Építésügyi Szabványosítási Központ MŰSZAKI IRÁNYELVEK MIKROCÖLÖPÖZÉS TERVEZÉSE MI 04 149 85 Az MI 04 149 79 helyett G 01 Ez az Építésügyi Ágazati Műszaki Irányelvek (a következőkben Irányelvek) olyan kis átmérőjű legfeljebb 300 mm-es mikrocölöpözés tervezésére vonatkozik, amelyet a helyszínen fúrással vagy veréssel készítenek, illetve üzemi előregyártással készül. Az Irányelvekben foglaltak a szerződő felek külön megállapodása esetén betartandók. Az Irányelvek tárgya az építmények terheiből származó elsősorban az axiális igénybevételek felvételére alkalmas monolit vagy előgyártott mikrocölöpözés, beleértve az alkalmazási lehetőségekkel, előtervezéssel, a méretezéssel, valamint a tervezést érintő kivitelezéssel kapcsolatos kérdéseket. Nem tárgya az Irányelveknek az előgyártott mikrocölöpök előgyártásával kapcsolatos tervezés. ÉPÍTÉSÜGYI ÉS VÁROSFEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM Tartalom 1. Fogalommeghatározások.... Alkalmazási terület... 3. Tervezési előírások... 5 4. A tervdokumentáció tartalmi követelményei... 11 A tárggyal kapcsolatos fontosabb szabványok, műszaki előírások, irányelvek... 1 Függelék... 15 Irodalomjegyzék... 17 A jóváhagyás időpontja: 1985. december hó A hatálybalépés időpontja: 1986. július 1. (16 oldal)
MI 04 149 85 1. FOGALOMMEGHATÁROZÁSOK 1.1 Mikrocölöp *. Az építmények terheiből származó elősorban az axiális igénybevételek felvételére alkalmas, legfeljebb 300 mm átmérőjű, az építés helyszínén monolit eljárással vagy előregyártással készített teherhordó szerkezet. A cölöphossz: monolit szerkezet esetében a gyakorlatban 4,0 1,0 m, de a furóberendezéstől függően a 30 m-t is meghaladhatja (1. ábra), előregyártott szerkezet ** esetében a gyártó céggel történő egyeztetésnek megfelelően, a gyártási és szállítási lehetőségeket figyelembe véve legfeljebb 1,0 m (. ábra). 1. Cölöptalp. A monolit eljárással készített mikrocölöp alsó, 1,0,0 m-es hosszán injektálással kialakított cölöpszakasz. 1.3 Cölöpcsúcs. Az előregyártott mikrocölöpök csúcsát úgy alakítják ki, hogy a mikrocölöpök leverésekor a csúcs révén jelentősen csökkenjen a talajellenállásból adódó hatás. (Célszerű a csúcsot négyoldalú gúlaprofillal kialakítani és acéllemezzel ellátni.) 1.4 Cölöptörzs. A fejszerkezet által közvetített axiális terheket köpenysúrlódás útján adja át a talajnak (ha cölöptalp is van, akkor a teherátadásban az is részt vesz; oldalirányú terhelések esetén a cölöptörzs és a talaj közötti földnyomás vesz részt a teherviselésben). 1.5 Cölöpfej. A mikrocölöp felső 1 dm-es szakasza; az előregyártott mikrocölöpök esetében a leverésnél keletkező dinamikus hatást csökkentő acélsapkával kell továbbítani az ütőmunkát a cölöptörzsre. 1.6 Összefogó fejelem. A mikrocölöpök terv szerinti csoportjának összefogó szerkezete, lehet fejlemez, fejgerenda, fejtömb vagy alapmegerősítéskor a meglevő épület alapfala.. ALKALMAZÁSI TERÜLET A mikrocölöpözés alkalmazási területei a következők: a) a nagyobb méretű terepszint alatti műtárgyak (alagút, kéregvasút, metró stb.) és alábányászottság létesítésével kapcsolatos épületkárok megakadályozása, illetve a terepszint süllyedésének csökkentése; b) nagyobb mélységű munkagödrök szabadon álló földfalainak megtámasztása; c) alapmegerősítés, épületkárok, emeletráépítés vagy foghíjbeépítés esetén. d) új építmények alapozásánál, önálló teherviselő szerkezetként, elsősorban mélyalapozás igényű építményeknél; e) hídépítésnél, a vonatkozó előírások mellett felhasználható hídfők, szárnyfalak, pillérek alapozására. * ** A külföldi szakirodalomban szokásos a gyökércölöp, tűcölöp, minicölöp elnevezés is. Az előregyártott mikrocölöp vasbeton, elő- vagy utófeszített vasbeton, szálerősítéses beton, esetleg műgyanta kötésű betonszerkezet lehet.
