Infrastruktúra szerkezetek BMEEOHSMIT6 II. Víz- és szennyvíztároló és kezelő műtárgyak Vasbeton folyadéktároló és kezelő medencék Irodalomjegyzék Palotás L. (szerk.) (1984) Mérnöki Kézikönyv II., Műszaki Könyvkiadó, Budapest Hegedűs I. (-2013) Vízzáró betonok, vízzáró vasbeton szerkezetek, egyetemi jegyzet, BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke Hegedűs I. (-2013) Víztárolók, egyetemi jegyzet, BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke MSZ EN 1992-3 (2011) Eurocode 2 Betonszerkezetek tervezése. Folyadéktartályok és tárolószerkezetek, Magyar Szabványügyi Testület, Budapest Bölcskei E., Orosz Á. (1973) Vasbeton szerkezetek. Héjak, Tankönyvkiadó, Budapest Márkus Gy. (1966) Körszimmetrikus szerkezetek elmélete és számítása, Műszaki Könyvkiadó, Budapest 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 2 1
Témakörök 1. Vasbeton folyadéktárolók kialakítási szempontjai 2. A beton áteresztőképessége 3. Térszíni vasbeton medencék 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 3 1. Vasbeton folyadéktárolók kialakítási szempontjai a) Folyadéktárolási szempontok b) Osztályozás 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 4 2
a) Folyadéktárolási szempontok Folyadéktárolás vasbeton szerkezetben előnyök és hátrányok Anyagtani szempontok formai alakíthatóság (hidraulikai szempont) szilárdság folyadék- és gázzárás (vízzárás, gázzárás) tűzállóság féregmentesség (nincs szerves anyagtartalma) repedésérzékenység (alacsony húzószilárdság) terhelő alakváltozások (zsugorodás, hidratációs hőmozgás) Egészségügyi szempontok belül: bevonatok (vízzárás céljára is), vakolatok kívül: vízszigetelés bevonat és vakolat nélküli (vízzáró) felületek Technológiai (erőtani) szempontok repedésérzékenység korrózió munkahézagok, dilatációs hézagok, áttörések kialakítása (nyomás alatt különösen) összetett, nehezen követhető erőjáték (a komplex alak és az építéstechnológia miatt) hőszigetelés (föld, hőszigetelő burkolat) betonösszetétel-tervezés beton adalékszerek (konzisztencia- és kötésidő szabályozás) tárolt anyaghoz adagolt vegyszerek (klór, szennyvízkezelés) feszítés Gazdaságossági (fenntartási) szempontok belül: bevonatok (vízzárás céljára is), vakolatok kívül: vízszigetelés kedvező építési költség alacsony fenntartási költség 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 5 b) Osztályozás a) Funkció víztárolók ivóvíz ipari és tűzoltóvíz osztályozó és mosómedencék derítőmedencék szennyvíztisztítási műtárgyak (ülepítő, homokfogó, iszaprothasztó medencék) uszodák és strandmedencék kőolajtermékeket (benzin, olaj, pakura, petróleum) tároló medencék egyéb folyadékot (bor, sör, szesz, stb.) tároló medencék gáztartályok (inkább fém anyagúak). b) Alaprajz szögletes alaprajzú kör négyszög sokszög összetett (pl. zongora) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 6 3
c) Elhelyezés (terepszinthez képest) mélytartályok (térszíni tartályok) d) Lefedés nyitott zárt földbe süllyesztett (terepszint alatti) rejtett (részben terepszint feletti) süllyesztett felszíni emelt magas tartályok víztornyok kéménytartályok tetőtartályok e) Építési mód monolit előregyártott f) Rekeszek (kamrák) száma egyszerű (egyrekeszes, egykamrás) összetett (többrekeszes, többkamrás) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 7 2. A beton áteresztőképessége a) Folyadékzárás, gázzárás b) Vízzárás betonban 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 8 4
