 5 II 27 5 5-0 III,8 64,8-85,6 4-0 IV 35 0-5 60-80 V,5 20,4 4 j belső súrl. szög; c kohézió; Es össz. modulus jel -6,5 m c. réteg - sovány agyag -9,5 m d. réteg - homok -24,5 m
Példa - Szeged 62 Tapasztalatok, gyenge talajréteg Mélyalapozás Süllyedésanalízis -6,5 m kiemelés Síkalapozás Ágyazási tényező felvétele Dokumentum száma -3. 4. 5. Süllyedésanalízis nincs van van Kiindulási alap - egyenletes terhelés egyenletes terhelés S max = 3 cm p max = 35-50 kpa (?) C = -3 MN/m 3 Eng. terv: C = 3,5 (5) MN/m 3 p = 30-50 kpa s = -3 cm
Példa - Szeged 63 Alaplemez méretezés Iteráció Geotechnikai tervező: süllyedésanalízis Tartószerkezeti tervező: alaplemez modellezés 2 db kiegészítő feltárás Talajparaméterek pontosítása Előzetes süllyedésszámítás C =,5 MN/m 3
Példa - Szeged 64 Süllyedésanalízis Talpfeszültség eloszlás 6 8 3 s D = 56 mm2 s E = 78 feszültség s z (kpa) p = 70 kpa p 2 = 00 kpa p 3 = 95 kpa p á = 90 kpa 0 20 40 60 80 00 20 Mélység szerinti feszültségeloszlás (Steinbrenner) 0 C D =,25 MN/m 3 C 2E =,28 MN/m 3 Süllyedés meghatározása: Ds zi s hi E i si mélység z (m) 2 4 6 D ED E átlag 2 3 Ágyazási tényező: C = p/s 8 20
Példa - Szeged 65 Süllyedésanalízis eredménye Átlagos süllyedés: s átl = 8 cm Gyors kivitelezés Ágyazási tényező: C,2 MN/m 3 Résfal mellett (5 m): C = 2,0 MN/m 3 Kisebb süllyedés (s átl = 6 cm) Statikus tervezővel egyeztetve Ágyazási tényező: C =,5-2,5 MN/m 3 Kritikus feladat (talaj-szerkezet kölcsönhatása) Statikus és geotechnikus együttdolgozása Legideálisabb műszaki megoldás Valóságot követő modell
66 Házi feladat
Házi feladat 67,2 m 2 Név Neptun B Alap méret h L összenyomódási modulus E s2 E s2 P Terhelés x P 2 x 2 2 [m] [m] [m] [MPa] [MPa] [kn] [m] [kn] [m]
Házi feladat 68 a) Ágyazási tényező felvétele közelítő módszerrel b) Síkalapozás modellezése Axis szoftverrel gerendamodellel az a pont szerint felvett ágyazási tényezővel c) A talpfeszültség eloszlás értékelése, felbontása 3-5 részre, melyekre átlagos talpfeszültség felvétele. d) A részrészek középpontja alatt a többletfeszültség mélység szerinti változásának meghatározása Steinbrenner módszerét alkalmazva (valamennyi rész egymásra hatását vizsgálva) e) A d pontban meghatározott feszültségábrákból süllyedésszámítás a határmélységet figyelembe véve. f) Ágyazási tényező meghatározása az egyes rész-részekre vonatkozóan g) Síkalap modellezése a pontosított ágyazási tényezőkkel.
Házi feladat 69 A házi feladatban be kell mutatni a kezdeti modellt az eredményekkel együtt, az az alapján felvett feszültségzónákat, a többletfeszültség mélység szerinti változásának számítását és eredményét a süllyedésszámítást, a pontosított ágyazási tényező meghatározását, s az azzal végzett modellezés eredményét (igénybevétel, alakváltozás) iteráció esetén az iterációs lépések főbb eredményeit.