3 MI 04 149 85 1. ábra Monolit mikrocölöp
MI 04 149 85 4. ábra Előregyártott mikrocölöp
5 MI 04 149 85 3. TERVEZÉSI ELŐÍRÁSOK 3.1 Jelölések, mértékegységek l a mikrocölöp teljes hossza [m] L a cölöptörzs merevségi hossza [m] l a cölöptörzs injektálás nélküli hossza [m] l t a cölöptalp hossza [m] r a cölöptörzs sugara [m) a a cölöptörzs oldalhossza [m] d a cölöptörzs névleges átmérője [m] d t a cölöptalp névleges átmérője [m] A a cölöptörzs névleges keresztmetszeti területe [m ] I egy mikrocölöp inercianyomatéka [m 4 ] K egy mikrocölöp keresztmetszeti modulusa [m 3 ] E a cölöptörzs rugalmassági modulusa [Ncm ] C a cölöptörzs menti talaj vízszintes vonalmenti ágyazási együtthatója [Ncm ] f fajlagos köpenysúrlódás [Ncm ] k a kihajló cölöptörzs kihajlási félhullámainak száma (egész) [ ] n a cölöpcsoportban levő mikrocölöpök száma [ ] F egy mikrocölöp tengelyirányú nyomóereje [N] s az F terhelés hatására bekövetkező süllyedés [cm] F kr egy mikrocölöp kritkus kihajlási nyomóere [N] F t egy mikrocölöp talajtörést okozó nyomóereje (törőterhelés) [N] v csökkentő tényező [ ] F H a törőterhelésből a biztonsági tényező figyelembevételével számított határteherbírás [N] F cs egy mikrocölöp csúcsellenállási törőterhelése [N] F s egy mikrocölöp köpenysúrlódási törőterhelése [N] e kezdeti excentricitás [cm] R cs fajlagos csúcsellenállás [kn m ] s H a mikrocölöp határteherbírásához tartozó konszolidált általában próbaterheléssel meghatározható süllyedés [cm] g nehézségi gyorsulás [ms ] A fenti jelölések egy részét a mellékelt ábraanyag is feltünteti. A nem részletezett jelölések a geotechnikai szokásos jelölésekkel megegyeznek. 3. A tervezés előkészítése 3. 1 A mikrocölöpözés tervezése előtt beszerzendő adatok a tervezési feladat jellegétől függően a következők: a) a megerősítendő régi vagy az alapozandó új épület (építmény) alaprajza, metszetei; b) az alapozandó épületszerkezetek horizontális és vertikális terhe; c) a megerősítendő épület alapozási viszonyai, beleértve az alapfalak méreteire és anyagára vonatkozó adatokat; d) a megerősítendő épület tartószerkezete, különös tekintettel az esetleg utólag elvégzett változtatásokra (kiváltás, elfalazás, kéményüregek stb.); e) a mikrocölöpök és a felszerkezet közötti kapcsolat (szerkezeti elem) jellemzői; f) az épület környező és az épületen belüli, illetve alatti közműhálózat helyzete és az épület belső gépészeti és elektromos rendszere; g) a munkagödör körülhatárolása esetében a gödör mélysége és alaprajzi méretei; h) a munkagödör melletti felszíni és felszín alatti építmények helyzete, szerkezeti adatai, továbbá a felszínen ható álló vagy mozgó terhelés; i) a munkagödör melletti építmények terepszint alatti részeinek geometriai és szerkezeti adatai;