a) Folyadékzárás, gázzárás Folyadékzárás betonban Befolyásoló körülmények felületi tulajdonságok (nedvesítőképesség) ( kémiai összetétel) szerves adalékok növelik a nedvesítőképességet (olajszármazékok) folyadék-beton kémiai reakciója (savak) hőmérséklet (magas hőmérsékleten nagyobb áteresztőképesség, nagyon alacsony hőmérséklet (LPG) kriológia) Gázzárás betonban a gázok áthatolóképessége a folyadékokhoz képest lényegesen nagyobb ritkán v. szigeteléssel együtt alkalmazzák. 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 9 b) Vízzárás betonban Elméleti megközelítés (porózus anyagban) * Darcy-törvény: v kgrad( p) Vízzáró beton (MSZ EN 12390-8:2009) 7 bar nyomás, 48 óra időtartam, min. 150 150 mm 2 felület, min. 100 mm vtg. Vízbehatolás mértéke: XV1(H): 60 mm XV2(H): 40 mm XV3(H): 20 mm Vízzáró szerkezet Üzemi nyomás alatt, 1 m 2 felületen, 24 óra alatt Átszivárgó vízmennyiség: Mérsékelten vízzáró: Vízzáró: áramlási sebesség Darcy-féle állandó szivárgási ellenállás nyomás kísérleti úton Áteresztőképességi osztály 0,4 l (koncentrált átfolyás nem lehetséges vízzáró beton szükséges) 0,2 l (átszivárgó víz < elpárologni képes víz; hideg tapintás (párolgás); felületi mészkivirágzás ) Különlegesen vízzáró: 0,1 l (száraz tapintás, elszíneződés nincs) Porszáraz, vízhatlan: < 0,1 l ( vízszigetelés szükséges) Gyakorlati megközelítés 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 10 anyag Vízzáró beton MSZ EN 1992-3:2011 szerkezet Vízzáró szerkezet Szivárgási követelmények 0 A szivárgás nem okoz problémát, vagy bizonyos mértékű szivárgás elfogadható. 1 A szivárgást alacsony szintre kell korlátozni. Bizonyos fokú felületi elszíneződés vagy nedves foltok jelenléte elfogadható. 2 A szivárgást a lehető legkisebb mértékűre kell korlátozni. Felületi elszíneződés nem károsíthatja a megjelenést. 3 Szivárgás nem megengedett. 5
Vízzáróság és pórusszerkezet kapcsolata Pórusszerkezet makropórusok (>0,1 mm (100 m)) tömörítési hiányosságok (sűrű vasalás, csúszózsalu alk., kedvezőtlen geometria) gravitációs vízmozgás mezopórusok (1-2 m): nem ideális szemszerkezet miatt felületi feszültség által szabályozott vízmozgás mikropórusok (0,01-0,01 m): hidratáció során keletkezik (cementtípus és v/c fv-e) kémiailag kötött víz (vízmozgás nincs) + repedések (>0,1 mm) Vízzáróság és repedezettség kapcsolata Repedések keletkezésének okai Gátolt alakváltozások miatt gátolt zsugorodás (vasalás (plasztikus zsug.) v. megtámasztás, csatlakozó szerkezetrész miatt (száradási zsug.)) hidratációs hőfejlődés miatti egyenlőtlen hőmérséklet-eloszlás sajátfeszültségek üzemi hőmérséklet-különbségek (szerkezeten belül, szerkezet- tárolt anyag külső tér között) Erőtani okok miatt (igénybevételek) Acélkorrózió (feszítő hatása) Repedésérzékenységet fokozó tényezők méret (nagyobb szerkezet több hibalehetőség) nagy cementtartalom (hidratációs hő) túltelített keverék (fölös víztartalom) nagy párolgó felület (száradási zsugorodás) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 11 Vízzáróság és repedezettség kapcsolata Gátolt alakváltozású falak (R ax értékei) a) Alapon álló fal b) Síkjában kétoldalt mereven megtámasztott, vízszintes síkú lemez létrejött (tényleges) alakváltozás: c) Vízszintes irányban szakaszonként épített falszerkezet (munkahézagokkal elválasztva) 1 R 1 R z z d) Függőleges irányban szakaszonként feszültség: z c, eff iz az terhelő alakváltozás épített falszerkezet (munkahézagokkal 2014.02.17. elválasztva) - Folyadéktároló medencék gátolt alakváltozás 12 az axiális gátlási tényező E ax gátolatlan alakvált. i, ay elfordulási gátlási tényező (R m 1,0) m 1 r 6
