8/B tétel Önt munkaadója támfal építésével bízza meg. Ezzel kapcsolatban ismertesse a támfalra ható erőket, a támfal típusokat a támfalak építéséhez felhasználható anyagok körét és jellemzőiket! Az építés során hogyan alakítjuk ki a támfalaknál a munkahézagokat (alaptest és a felmenő fal között, a támfal tengelyének hosszirányában)? Ismertesse a feladattal kapcsolatos munka-és környezetvédelmi előírásokat! - Felszíni terhek aktív-, passzív földnyomás, víznyomás, súrlódás a talpon, önsúly Gyakran van arra szükség, hogy a földtömeget a természetes rézsűnél meredekebben alakítsuk ki. Ezt csak úgy tehetjük, ha valamivel megtámasztjuk. A földtömeg ekkor bizonyos nyomást gyakorol a falra ez a földnyomás. A falra ható nyomás (1 m széles sávon) a háromszög területével egyenlő A felszínen a nyomás 0, és közben egyenletesen változik. A nyomás a háromszög súlypontjában támad, iránya vízszintes. Ha a megtámasztás mögött víz van, aminek nincs se kohéziója, se belső súrlódása, az általa keltett nyomás a hidrosztatikus nyomás, egy bizonyos magasságban minden irányban egyforma, h mélységben a felette levő vízoszlop súlyának megfelelő: p = h γ, kn/m 2. A talaj esetében: a belső ellenállások csökkentik a talajszemcsék mozgékonyságát, ezért a hidrosztatikus nyomást redukálni kell. - λ, az aktív földnyomás tényezője - h, a támfal magassága, m - γ, a talaj térfogatsúlya kn/m 3 Az aktív földnyomás tényezőjének számítása: kn/m 2 Ez a mozdulatlan falra ható aktív földnyomás Ez a laza homoknál 0,4, a tömör homoknál 0,5, az agyagnál 0,6-0,8 Aktaív földnyomás hatására a támfal előrebillen. A földtömegnek a fal elmozdulásával szembeni ellenállása a passzív földnyomás. kn/m 2 > 1,0
- Súlytámfalak, szögtámfalak, különleges támfalak Támfal: töltés megtámasztás Bélésfal: bevágás megtámasztás A megtámasztott földanyag súlyánál fogva kifelé és lefelé igyekszik elmozdulni, ezt az elmozdulást kell a támfalnak megakadályoznia. Ez kétféle módon érhető el: - a támfal a saját súlyával áll ellen az eltolásnak súlytámfal A súlytámfalak méretezése többnyire vastag falakat eredményez. A támfalat úgy alakítják ki, hogy annak alsó vízszintes része a megtámasztandó földtömeg alá nyúljon szögtámfal - Máglyafal - Gabionfal Az építés helyszínén kővel megrakott acéldrót szerkezetek, melyek a tömegüknél fogva biztosítják a meredek rézsűk állékonyságát, míg az úgynevezett talajtámfalaknál a rézsűbe rétegesen beépített acél-, illetve műanyaghálók biztosítják az állékonyságot. (A kasokat az olasz gabbione (nagy kas) szóból eredően nevezik gabion szerkezetnek.)
- Mozgási és a munkahézag értelmezése - Hőmérsékletváltozás - Zsugorodási repedések elkerülése - Egyenlőtlen süllyedésből származó hatások - Betonozási szakaszok lehatárolása A betonburkolat erőjátéka, a hézagok kiképzése A betonburkolatra is, mint minden más anyagra, érvényesek a hőmérséklet-változás hatásai: felmelegedve térfogata nő, lehűlve pedig csökken. Lassú, egyenletes hőmérséklet-csökkenés hatására a betonburkolat összehúzódik, de a felfekvési felületnél keletkező súrlódás ezt a mozgást gátolja, így a betonban húzófeszültség keletkezik. Mivel a beton húzószilárdsága kicsi, ezért elreped. Ha a dilatációs hézagokat a megfelelő távolságokban alakítjuk ki, a feszültség akár úgy is csökkenthető, hogy nem keletkezik repedés. Lassú, egyenletes hőmérséklet-növekedés hatására a betonburkolat tágul. Ha a betontáblák túl közel vannak egymásoz, akkor egymásnak feszülve nagy nyomófeszültség keletkezik bennük, és a táblák felboltozódhatnak vagy egymásra csúsznak és akár el is törnek. Ezt a hibalehetőséget megfelelő (általában 2 cm széles) dilatációs hézag alkalmazásával ki lehet védeni. A napközbeni hőmérséklet-változás miatt a burkolatban vetemedési feszültség ébred. Délelőtt a felszín hamarabb felmelegszik, mint az alsóbb rétegek, így a betontáblák kissé domború alakot vesznek fel, este mindez fordítva történik, ilyenkor a felszín hamarabb lehűl, mint a burkolat alja, így a betontáblák homorú alakúak lesznek. A rétegek alsó és felső része közötti hőmérséklet-különbség akár 10...12 C is lehet. A burkolaton közlekedő járművek kerekeinek hatására a burkolat behajlik, mégpedig a széleken nagyobb mértékben, mint a lemezek közepén. Az alakváltozás hatására a betonban hajlításból származó húzófeszültség ébred. Ez a feszültség akkor csökkenthető, ha biztosítjuk a két szomszédos tábla együttdolgozását. A hőmérséklet-változás káros hatásai tehát úgy csökkenthetők, hogy a betonburkolatokat hézagokkal kisebb táblákra osztjuk, de a hézagok közötti teherátadást is biztosítjuk. A betonburkolat élettartama nagymértékben a hézagok helyes kiképzésétől függ. A hézagok helyzetük szerint lehetnek: hosszhézagok; kereszthézagok. Hosszhézag. A hosszhézagot minden 4,5 m-nél szélesebb burkolatnál a burkolat felezővonalában képezik ki, amelyet szerkezetileg mint zsugorodási hézagot kell tekinteni. 1,5 m-enként keresztirányú horgonyzó acélbetétet kell alkalmazni (pl. 12 mm átmérővel és 80 cm hosszal). Kereszthézag. 5-6 m-enként alkalmazzák a keresztirányú hézagokat a betonkötés utáni és a téli szabálytalan zsugorodási vadrepedések megelőzésére. Szerkezeti kialakításuk csaknem mindig zsugorodási hézag, kivéve hídszerkezetek előtt és után. Rendeltetése szerint van: terjeszkedési hézag; zsugorodási hézag (vakhézag); munkahézag.