MI 04 149 85 6 j) a munkagödör melletti és alatti közművek helyzete, mélysége, anyaga, aknái stb.; k) süllyedések megakadályozását szolgáló mikrocölöprendszer esetében a süllyedési teknőbe eső építmények teljes szerkezeti tervei, süllyedésérzékenysége; l) a felszínsüllyedést okozó műtárgy (alagút, üreg, bánya) geometriai és szerkezeti adatai, kivitelezési technológiája. 3. A mikrocölöpözés tervezéséhez részletes talajmechanikai szakvélemény szükséges az MSZ 4488 előírásai szerint. A talajmechanikai fúrások mélysége a tervezett alapozási síknál legalább 1,5 m-rel nagyobb legyen. 3. 3 Az érintett talajrétegek nyírószilárdsági (ρ,, c) és alakváltozási (E s ) paramétereit célszerű in situ eljárással meghatározni. Előregyártott mikrocölöpök alkalmazhatóságának vizsgálatára célszerű dinamikus szondázást, helyben készülő mikrocölöpök alkalmazhatóságának vizsgálatára presszióméteres vizsgálatot végezni. 3. 4 A tervezés előtt be kell szerezni a kivitelezés munkahelyi organizációjára vonatkozó adatokat, a rendelkezésre álló géplánc paramétereit. Gondoskodni kell arról, hogy a kivitelezéshez szükséges gépek, anyagok mozgatása összhangban legyen az általános organizációval. 3.3 Helyben készülő mikrocölöpök teherbírásának számítása 3.3 1 A mikrocölöpök tengelyirányú teherbírásának számításához vizsgálni kell: a) a talaj teherbírását, feltételezve, hogy maga a mikrocölöp, mint szerkezet nem megy tönkre (a talaj teherbírásának meghatározásakor a cölöpről köpenysúrlódás útján a talajra átadható erő nagysága a cölöp és a talaj közötti súrlódás teljes kihasználásával számítható ki); b) a mikrocölöp tönkremenetelét, feltételezve, hogy a mikrocölöpöt körülvevő talaj teherbírása még nem merül ki (a mikrocölöp tönkremenetelén azt kell érteni, hogy a környező talajtól megtámasztott mikrocölöp mind rúd kihajlással vagy tiszta nyomással szembeni teherbírása megszűnik. 3.3 A méretezést kihajlásra a 3. ábra szerinti statikai váz és az ott értelmezett jelölések alapján kell végezni. a) A felírható differenciálegyenlet a fajlagos erők egyensúlyát fejezi ki: és a megoldás alakban kereshető, ahol E I y IV = F y II + C y = 0 (1) y = y max sinε x () ε = F C F + 4 E I E I E I A kerületi feltételek x = 0, y II = 0 x = L, y II = 0 b) A homogén negyedrendű differenciálegyenlet megoldásával és a kerületi feltételek behelyettesítésével a részletek mellőzése után a mikrocölöp-kihajlás esetére vonatkozó kritikus ereje a (3) egyenlet szerint adódik: F kr = k π E I L L C + k π (3)
7 MI 04 149 85 3. ábra Talajba ágyazott mikrocölöp méretezése Fenti képletben a már korábban említett jelöléseken kívül: k a kihajlási félhullámok számát jelenti, amely a k 4 = 4 C L 4 E I π (4) összefüggésből határozható meg. c) A legkisebb F kr erő akkor lép fel, ha a (3) képletbe. Ekkor σf σ kr ( k ) F kr = = 0 szélsőérték-számítás eredményét visszahelyettesítjük a E I C (5) Természetesen a (3) képletben k > 1 kell legyen, ezért, ha a (4) képletből k < 1 adódna, akkor az (5) képlet helyett a (3) képletet kell használni, ahová k = 1-et kell behelyettesíteni.