Vízzáróság és repedezettség kapcsolata Repedéstípusok megkülönböztetése a vízzáróság szempontjából Repedésmélység alapján: átmenő repedések (teljes km-en átmenő) erőtani okokból: tiszta húzás v. külpontos húzás miatt gátolt alakváltozás: pl. eltérő korú betonok zsugorodáskülönbsége miatt váltakozó előjelű igénybevétel miatt nem átmenő repedések (x qp >0) Repedésmozgás alapján: erőtani: tiszta hajlítás, külpontos nyomás aktív (az igénybevétel változása miatt) inaktív (egyirányú gátolt alakváltozás esetén) kolmatáció ( begyógyulás ) lehetséges MSZ EN 1992-3:2011 Áteresztőképességi osztály Szivárgási követelmények 0 A szivárgás nem okoz problémát, vagy bizonyos mértékű szivárgás elfogadható. 1 A szivárgást alacsony szintre kell korlátozni. Bizonyos fokú felületi elszíneződés vagy nedves foltok jelenléte elfogadható. 2 A szivárgást a lehető legkisebb mértékűre kell korlátozni. Felületi elszíneződés nem károsíthatja a megjelenést. Repedéskorlátozási követelmény Szokásos repedéskorlátozás (környezeti osztálytól függően) Átmenő repedések tágasságának korlátozása (kolmatáció, ha ct <1,5 10-4 ) -w k1 <0,2 mm h p /h<5 -w k1 <0,05 mm h p /h35 Átmenő repedések megelőzése (x min,qp max. (50 mm, 0,2h)). 3 Szivárgás nem megengedett. Kiegészítő szivárgásvédelem (vízszigetelés, bélés, feszítés stb.) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 13 Vízzáró betonok tervezése (betontechnológia) a) Szemszerkezet-tervezés Cél: Minimális mezopórus mennyiség. b) Péptelítettség 100 % 50 % Ideális szemeloszlási görbe elméleti péptelítettség: az adalékszemcsék közötti hézagtérfogat tökéletesen kitöltött c) Finomszecse-adagolás 0.01 0.1 1 10 100 mm gyakorlati pépmennyiség: elméleti pépmennyiség + 15 20% (bedolgozási nehézségek miatt) szemeloszlási határgörbék növeli a repedésérzékenységet a péptelítettséghez minimális pépmennyiséget igénylő szemszerkezet szükséges inert (kémiailag inaktív) ( nem természetesen aprózódott, hanem mesterségesen előállított) csökkenti a cementpép szükséges mennyiségét járulékos szilárdságnövelő hatás (kevesebb mezopórus kevesebb cementzárvány jobb hidratáció) Anyagok: szilikapor (Sio 2 szemcsékből álló őrlemény, kohászati melléktermék), mészkőliszt? 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 14 log d 7
A beton vízzáróságának fokozása a) Utókezelés Cél: Az idő előtti kiszáradás megakadályozása (a szilárd váz előtti víztranszport összefüggő pórushálózatot hoz létre) Vízvisszatartás módszere zsaluzatban tartás letakarás párazáró fóliával kipárolgás elleni permetezés Vízpótlás módszere letakarás víztároló képességű szövettel (+nedvesen tartás) vízzel való permetezés elárasztás (víz alatt tartás) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 15 A beton vízzáróságának fokozása b) Bevonatok, szigetelések, bélések alkalmazása Cél: Porszáraz v. vízhatlan beton Típusok a szigetelés v. bevonat és a szerkezet elhelyezkedése szerint: pozitív v. negatív (depressziós réteg szükséges) a szigetelés és a szerkezet kapcsolata szerint: felülettel együtt mozgó (szigetelések, bevonatok) cementbázisú vízzáró vakolat (4-7 rtg., fokozatosan finomodó