TALAJMECHANIKA-ALAPOZÁS

Az előadások a következő témára: "TALAJMECHANIKA-ALAPOZÁS"— Előadás másolata:

1 TALAJMECHANIKA-ALAPOZÁS
(BMEEOGTK701) 8. ELŐADÁS

2 SÍKALAPOK TERVEZÉSE

3 A síkalap megválasztható jellemzői
Típus pillér, sáv, szalag, gerendarács, lemez, doboz Anyagfajta- és minőség beton, vasbeton, tégla, ill. szilárdság Geometriai adatok alapsík mélysége, alapszélesség, alapmagasság, ill. vashányad és vasátmérő

4 A tervezés folyamata, „rendje”

5 A tervezés szokásos lépései
1. 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

6

7 A talajtörés mechanizmusa
Függ. terhelés átmeneti Rugalmas Megengedhető max. Süllyedés maximum üzemi teher Törő- teherbírás határteher képlékeny Függ. süllyedés

8 Határállapotok Használhatósági Teherbírási

9 Használhatósági határállapot
Maximális teher, ahol a szerkezet megfelelősége még igazolható: süllyedések vízszintes elmozdulás billenés elcsúszás szempontjából Alkalmazott terhelés Erő (kN)

10 Talpfeszültség definíció
q = F / A F Alapfelület, A

11 Alap tönkremenetele Erő Ellenállás Körcsúszólapos tönkremenetel
Talaj felpúposodás

12 Általános nyírási törés
Süllyedés q Tömör szemcsés talaj Csúszólapok (teljes törési felület) merev passzív log spirál

13 Helyi nyírási törés q Közepesen tömör Szemcsés talaj Csak lokális
Süllyedés q Közepesen tömör Szemcsés talaj Csak lokális felpúposodás Részleges törési felület

14 Benyomódási törés q Laza vagy Puha talajok Nincs felpúposodás
Süllyedés q Laza vagy Puha talajok Nincs felpúposodás Törési felület nincs

15 Terzaghi általános törési megoldása

16

17 Talajtörési határállapot vizsgálata számításos eljárással
Vd: Az alapot terhelő függőkeges teher, illetve minden igénybevétel tervezési értéke, melyben szerepelnie kell az alap önsúlyának, bármely visszatöltés súlyának, minden kedvező vagy kedvezőtlen víznyomásnak stb. A talajtörési ellenállás függőleges erőként értelmezett tervezési értéke amelyet mind a rövid időtartamú (drénezetlen) mind a hosszú időtartamú (drénezett) terhelésre vonatkozóan meg kell állapítani. ghs

18 Talajellenállások számításának összehasonlítása
Talaj határereje / Talajtörési ellenállás tervezési értéke MSZ MSZ EN ghs

19 Talajellenállások számításának összehasonlítása
Talaj törőfeszültsége: Alapvető különbség a két szabvány között, hogy az EC kötött talajok esetén kétféle számítási módszert javasol: a törőfeszültséget külön ki kell számolni drénezett és drénezetlen esetre. Mint látható a korábbi magyar szabvány az EC drénezett esetének felel meg. ghs

20 Talajellenállások számításának összehasonlítása
Drénezetlen terhelés jelentése: Ha gyorsan növekszik a terhelés (a pórusvíznyomások nem tudnak kiegyenlítődni) – kötött talajok esetében Ekkor a nyírószilárdság egyenlő a cu – drénezetlen nyírószilárdsággal, Φ = 0 A víz felhajtóerejével nem szabad számolni (teljes feszültségek figyelembevétele) ghs

21 Alaki tényezők sávalap pilléralap csúszólapok Felülnézet csúszólap

22 Általában a szilárdság a mélységgel növekszik
Mélységi tényező sávalap q = g.Df Megnövekedett Csúszólap-hossz Általában a szilárdság a mélységgel növekszik

23 Ferde terhelés esetén :
V = 1000 kN V = 906 kN Ferdeségi tényezők H = 423 kN Ferde terhelés esetén : ic , iq , ig £ 1 Ferde erő = 1000 kN Erő ferdeség, q = 25o A csúszólap laposabb és rövidebb

24 Síkalapok magassági méretezése
Szélesség  magasság Ismerni kell az alapsíkon a feszültségek eloszlását Talpfeszültségek eloszlása A talpfeszültség az alapsíkon működő feszültség; A talpfeszültségek eredőjének egyensúlyt kell tartani a terhekkel, vagyis: talapfeszültség eredője = külső teher; Eloszlásra kiható tényezők: - alaptest tulajdonságai (merevsége, alakja, szélessége), építmény merevsége, alapsík mélysége; - talaj tulajdonságai (szemcsés v. kötött); - terhelés nagysága, eloszlási módja, támadási helye.

25 Merev alaptestnél az eredő helye a fontos
Merev alaptestnél az eredő helye a fontos. Hajlékony alaptestnél a terhelés eloszlása a lényeges.

26 Merev alapok Alsó síkjuk a terhelés hatására sem deformálódik.
A közel azonos szélességű és magasságú betonalapok merevek. Amikor a alap a talajtöréssel szemben jelentős biztonsággal rendelkezik.

27 Sávalapok alatti (egyszerűsített) talpfeszültség eloszlás

28 Hajlékony alapok Ha a B szélességű, L hosszúságú, Es rugalmassági modulusú talajra helyezett (Eb modulusú) alap esetén: a terhek és talpfeszültségek hatására az alap deformálódik, "meghajlik". Ha az alaptest, vízszintes méretei sokszorosan nagyobbak a magasságánál (lemezalapok) A talpfeszültség-eloszlás a terhelés helyétől és eloszlásától is függ: az erősebben benyomódó pontok alatt feszültségtöbblet ébred; egyéb részeken (nyílások közepén) viszont az átlagosnál kisebb talpfeszültségek keletkeznek.

29

30 Az alaplemez és az épület merevségének szerepe

31

32 Síkalap magassági méretezésének egyszerűsített szabályai
A szabvány nem tér ki részletesen sáv- és pontalapok magassági méretezésére, de a következés ajánlás használható. Nem agresszív TV esetén legalább C12/15 legyen a betonminőség. Vasbetonnál C 16/20. ghs

33

34 BME Geotechnikai Tanszék
Köszönöm a figyelmet ! Dr. Móczár Balázs BME Geotechnikai Tanszék