MI 04 149 85 8 Megjegyzés. A nem csúcsra támaszkodó mikrocölöpök esetében is létrejöhet kihajlás, mert az erő túlnyomó része a mikrocölöp alsó kétharmadán adódik át a talajra, és így a felső harmad még mindig elvesztheti a stabilitását. Ezért lebegő mikrocölöpnél az (5) képlet csak k 3 esetben használható, és k < 3 esetében a (3) képlet érvényes k = 3 behelyettesítéssel. d) C értékeit a tervező a következők alapján veheti fel: tömörítetlen feltöltés 1 10 N/cm tőzeg, erősen szerves talaj 5 10 N/cm tömör, idős szerves talaj 10 0 N/cm nedvesagyag, iszap 0 30 N/cm plasztikus agyag, iszap 60 80 N/cm kemény agyag, iszap 100.150 N/cm lösz 0.30 N/cm laza homok 10.0 N/cm tömör homok 60 100 N/cm homokos kavics 10 150 N/cm tömör kavics 00 50 N/cm e) A kihajlás geometriai része a (3), illetve az (5) képletekkel adott. Kisebb karcsúságok esetében azonban e képletek érvényüket vesztik, mert a rúd szilárdsági tulajdonságai dominálni kezdenek. A nemzetközi és a hazai gyakorlat ilyen esetekre a vétlen kezdeti görbeség feltételezéséből indul ki. Alkalmazva az MSZ 150 vétlen kezdeti görbeségre utaló előírásait, a mikrocölöp kezdeti excentricitását az átmérő 1/3-ed részére vesszük fel. Ekkor a most már inhomogén negyedrendű differenciálegyenlet megoldása után általános érvényű képlethez jutunk. A kritikus kihajlási határfeszültség: ahol 15, + σ + σ 15, σ + σ σ kh = kr bh kr bh σ σ kr bh (6) σ kr = F kr /A F kr az (5) képlettel számítható, ha csúcsot támaszkodó cölöpnél k 1, lebegő cölöpnél k 3 F kr a (3) képlettel számítható, ha csúcsra támaszkodó cölöpnél k < 1, lebegő cölöpnél k < 3 k = 1, illetve k = 3 behelyettesítéssel az alkalmazott beton nyomóhatár-feszültsége σ bh f) A mikrocölöp határteherbírását az képletből kell számolni. F H = σ kh A (7) 3.3 3 A talaj teherbírásának függvényében a következőképpen kell a mikrocölöpöt méretezni: a) A köpenysúrlódást annak feltételezésével kell meghatározni, hogy a mikrocölöp szerkezeti tönkremenetele nem következik be, de a talaj és mikrocölöp között megszűnik a kapcsolat, vagyis a mikrocölöp becsúszik a talajba. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy a mikrocölöp köpenysúrlódása kimerül. A köpenysúrlódás a következő kifejezésből számítható: f = σ v tgϕ (8)
ahol Megjegyzés. 9 MI 04 149 85 f a súrlódási ellenállás [N/cm ], σ v vízszintes feszültség [N/cm ], ϕ a talaj belső súrlódási szöge, σ v feszültség meghatározása az MSZ 150 szerint történhet, általában nyugalmi földnyomási szorzó alkalmazásával. A (8) egyenletből adódó értékek injektálás nélküli mikrocölöpökre vonatkoznak. Injektált mikrocölöpök környezetében a talajjellemzők javulása következtében a fenti értékek nagyobbak. Abban a zónában, ahol injektáló nyomással készült mikrocölöp (cölöptalp), ott a (8) egyenlettel meghatározott értékeket az alábbi szorzóval kell növelni: homok és kavics talajoknál 3 4, átmeneti talajoknál 3, kötött talajoknál 1. b) A súrlódási ellenállás konkrét értéke statikus szondázással is meghatározható, ez pontosabb eredményt ad. c) A súrlódási ellenállás ismeretében a mikrocölöp törőterhelése a következő képlettel határozható meg: ahol A k a mikrocölöp palástfelülete, f a súrlódási ellenállás. F s = A f f (9) d) A csúcsellenállás meghatározása szemcsés talajban: d t F cs = 4 π h ρ g Nt (9a) kötött talajban F cs = d t 4 π c ( ) Nt 1 + h ρ g Nt (9b) tgϕ ahol N t értékei Az alapozás kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1977) alapján számítandók. * A csúcsellenállás a szondázási eredmények alapján is meghatározható: F cs = R cs d t π, 4 ahol R cs a fajlagos csúcsellenállás. e) A mikrocölöp talajtöréssel szembeni határteherbírása F H = v (F s + F cs ) (10) ahol v értékét az MSZ 15005 alapján kell felvenni. * Számpélda és N t értékei a függelékben.