adalék, növekvő cementtartalom) műanyaggal javított cementbázisú vízzáró vakolat (2 rtg., műgyanta kötőanyag) vízzáró bevonati máz (2-3 rtg. műanyag, ált. színezve) erősített műanyag bevonat (ált. 3. rtg., középen üvegszövet háló erősítéssel) komponált, többrétegű műanyag bevonati rendszer (tapadóhíd + mozgáskiegyenlítő rtg. + vízzáró rtg. + védőréteg) tapadásgátló csík mozgó repedés árhidalásához (meglévő repedés javításakor) felülettől függetlenített (bélések) acélbélés (ha mechanikai védelem is szükséges (pl. silók belső felülete) drága, helyszíni illesztés nehéz, korrózióra érzékeny, hátűr injektálás) műanyag fólia (zsugorodás, lassú alakvált., nehezen illeszthető, ráncosodik ( baktériumtenyészet)) (+) (-) Pozitív és negatív szigetelés-elhelyezés Többrétegű vízzáró vakolat Komponált, többrétegű műanyag bevonati rendszer Tapadásgátló csík mozgó repedés áthidalásához 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 16 8
3. Térszíni vasbeton medencék a) Telepítési szempontok b) Szerkezeti részletek c) Feszített tartályok d) Négyszög alaprajzú medencék e) Kör alaprajzú medencék 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 17 a) Telepítési szempontok Térszíni medencék legfontosabb jellemzői hely méret A) Magassági elhelyezés Gravitációs nyomásviszonyok (fenékszint és töltési szint) Talajvíz szintje (felúszás) Fagyhatár (0,8-1,2 m, földtakarás, min. 0,3 m) (hőszigetelés) B) Alapozás Felszínközeli teherbíró altalaj esetén 25-30 cm homokos kavics (víztelenítés, egyenletes felfekvés) 5-10 cm szerelőbeton (helyszíni munkavégzés) talajcsere (<1,5 m) Technológiai, üzemeltetési szempontok és igények alapján általában nem a szerkezettervező feladata alak technológiai, erőtani és gazdaságossági szempontok alapján jelentős részben a szerkezettervező feladata szivárgó tálca (az altalajba szivárgó vizek felfogásához lösztalajok) Nincs felszínközeli teherbíró altalaj Mélyalapozás (cölöp v. résfal) + gerendarács Alsó átjárható tér (átvezetések megközelíthetősége, szivárgások ellenőrizhetősége) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 18 szivárgó vízszigetelés szivárgó tálca gerendarács búvótér cölöpök 9
C) Alak C1) Áramlástani (hidraulikai) megfontolások Egészségügyi alkalmasság (pl. ivóvíztartályok) pangó vizek elkerülése (közel állandó, nagy áramlási sebesség) lerakódások megakadályozása 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 19 Gellérthegyi ivóvíztároló medence (zongora alakú) Amstetteni ivóvíztároló medence ( közelítően zongora alakú) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 20 10
Technológiai igény (pl. szennyvízkezelési műtárgyak) kis áramlási sebesség, hosszabb tartózkodási idő (ülepítők, iszapsűrítők, derítők) keveredés Ülepítőmedence (Debrecen) Iszapsűsítő medence (Miskolc) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 21 Derítőmedence (Budapest) Derítőmedence (Debrecen) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 22 11
C2) Erőtani megfontolások Elsődleges szempont: maximális erőtani kihasználtság átlátható erőjáték folyadék- vagy gáznyomások felvétele Csepp alakú tartály membránállapot (nincs hajlítónyomaték) gyűrű- és meridiánirányú feszültségek azonosak az alak nyomásfüggő Gömb alakú tartály eltérő belső nyomásokhoz tartozó meridiángörbék adott belső nyomáshoz tartozó alak jelentős túlnyomás esetén (gáztartályok) általában: fémszerkezet (acél) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 23 Lencse alakú tartály hajlított héj (van hajlítónyomaték) körszimmetrikus Tiszújvárosi ívóvízmedence 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 24 12