Régebben a betonburkolatokban 12 m-enként voltak kereszthézagok a középső hosszhézagok mellett. Ezek a hosszú lemezek télen jelentősen összehúzódtak, ezért két zsugorodási hézag után minden harmadik kereszthézag dilatációs hézagként épült, lehetővé téve a megfelelő mozgásokat. A sok dilatációs hézag költséges és sok kézi munkát igénylő szerkezet volt. A korszerű hézagrendszerben már csak a hidak előtt és után készítenek dilatációs hézagot, az összes többi hézag, zsugorodási hézag, és ezek 5-6 m-es távolságokban, tehát sűrűbben követik egymást. Ekkor ugyanis a vetemedési feszültségek nem tudnak kialakulni: a nyáron keletkező termikus nyomófeszültségeket a beton jól felveszi, sőt csökkentvén a terhelésből adódó húzófeszültségeket, még a fáradás ellen is hat. Ugyanakkor a szokásos lemezvastagságoknál az önsúly megakadályozza a dilatáció elmaradásából adódó nagy nyomóerők miatti kivetődést. Hosszhézagokra középen mindig szükség van a vadrepedések megelőzése érdekében, ha a burkolatszélesség 4,5 m-nél nagyobb. Repülőtereken, ahol a betonlemez 30 cm vagy ennél vastagabb, a hossz- és kereszthézagok egymástól való távolsága max. 7,5 m lehet. Terjeszkedési hézag. A kereszthézagok lehetnek olyan szerkezeti kialakításúak, amelyeknél a hézag kiterjed a teljes betonkeresztmetszetre és egy könnyen összenyomható, bennmaradó, kb. 2 cm széles puhafa vagy műanyaghab lemezt illesztenek be. Nagy szerepe van a hézagkiöntésnek vagy a rugalmas hézagprofil behelyezésének a vízzáróság biztosításában. Napjainkban erre csupán a hídszerkezetek előtt és után van szükség, két-két dilatációs hézag beépítésével. A hézagvasalásra a csúszó acélbetétekkel itt feltétlenül szükség van, mert a teherátadást csak így lehet biztosítani. Mivel a terjeszkedési hézag kiképzése sok manuális többletmunkával jár, valamint innen indul ki a betonlemez romlás és a hézaglépcső, ezért a terjeszkedési hézagok számát a minimumra kell csökkenteni. Zsugorodási hézag. Az elkerülhetetlen zsugorodási repedéseket egyenes vonalba rendezik a zsugorodási hézagok. A betonlemezben a magasság negyedének vagy harmadának megfelelő keresztmetszetgyöngítést alkalmaznak befűrészeléssel vagy hézagvibrálással, esetleg betonozás előtt
behelyezett hézaglemeznek a betonozás utáni kihúzásával. A cél az, hogy az első években télen minél több zsugorodási hézag repedjen át, mert akkor lesz az évek folyamán a legkisebb a hézagmozgás és a legjobb a repedt lemezfelületek teherátadása. Ezt a teherbírást még a hézagok vasalásával, csúszó acélbetétekkel is biztosítani kell a nehéz forgalmú utakon és a repülőtereken. Munkahézag. A betonozási munka végén, munkaszünet előtt vagy a műszak végén a betonlemezt függőleges fallal kiképezve kell lezárni. A munka folytatásánál szoros, hézag nélküli hozzábetonozással kell kialakítani a munkahézagot. A lépcsőképződés ellen itt is tanácsos hézagvasalást alkalmazni, a vízbehatolást pedig a zsugorodási hézagnál alkalmazott befűrészeléssel és hézagkiöntéssel vagy tömítő hézagprofillal kell megelőzni.