MI 04 149 85 10 3.34 A mikrocölöp függőleges határteherbírását az előzőekben részletezett számítások eredményeinek összehasonlítása után lehet meghatározni. A (6) és (10) képletek közül a kisebb érték adja egy mikrocölöp függőleges határteherbírását. Csoportos cölöpöknél a csoporthatást is figyelembe kell venni. 3.35 A horizontális és nyomatéki teherbírás számítására gyakran szükség van függönyfalak esetében. A mikrocölöpözés egyik fontos felhasználási területe a függőleges földpartok, munkagödrök megtámasztása, azaz függőleges térbiztosítás, a teherbírás meghatározása ilyen esetben elfogadott elmélettel (Blum, Krey stb.) történhet. 3.4 Az előregyártott és beépített mikrocölöpök teherbírása 3.41 Az előregyártott és beépített mikrocölöpök teherbírását azonos módon kell számítani a helyben készülteknél leírtakkal. 3.4 Az előregyártott mikrocölöpöket a gyártási, szállítási és a verőberendezés alá történő beállítás során fellépő igénybevételekre is méretezni kell. 3.43 Az előregyártott mikrocölöpök csoportos elhelyezése esetén a korábban leírtakat kell alkalmazni, azzal a különbséggel, hogy az f súrlódási ellenállás értékét 0,7-del szorozni kell. 3.5 A fejelemek szerkesztési szabályai 3.51 A fejelem (fejtömb, fejgerenda, fejlemez) alkalmazására minden mikrocölöpözési munkánál szükség van. A fejelemeknek magukba kell foglalni a mikrocölöp betonját legalább 10 cm-es befogással. Helyben készült mikrocölöp esetében lehetőség van a betonacél túlnyújtására is. 3.5 Előregyártott mikrocölöpök esetében amennyiben a verés során megsérül a mikrocölöp feje a következők szerint kell eljárni: a) feszített mikrocölöpök esetében a sérült mikrocölöpök a teherbírásnál nem szabad figyelembe venni, azt ép mikrocölöpökkel ki kell váltani; b) nem feszített mikrocölöpöknél a sérült részt el kell távolítani, és a hiányzó részt betonozással pótolni kell. Megjegyzés. Nem feszített mikrocölöp esetében a cölöpfej visszavéshető, és a betonacél beköthető a fejelembe. Alaprajzilag a fejelem és a mikrocölöp széle között legalább 10 cm-es távolságot kell hagyni. A fejelemek méretezésénél a szokásos vasbeton méretezési eljárások közül általában az átszúródás-vizsgálat szokott mértékadó lenni. 3.6 A cölöpcsoport határteherbírása 3.61 A mikrocölöpcsoport teherbírása: ahol m módosító faktor és n darabszám. F Hn = m n F H (11)