Gombafödémes tartályok födémterhelés alaplemezre hárítása erőjáték átláthatósága kör vagy négyszög alaprajz alaplemez-alak és oldalfal-magasság viszonya (az oldalfalakban keletkező igénybevételek szabályozása) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 25 Körszimmetrikus tartályok kedvező, jól átlátható, körszimmetrikus erőjáték folyadéknyomás felvétele gazdaságosabb (> 5m víznyomás esetén gazdaságosabb) monolit v. előregyártott 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 26 13
Technológiailag meghatározott tartályalak folyadéknyomás felvétele + kicsi hűlő felület (pl. iszaprothasztók) tojás alak alsó tölcsér (ürítés) felső kúp (gázösszegyűjtés), gázzárás + hőszigetelés Tojás alakú medencék alapozása Iszaprothasztó medence alakok 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 27 Iszaprothasztó tartály (Wabag, Kína) Iszaprothasztó tartály metszete 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 28 14
C3) Gazdaságossági megfontolások Elsődleges szempont: maximális tárolókapacitás minimális anyagfelhasználás mellett Fenék- és födémlemez drágább, oldalfal olcsóbb minél nagyobb vízmagasság (min. K) célszerű ( erőtani szempont is!) Többrekeszes vízmedencék oldalarányai: pl. kétrekeszes kialakításnál: T T 2ab b 2a 2T K 3a 4b 3a a dk 2T 3 2 b 3 T a da a 2 a 2 Egyesített v. több önálló medence szezonális kihasználatlanság többlet merevség kör alak: 3 4 Adott vízmagasság esetén: négyszög alak: 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 29 D) Technológiai, üzemeltetési szempontok Szellőztetés (egészségügyi szempont) természetes szellőzés (kis medencéknél); mesterséges szellőztetés (nagy medencéknél) levegő szűrése; kilélegeztetés (artézi vizek metántartalma) levegő fűtése (lecsapódások megelőzése) túlnyomás, depresszió elkerülése Töltés és ürítés (hálózatüzemeltetés) csövek, vezetékek elhelyezése túlfolyók, lejtésviszonyok Hőszigetelés (földtakarás v. hőszigetelő burkolat) befagyás megelőzése (ivóvíztartályok esetén) szerkezetet terhelő hőmérsékleti hatások korlátozása és a szerkezeti fagykár megelőzése érdekéken szerkezet körüli talajfagyás megelőzése (LPG földtartályok) Vízszigetelés szennyeződések (pl. talajvíz) bejutásának megelőzése (infiltráció) (egészségügyi szempont) tárolt víz elszökésének megelőzése folyadékzárás (vízzárás) szerkezet védelme (agresszív talajvíz) talajvíztől (SO 2 - tartalom: gyengén (>300 mg/l), közepesen (>1000 mg/l), erősen (>5000 mg/l) agresszív) tárolt folyadéktól (pl. ivóvíztartályok esetén: Cl- tartalom betonban ph csökkenés; acélban elridegedés) Karbantartás, tisztítás megközelíthetőség lerakódó szennyeződés eltávolítása rekeszenként független munkavégzés lehetősége 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 30 15
