GEOTECHNIKA III. NGB-SE005-03

GEOTECHNIKA III. NGB-SE005-03 HORGONYZOTT SZERKEZETEK Wolf Ákos 2015/16 2. félév

Horgony 2 horgonyfej a szabad szakasz befogási szakasz

Alkalmazási terület 3

Horgonyok osztályozása 10 Élettartam szerint ideiglenes (T 2 év) tartós (korrózió!) Befogás módja injektált szakasz mechanikus szerkezet expandált testtel Teherviselő elem acél feszítőkábeles acél magrúd üveg ill. szénszálas rúd Szerkezet készítése gyártmány üzemben készítve helyszíni szerelés

Horgonyzás 11

Horgonyzás 12

Horgonyzás 13

Horgonyzás 14

Horgonyzás 15 Fúrási technológiák levegőöblítéssel vízöblítéssel fúróiszappal cementlével béléscsővel

Horgonyzás 16

Horgonyzás 17

18 Horgonytípusok

Injektált horgony 19

Eltávolítható horgony 20

Merev rudas horgony 21

Erőátadás 22 szabad szakasz befogási szakasz

Erőátadás 23 Nyírófeszültség eloszlás Erő eloszlás konstans lineáris nem lineáris

Tartós horgony 24

Tartós horgony 25

Sziklahorgony (csap) 26 Befeszített végű horgony Cenenthabarccsal bekötött horgony Műgyantával bekötött horgony

Expandált horgony 27

Csavartárcsás horgony 28

Horgonyzott szerkezetek 29

Többszörös horgony 30

Többszörös horgony 31

32 Horgonyzott szerkezetek tervezése

Tervezési követelmények 33 Teherbírási határállapot ellenőrzése 2. tervezési módszer DA-2* változata Parciális tényezők: igénybevételek illetve ellenállásokhoz rendelünk Számítások karakterisztikus értékek alapján ez alapján meghatározott szerkezeti igénybevételek növelése Aktív földnyomások meghatározása esetében: jelentős rész az önsúlyból, kevés a hasznos teherből általában g G = 1,35 alkalmazható Passzív földnyomás: általában kedvezően befolyásol g G = 1,0 Általános állékonyság 3. tervezési módszer Állandó terhek: g G = 1,0; kedvezőtlen esetleges terhek g Q = 1,30 Parciális tényezők: talaj nyírószilárdsági paraméterei (g f = g c = 1,35) Használhatósági határállapot Megengedett elmozdulások határértékei Mindig összehasonlítható tapasztalatokra támaszkodva

Parciális tényezők 34 Állandó Esetleges DA-2*: A1+M1+R2 DA-3: A2+M2+R3 A: igénybevételek vagy hatások M: talajfizikai paraméterek A1 - Igénybevételek Értékcsoport Hatás Jel A1 A2 kedvezőtlen 1,35 1,0 gg kedvező 1,0 1,0 kedvezőtlen 1,5 1,3 gq kedvező 0 0 R: ellenállás R2 - ellenállás: támszerkezetek Értékcsoport Az ellenállás jellege Jel R2 R3 Talajtörési ellenállás gr;v 1,4 1,0 Elcsúszási ellenállás gr;h 1,1 1,0 Földellenállás gr;e 1,4 1,0 R2 - ellenállások: horgonyok M 1- talajfizikai paraméterek Értékcsoport Az ellenállás jellege Jel R2 R3 Talajparaméter Jel Értékcsoport Ideiglenes ga;t 1,1 1,0 M1 M2 Tartós ga;p 1,1 1,0 Hatékony súrlódási szög g f' 1,0 1,25 R3 - ellenállások: állékonyság Hatékony kohézió gc' 1,0 1,25 Drénezetlen nyírószilárdság gcu 1,0 1,4 Értékcsoport Az ellenállás jellege Jel Egyirányú nyomószilárdság gqu 1,0 1,4 R3 Térfogatsúly g g 1,0 1,0 Földellenállás ga;p 1,0

Vizsgálandó határállapotok 35

Vizsgálandó határállapotok 36

Munkatérhatárolás méretezése 37 f) az épületmozgások hatásainak vizsgálata az 1,35 P a) fal, mint tartószerkezet reakcióerőinek és igénybevételeinek számítása a rugalmas ágyazás elve alapján s(x) e 1,1 q k c) horgony méretezése az 1,35 P k erőre P k M k ; T k b) résfal vasalásának tervezése az 1,35 M k és 1,35 T k igénybevételre C t ; c; E s ágyazási tényező e) az általános állékonyság min. 1,35 biztonságának kimutatása bármely kör és összetett csúszólapra x d) földellenállás ellenőrzése az 1,35 x dz földnyomásra min. 1,40 biztonsággal

Támszerkezetek statikája 38 befogott támaszkodó több sorban befogott megtámasztott megtámasztott megtámasztott

Falméretezési eljárások 39 Földnyomás előzetes felvétele mozgástól függetlenül Blum féle eljárás (MSZ) Német és ameriakai ajánlások Rugalmas ágyazás (Winkler modell) diagramok, táblázatok lineáris rugómodell alapján, földnyomások kézi számításos ellenőrzésével szoftverek bilineáris modellel (Czap, GEO5) Véges elemes analízis 2D és 3D modellezés lehetőségei különféle talajmodellek alkalmazása