11 MI 04 149 85 3.6 Amennyiben a mikrocölöp határteherbírását (F H ) a kihajlási határteherbírás határozza meg (6. képlet), akkor n-től függetlenül m = 1. Ha a mikrocölöp határteherbírását a talaj teherbírása határozza meg (10. képlet), akkor támaszkodó cölöpökből álló cölöpcsoport esetén m értéke cölöpnél 1,00 3 cölöpnél 1,10 4 cölöpnél 1,0 8 cölöpnél 1,30 8 cölöp felett 1,40 Lebegő cölöpökből álló cölöpcsoport esetén m értéke cölöpig 0,95 4 cölöpig 0,90 6 cölöpig 0,85 8 cölöpig 0,80 8 cölöp felett 0,75 3.63 Injektált talpú mikrocölöpökkel alapozott alaptestek alatt a cölöpök talpainak síkjában fellépő átlagos talajfeszültség nem lehet nagyobb, mint az ugyanabban a mélységben létesített azonos méretű síkalapozás határfeszültsége. 3.7 Mikrocölöpök próbaterhelése A mikrocölöpök teherbírását szükség szerint próbaterheléssel kell igazolni. Tekintettel arra, hogy a mikrocölöpök csoportosan kerülnek felhasználásra, ezért minden esetben mikrocölöp csoportokat kell próbaterhelni. Alapmegerősítésnél, ferde cölöppárok alkalmazása esetén, a próbacölöpök is ferde helyzetűek legyenek. A próbaterhelésnél a cölöpök szerkezeti törését el kell érni. Az alkalmazott hidraulikus sajtó és erőmérő (feszmérő) kiválasztásánál számítani kell 10 0 kn-os terhelési lépcsőkre is. A próbaterhelés közvetlen közelében lehetőség szerint szondázást kell végezni, hogy a próbaterhelés eredményei és szondázási adatok összevethetők legyenek. 4. A TERVDOKUMENTÁCIÓ TARTALMI KÖVETELMÉNYEI 4.1 Műszaki leírás 4.11 A műszaki leírás bevezetőjében ismertetni kell a megbízással kapcsolatos előzményeket, adatokat, a tervezett létesítmény főbb geometriai és terhelési jellemzőit, az építkezés helyszíni viszonyait. 4.1 A talaj- és talajvízviszonyok ismertetésénél a 3. és a 3.3 pontban leírtakon kívül meg kell adni a talajvíz helyzetére és agresszivitására vonatkozó adatokat. 4.13 Az alapozási megoldás indoklásánál étékelni kell a mikrocölöpözés alkalmazásának műszakigazdaságossági előnyeit egyéb sík- vagy mélyalapozásokkal szemben. Meg kell adni a tervezett mikrocölöpök geometriai és teherbírási jellemzőit (a mértékadó teher és határteherbírás viszonyát), valamint a mikrocölöpözésnél le kell írni az injektálás technológiáját, nyomáshatárait és az injektáló anyag összetételét.