b) Szerkezeti részletek Munkahézagok Nem tervezett munkahézagok (Betonozási szakaszhatárok v. technológiai kényszerleállás) Friss a frissre utóvibrálás Tervezett (valódi) munkahézagok (Betonozási ütemhatárok) Típusai Zsaluzási okokból ellenzsaluzat kiküszöbölése) (pl. alaplemez-fal kapcsolat) zsaluzatmagasság korlátozása (> 3 4 m falmagasság esetén vízszintes munkahézag) Erőtani okokból gátolt alakváltozások (zsugorodás) korlátozása (függőleges falszakaszok vízszintes hosszának korlátozása (6-8 m) fenéklemezzel való egybeépítés esetén) Kialakítás (követelmény: vízzárás) szivárgási útvonal meghosszabbítása (vízzáró műanyagszalaggal v. szerkezetvastagítással) tömítő betétek alkalmazása (duzzadó szalagok) vízfelvétel a szilárdulással összhangban!! felülettisztítás, tapadóhíd alkalmazása Munkahézag kialakítása alaplemez-oldalfal kapcsolatban Kör alakú alaplemez célszerű munkahézagolása 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 31 Dilatációs hézagok Cél: A sajátfeszültségek leépítése mozgással a zsugorodás hőmérsékletváltozás egyenlőtlen altalaj-összenyomódás ( felülő szerkezet) miatt. Feltételek: Kialakítás: mozgási lehetőség biztosítása vízzárás vízzáró, kiöntött hézagok szerkezetkettőzés Következmény: potenciális hibahely (mozgás miatt) javítás, felújítás, csere lehetőségének biztosítása Dilatációs hézag kialakítása alaplemezben Dilatációs hézag kialakítása oldalfalban 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 32 16
Hálózati kapcsolatok Típusai: Vályúk nyílt vezeték (vályúk) zárt vezeték (csövek) Méretezés vízhozamra (Q) Vízszintszabályozás: bukókkal (kifejtett bukó) és tiltókkal Fenékesés (tisztíthatóság) Szerkezet-vályú kapcsolat: egybeépített (kis km-ű vályúk); elválasztott (nagy km-ű vályúk) Csövek (általában acél) Méretezés áramlási sebességre (v max, v min ) Csatlakoztatás a műtárgyhoz zárkamrában (nyitás-zárás, üzemeltetés) erőtanilag megerősített kapcsolattal mozgáskiegyenlítő szakasszal szivárgási út megnövelése Fenékesés (tisztíthatóság) Leürítés zsomppal Kis keresztmetszetű vályú Acél karimás csőcsatlakozás Nagy keresztmetszetű vályú Leürítő zsomp 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 33 c) Feszített tartályok Feszítés Alkalmazás: Körszimmetrikus tartályoknál (körszimmetrikus erőjáték miatt) Előregyártott medencéknél (illesztési hézagok vízzáróvá tétele) Pl. Körszimmetrikus medencék Cél: A medence töltött állapotában ne keletkezzék gyűrűirányú húzás. Megoldás: Gyűrűirányban csúszókábeles utófeszítés (szerkezeten belül v. kívül) Meridián (alkotó) irányban: általában nem szükséges v. rövid utas feszítés (ld. később) Lehorgonyzás kialakítása hengerfalon (vízszintes metszet) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 34 17
Egyoldali v. kétoldali feszítés 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 35 d) Négyszög alaprajzú medencék Alkalmazás Elsődleges szempontok területkihasználás egyszerűbb zsaluzás, vasalás előregyárthatóság Másodlagos szempont: erőtani optimalizálás Kialakítás nyitott zárt Erőjáték talajjal érintkező rugalmas ágyazású lemezek héjszerű (tárcsa+lemez) erőjáték közelítő rúdszerkezeti vizsgálat egyirányú teherviselés feltételezése alapján a Gyártás monolit előregyártott b Fenéksík felvétele ferde fenéksík v. rábetonozás izosztázia (kiemelt földtömeg feszültségállapota azonos a műtárgy talpreakciójával) Felül nyitott Felül zárt 3 3 3 2 2 2 1 1 1 l/h=1 l/h=1.5 l/h=2 a 1 34.5 17.5 6.5 a 2 68 51 50 a 3 154 105 205 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 36 p 0 p 0 a 1 a 2 a 3 a 4 3,4 3,4 3 4 4 2 2 2 1 1 1 l/h=1 l/h=1.5 l/h=2 30.7 19.3 16.4 36.6 31.5 33.5 85.5 80.6 47.2 83.0 37.6 102 2 M=p h / a 0 6.0 2 M=p h / a 0 15.0 18