Blum féle eljárás 40 H A m A = A m / 1,15 t t 0 p a t C h p a a p

Rugalmasan ágyazott gerenda 41 horgony dúc C h s h Fh 0,5 Fh L A E h h hsz 1 L h C d 2 A d B E d 1 L d földnyomás x passzív határállapot p talaj ágyazási tényező C t = ( p - a ) / (e p - e a ) C t E a t s E (0,5 1,0) t s aktív határállapot 0 nyugalmi állapot a x = 0 + C x e e a e p vízszintes falmozgás e

FEM analízis 42

Méretezési példa Geo5 43 Alapmegerősítés f80 Jet-grouting összemetsző oszlopok, 2 sorban elhelyezve Munkatérhatárolás 65 cm vastag vízzáró réstáblák, 1 sorban kihorgonyozva résfal talpa: -16, -18, -19 m mélyen horgonyok: 4-6 db feszítőpászmás kábel, ideiglenes szerep kihorgonyzás indító szintje -4,70 kiemelési sík - 9,65 réselési lavírsík - 3,67 épitési talajvízszint - 4,50 iszapos finom homok kavicsos közepes homok oligocén alapkőzet

Méretezési példa Geo5 44 év : Fázis : 1 p = 300 kpa 1,80 q = 70 kpa -4,30 m sifsa grmsa -9,20 m sacl

Méretezési példa Geo5 45

Méretezési példa Geo5 46 : Fázis : 2 1,00 1

Méretezési példa Geo5 Fázis : 3 48 6,00

Méretezési példa Geo5 50 E d = g G P h E d =1,35 418 E d = 565 kn

Horgonyméretezés 51 STR teherbírási határállapot Horgonyfej méretezése Törés vagy kihúzódás Torzulás: előfeszítő erő csökkenés Horgonyszár szakadás Horgonyszár kihúzódása a befogási szakaszból GEO teherbírási határállapot Talajból való kihúzódás Méretezendő elemek: Horgonyfej kialakítása Horgonyszár Szabad hossz Befogási hossz/átmérő

Horgonyméretezés szabad hossz 52

Horgonyméretezés - befogási hossz 53 R d = R t /g a,t R d = 780/1,1 R d = 710 kn R t = 780 kn

Horgonyméretezés befogási hossz 54 Előzetesen becslés : tapasztalat alapján Elővizsgálat törőellenállás meghatározása Külön vizsgálati horgony Megfelelőségi vizsgálat Ernyedési és kúszási jellemzők elfogadási vizsgálattal P p = 1,15 E d

Használhatósági határállapot 56 A megengedett elmozdulás határértékeit kell megállapítani a megtámasztott szerkezet és a környezet eltűrhető elmozdulásaiból. Mindig(!) összehasonlítható tapasztalatokra támaszkodva kell óvatos becslést adni a támszerkezetek elmozdulására, illetve ezeknek a megtámasztott szerkezetekre és a környezetre gyakorolt hatásaira Általában a terv igazolható annak kimutatásával, hogy a becsült elmozdulások nem lépik túl a megállapított határértékeket. Ha a kezdeti óvatos becsléssel nyert elmozdulások meghaladják a határértékeket, akkor részletesebb elmozdulás vizsgálat kell. Részletesebb vizsgálat kell, ha a közeli szerkezetek és közművek rendkívül érzékenyek, nincs jól megalapozott összehasonlítható tapasztalat. A részletes számításban figyelembe kell venni a talaj és a szerkezet merevségét, valamint az építés sorrendjét. A számításban feltételezett viselkedést célszerű kalibrálni az ugyanazon számításra vonatkozó összehasonlítható tapasztalatokkal.

A süllyedések nagysága és kiterjedése munkagödrök mentén 57

Munkagödör frankfurti agyagokban 58 max. vízszintes elmozdulás u xmax cm gödörmélység H m berlini dúcolat, horgonyozva berlini dúcolat, dúcolva cölöpfal, horgonyozva cölöpfal, dúcolva kritikus mozgások a szomszédos építmények szempontjából Moormann és Katzenbach (2000)

Mozgások fal mentén 59 L L R 1 R 1 H e(z) s s i max i L (1,5 2,5) H i 0,29 L A e = e(z) dz A s = s(x) dx A s a A e a 0,6 0,8 s(x) R 2 s max s s i R 2 a A 0,8 i max e s 0,6 s x 2 2i 2 max L R1 0,125 a A 3 3 L 0,15 a A e e e H e(z) s i s i s max i i L (1,5 2,5) H i 0,29 L A e = e(z) dz A s = s(x) dx A s a A e a 0,6 0,8 s(x) s max s s i R R 1 2 R 2 a A 0,5 i max e s 0,6 s (xi) 2 2i 2 max 3 L 0,06 a A e 3 e L 0,088 a A e talajtípus vízszintes mozgás (e) a gödörmélység (H) %-ában Tomlinson függőleges mozgások (s) a gödörmélység (H) %-ában Clough és O Rourke átlag tartomány átlag tartomány átlag tartomány puha-merev agyag 0,30 0,08 0,58 0,80 0,20 1,70 1,00 0,00 2,50 merev-kemény agyag 0,16 0,06 0,30 0,30 0,10 0,60 0,20 0,10 0,70 homok és kavics 0,19 0,04 0,46 0,10 0,10 0,20 0,10 0,05 0,30

Munkagödör menti mozgások 60

Mozgások munkagödrök mentén 61

Elmozdulás-vizsgálat PLAXIS-programmal 62 Felkeményedő talajmodell alkalmazása