MI 04 149 85 1 4.14 A kivitelezéssel kapcsolatos fejezetben a) meg kell határozni a kivitelező vállalat nevét, az alkalmazott technológiát, a cölöpök készítésének munkaszintjét, a cölöpcsúcs alsó síkját és egyéb olyan adatokat, amelyeket a rajzi munkarészek nem tartalmaznak, vagy jelentőségüknél fogva írásban is célszerű rögzíteni; b) meg kell határozni a kitűzési és kivitelezési pontosságot; c) injektált mikrocölöpözés esetében a kivitelező vállalat részére elő kell írni injektálási jegyzőkönyv vezetését; d) előregyártott vert mikrocölöpök alkalmazása esetében elő kell írni a verési jegyzőkönyv vezetését, dokumentálását (az előregyártott mikrocölöpök szállításával és tárolásával kapcsolatos előírásokat a gyártó cégnek kell megadnia); e) meg kell határozni a mikrocölöpök és fejtömb kapcsolatát, a fejtömb geometriai és vasalási jellemzőit; f) ki kell térni a kivitelezés folyamán esetlegesen bekövetkező problémák megoldási módjára (alternatív javaslatok megadásával vagy tervezői művezetés előírásával). 4.15 A munkavédelmi fejezetben a vonatkozó szabványokra és előírásokra való utalásokon kívül meg kell nevezni az alkalmazott mikrocölöpözési technológiánál fellépő különleges veszélyforrásokat (pl. injektálási, verési, betonozási folyamatok). 4. A tervdokumentáció rajzi munkarészei 4.1 A helyszínrajzon a tervezett létesítmény helyén kívül amennyiben volt fel kell tüntetni a próbaterhelés helyét is; 4. Az általános tervnek tartalmaznia kell a mikrocölöpök, fejelemek és a felszerkezet geometriai viszonyait, kiemelve a mikrocölöp és a fejelemek méreteit. A tervrajzon fel kell tüntetni a jellemző talajmechanikai fúrásszelvényt, és fel kell írni az anyagjellemzőket, a határteherbírást, a mértékadó terhelést és adott esetben a szabadalomban részesített eljárás oltalmára vonatkozó szöveget. 4.3 A részletterveken fel kell tüntetni a mikrocölöpökre vonatkozó minden jellemző adatot, különös tekintettel: a) a cölöp névleges átmérőjét, b) a cölöp hosszát, a verési vagy fúrási munkaszint feltüntetésével, c) a cölöpcsúcs kialakítását, injektálását, az injektálási nyomás megoldásával, d) a mikrocölöp vasalását, betonacél kimutatás, e) a fejtömbhöz való kapcsolatát. 4.3 A tervdokumentáció egyéb munkarészei A mennyiségkimutatás és költségvetési, organizációs munkarészek elkészítése a felek (beruházó, tervező, kivitelező) megállapodásának függvénye. Elkészítésénél különös tekintettel kell lenni a névleges átmérő és a tényleges átmérő közötti várható különbségre, valamint injektálás esetében az injektálandó anyagmennyiségre. A TÁRGGYAL KAPCSOLATOS FONTOSABB SZABVÁNYOK, ELŐÍRÁSOK, IRÁNYELVEK Varratnélküli acélcsövek. Kereskedelmi minőségű csövek MSZ 9/1 Melegen hengerelt betonacél MSZ 339 Cementek. Portlandcementek, kohósalak-portlandcementek MSZ 470/ Megszilárdult beton vizsgálata (Sorozat) A beton minőségének ellenőrzése (Sorozat) MSZ 4715/1 MSZ 470/1
13 MI 04 149 85 Alapozások tervezése. Tervezési előmunkálatok MSZ 15001 Cölöpalapozás MSZ 15005 Az építmények teherhordó szerkezete erőtani tervezésének általános előírásai MSZ KGST 384 Építmények teherhordó szerkezeteinek erőtani tervezése. Vasbeton szerkezetek MSZ 150/1 Habarcsok. Habarcsok fajtái és jelölésük MSZ 16000/1 Vizsgálati előírások MSZ 16000/ Habarcsok minősítő követelményei. Injektáló habarcsok Alapozások geotechnikai előkészítése Betonszerkezetek, tégla- és kőfalazatok korrózió elleni védelme Cölöpök vízszintes irányú próbaterhelésének irányelvei Cölöprácsszerkezetek tervezési és számítási irányelvei MSZ-04 54/6 MSZ-04 173 ME-04 35 MI-04 144 MI-04 145