Felül nyitott medence nyomatékai folyadékteherre 2014.02.17. Felül zárt medence Vasbeton nyomatékai infrastruktúra folyadékteherre szerkezetek - Folyadéktároló medencék 37 Vasalás monolitbeton medencék Kialakítás előszerelt (hegesztett) hálók (minimálvasalás, felületek mentén egyenletes) és egyedi (helyszínen szerelt) vasalás (falcsatlakozások, igénybevételi maximumhelyek környékén) kombinációja. Alaplemez-oldalfal kapcsolat vasalása a c b d toldási hossz toldási hossz 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 38 a Hálóvasalás toldási lehetőségei Oldalfalak kapcsolatának vasalása (függőleges sarok) b 19
Monolit víztároló medence (Laarberg, Bécs) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 39 Előregyártott medencék Kialakítás legnagyobb előnye a födém előregyártásnak van (nagy zsaluzatigény) közbenső alátámasztás esetén célszerű azt is előregyártott elemekkel megoldani. Előregyártott födémek Monolit sáv Üreges födémpanelok (kondenzvíz az üregekben korrózió) a b A húzóerők felvétele a födémben: a) Vonórúd-sávok (monolit sáv a keresztfal felső megtámasztásához) b) Vonófödém Vonófödém behorgonyzása Építéskor a falból kiálló acélbetéteket el kell hajlítani! 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 40 20
Előregyártott falak Alaplemez-fal kapcsolat Fogadó horony H < 1 m nyomatékbírás megoldása nehézkes önmagában nem vízzáró a vízzáró csík rontja a nyomatékbírást fordított T alakú falelemek H < 2 3 m falelemek kapcsolata: száraz kapcsolat + kiinjektált vízzáró gumitömlő alaplemez-fal kapcsolat: nedves kapcsolat (húzóerők miatt) nagy elemsúly Fal-kapcsolat Oszlop Hornyos kapcsolat nagy oszlopmerevség miatt a fal erőjátéka kétirányú csak terelőfalaknál célszerű Zippzár kapcsolat fúgára merőleges hézagokba beragasztott betonacélok nincs merevségváltozás a kapcsolatnál 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 41 Előregyártott víztároló medence (Rókahegy, Budapest) Rövidutas feszített 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék kapcsolat (falban) 42 21
Teljesen előregyártott víztároló medence ROCLA csövekből (pörgetéses technológia) monolit helyszíni kapcsolattal (Janzó J.) Mini szennyvíztisztító telep ROCLA csövekből (pörgetéses technológia) monolit helyszíni kapcsolattal 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 43 e) Kör alaprajzú medencék Alkalmazás Elsődleges szempont: erőtani optimalizálás analógia: rugalmas ágyazású lemezek Peremzavarfüggvények (peremfeltételtől függően) Csillapítási tényező C 1 k 4 4K m elmélet 1,30 k vb. hengerhéj at A peremzavar hossza: az 1/k érték tájékoztat róla mérőszáma: kl gyakorlatban általában: kl>6 ~ 2 3 (1/k) Peremzavarral érintett lemezszakaszok Peremzavarral nem érintett lemezszakasz l ~ 2 3 (1/k) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 44 z z a a x=0 perem környéki peremzavar Membrán erőjáték t N + + z Peremzavarok p z a n x=l perem környéki peremzavar 22
Gyűrűirányban feszített körhengerek Elv: A feszítési hatás kompenzálja csökkentse (ellensúlyozza) a gyűrűirányú húzást kompenzálja a peremzavar-nyomatékokat. elcsúszó perem súrlódó perem Igénybevétel membránerők hajlítónyomatékok (peremzavarok, gátolt hőmérséklet-változás, aszimmetrikus terhek (szél), geometria lokális megváltozása (pl. zsomp) kétsíkú acélháló vasalás csuklós perem befogott perem 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 45 alaplemez feszítőkábel-elrendezése Utófeszített víztároló (Pescara) 2014.02.17. - Folyadéktároló medencék 46 23