MI 04 149 85 14 FÜGGELÉK Számítási példa az alábbi adatokkal jellemzett injektálás nélküli mikrocölöp teherbírására: a mikrocölöp betonjának határfeszültsége: σ bh = 1 kn/cm a mikrocölöp teljes hossza: l = 8,0 m a mikrocölöp átmérője: d = 1 cm a cölöp betonjának rugalmassági modulusa: E = 1100 kn/cm jelen esetben l = L = 0,8 m a talaj anyaga iszapos homokliszt, ágyazási tényezője: C = 0 N/cm belső súrlódási szöge: ϕ = 0 térfogatsűrűsége: ρ 1,83 t/m 3 a nehézségi gyorsulás: g 10 m/sec - 1. Méretezés kihajlásra ρ g = 18,3 kn/m 3 d 4 π 1 4 π I = = = 1018 cm 4 64 64 A = d π 1 π = 4 4 = 113,1 cm a (4) képletből: k 4 = 4 CL 4 EIπ azaz: k = L π C EI 600 0 = π 1100000 1018 4 4 =, < 3 tehát a (3) képlet alkalmazandó F kr megállapítására: F kr = k π EI L LC + = k π, 800 6 3 π 11 10 1018 + 800 0 3 π = 49471 + 144101 = 19357 N σ kr = F kr A = 19357 1131, = 171 N/cm alkalmazva a (6) képletet: σ kh = 15, σkr + σbh 15, σkr + σbh 1, 5 171 + 1000 σkr σbh = 7 7, 46 10 1, 71 10 = 70 N / cm F H = σ kh A = 70 113,1 = 79396 N = 79,4 kn
15 MI 04 149 85. Méretezés a talaj teherbírása szempontjából σ v = l ρ g (1-sinϕ) = 96,3 kn/m f = σ v tg ϕ = 35,1 kn/m A k = d π L = 1 π 800 = 30160 cm F s = f A k = 35,1 3,016 = 105,9 kn F cs = r π l ρ g N t = 0,04 π 8,00 18,3 1,78 = 9,4 kn F H = v (F s + F CS ) = 0,63 (105,9 + 9,4) 7,6 kn Az 1. és. pontban kapott F H értékeket összehasonlítva az adódik, hogy a mikrocölöp határteherbírását a talajteherbírás határozza meg, azaz: F H = 7,6 kn Az N t teherbírási tényező minimális és maximális értékei szemcsés talajban Caquot-Kerisel szerint: ϕ min. N t max. N t 10,50 3,44 15 4,03 6,53 0 6,67 1,78 5 11,41 6,16 30 0,37 56,95 35 38,50 134,50 40 78,60 355,50 45 178,00 1096,00 A mikrocölöpök csoportos alkalmazása esetén a csoporthatást csak abban az esetben kell figyelembe venni, ha az egyes cölöpök egymás közötti távolsága ezt indokolja. Ennek eldöntése a tervező feladata a tömörítő-, illetve injektáló hatás, valamint a köztes talaj függvényében. IRODALOMJEGYZÉK Brandl, H.: Die Bemessung vertikal und horizontal belasteter Stabwande aus Pfahlen. Bautechnik 197/3. Brandl, H.: Die Tragfahigkeit mehrreihiger und gelöster Pfahlwande Strasse, Brücke, Tunnel, 1971/11. Burda, R.: Injektionspfahle und ihre Anwendung. Bautechnik 1976/6. Gouvent: Essais en France et a l'étranger sur le frottement latéral en fondation. Amélioration per injection. Traveaux 1973/11. Korányi L.: Stabilitási kérdések a mérnöki gyakorlatban. Budapest, Akadémiai Kiadó, 1965. Mascardi, C.: Timoshenko Gere: Mikropali di elevata capacitá portante. Rivista Italiana di Geotechnika 1968/4. Theory of Elastic Stability,. kiadás. New York, McGrow-Hill, 1961. Mikrocölöpök hazai alkalmazása. Kutatási jelentések I II III. 74/74/XXXI. Budapest, FTV 1974 76. Az alapozás kézikönyve. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1977. Mikrocölöpök teherbírás-számítása a presszióméteres mérés adatainak felhasználásával. FTV Tervezési Segédlet, 1983. 51. szám. Külpontosan terhelt alaptestek állékonysági vizsgálata. TTI Tervező Segédlet M 34. 198. Budapest, ÉTKkiadvány.