Vasalt talajtámfal tervezése Eurocode szerint

Az előadások a következő témára: "Vasalt talajtámfal tervezése Eurocode szerint"— Előadás másolata:

1 Vasalt talajtámfal tervezése Eurocode szerint
Földművek gyakorlat #3 Vasalt talajtámfal tervezése Eurocode szerint

2 Támfalak típusai

3 Vasalt talajtámfal Vasalt talajtámfal tervezése

4 Vasalt talajtámfal alkalmazási területei
Úttöltések, vasúti töltések, hídtöltések, gátak, védművek, ipari épületek, közterek, repülőterek… Vasalt talajtámfal tervezése

5 Vasalt talajtámfal Vasalt talajtámfal tervezése Port of Seattle

6 Szerkezeti kialakítás
Vasalt talajtámfal tervezése 1 - Támfal 2 - Rátöltés 3 - Háttöltés 4 - Homloklap 5 - Altalaj

7 Homlokpanel elem geometriája
Vasalt talajtámfal tervezése 1 – Beemelő kampó 2 – Betétrögzítő fül 3 – Bebetonozott műanyagcső 4 – Elem rögzítő acéltüske 5 – Csavarlyuk a betétrögzítéshez

8 Homlokpanel elem geometriája
Vasalt talajtámfal tervezése 1 – Beemelő kampó 2 – Betétrögzítő fül 3 – Bebetonozott műanyagcső 4 – Elem rögzítő acéltüske 5 – Csavarlyuk a betétrögzítéshez

9 Alternatív lehetőség Vasalt talajtámfal tervezése

10 Kiindulási adatok Geometriai adatok
Vasalt talajtámfal tervezése h - a támfal teljes magassága l - szalagok hossza (l=0,8h) ht - a befogás mélysége h’ - a támfal szabad magassága r - a rátöltés magassága t - a betétek (acélszalagok) vízszintes távolsága f - a betétek (acélszalagok) függőleges távolsága

11 Kiindulási adatok Talajadatok
Vasalt talajtámfal tervezése Talajadatok γ - a szemcsés háttöltés térfogatsúlya (kN/m3) φk - a szemcsés háttöltés belső súrlódási szöge (º) c’k=0 kPa - a szemcsés háttöltés kohéziója μ - a betétek és a szemcsés háttöltés közötti súrlódási tényező c’k,A - a vasalt talajtámfal alatti puha agyag kohéziója

12 Kiindulási adatok Terhek, egyéb adatok
Vasalt talajtámfal tervezése gk és gd - a rátöltés súlyának kar. és tervezési értékei (gd =γG·gk ) qk és qd - a járműteher karakterisztikus és tervezési értéke (qd =γQ·qk ) fy – az acélszalag folyási feszültségének karakterisztikus értéke (N/mm2) K1, K2 és n - az acélszalagok korróziós tényezői τ - tervezési élettartam

13 Vasalt talajtámfal méretezése
Külső stabilitási vizsgálatok Vasalt talajtámfal tervezése Súlytámfal: homlokfelület: vasbeton elemek hátlap: betétek szabad végén átmenő fiktív függőleges sík alapfelület: homloklap alsó élén átfektetett vízszintes sík Vizsgálni kell: Elcsúszás vizsgálat (helyettesítő súlytámfal) - GEO Kiborulás vizsgálat (támfal külső, alsó sarokpontjára) – EQU (csak a támfal alatti kőzet esetén) Alaptest méretezése (homloklapok súlyával terhelt sávalap) -GEO Alaptörés vizsgálat (talajtörés a fal teljes tömbje alatt) - GEO Általános állékonyság vizsgálata (GEO, DA-3)

14 Vasalt talajtámfal méretezése
Belső stabilitási vizsgálatok (STR és GEO) Vasalt talajtámfal tervezése Csúszólap helyzetének megállapítása Betéterők számítása a vízszintes földnyomásból Betétszélesség meghatározása Teljes betétrendszer kihúzódási vizsgálata Erőtanilag szükséges betétvastagság számítása Alkalmazott betétvastagság (Betét és fül kapcsolatának számítása)

15 Csúszólap helyzetének meghatározása
A csúszólap adatai a belső súrlódási szög függvényében Belső súrlódási szög A csúszólap adatai A max. húzóerőhöz tartozó A felszíni terheléshez tartozó földnyomási tényező [ϕ] [ω] [D/h] [Kc] [Kq] 25° 43,5° 0,43 0,26 0,70 30° 38° 0,37 0,21 0,60 35° 32,5° 0,31 0,18 0,50 40° 27° 0,15 0,41 Vasalt talajtámfal tervezése ϕ, h - ω, Kc, Kq (lineáris interpolációval) - D (D/h arányból)

16 Csúszólap helyzetének meghatározása
Vasalt talajtámfal tervezése 1 – aktív zóna 2 – passzív zóna 3 – csúszólap Szerkesztés: A3 Logaritmikus spirál csúszólap szerkesztése

17 Csúszólap helyzetének meghatározása
A szerkesztés menete: Vasalt talajtámfal tervezése 1. A támfal felszínén (az A-A síkon) felmérjük a D távolságot, a végpontjában (felszíni csúszólap metszékből) felmérjük a φ szöget. 2. A támfal alsó síkjából felmérjük a zárósugár irányszögét (ε). 3. A két egyenes metszéspontja megadja az O pontot. 4. A szerkesztésből lemérhetőek az RA és RB távolságok. 5. A logaritmikus csúszólap felrajzolásához szükséges pontok az alábbi összefüggésből határozhatók meg: (ω szög radiánban!) 6. A logaritmikus spirális csúszólap megszerkeszthető a 0°-tól a belső súrlódási szögig 5°-onként felvett ω szögekhez meghatározott Ri értékek alapján.

18 Földnyomások meghatározása
A vízszintes földnyomás (σh,B) terheletlen térszín esetén H0 határmélységig lineárisan növekszik, innen a támfal alsó síkjáig állandó. A felszíni terhelés (σh,A) ugyanezen H0 mélységig lineárisan csökkenő tendenciával növeli a vízszintes földnyomás értékét. Vasalt talajtámfal tervezése f/2 f A σh,A és a σh,B feszültségeket az összes betétsor magasságában ki kell számítani és ezt követően meg kell szerkeszteni a maximálábrát is (σh).

19 Földnyomások meghatározása
Vasalt talajtámfal tervezése

20 Acélszalagok méretezése
Vasalt talajtámfal tervezése - A betéterő (Ni) meghatározása: - A meghatározott betéterők alapján a betétek szélessége: ahol: γR - a kihúzódáshoz tartozó parciális tényező (értéke 1,1) l - a betétek hossza (l-Di a betétek csúszólapon kívül eső hossza) μ - a súrlódási tényező σvi - a betétek szintjén a függőleges feszültség: (A betétek szélessége: cm lehet)

21 Acélszalagok méretezése
Teljes betétrendszer kihúzódási vizsgálata Vasalt talajtámfal tervezése Az egyes betétek méretezésén túl vizsgálni kell a teljes betétrendszer kihúzódását is. A feltételezett tönkremenetel: ellenőrizni kell, hogy a felső acélszalag-sor kihúzódhat-e. Ezt el kell végezni a felső két sor, a felső három sor, stb… az összes sor esetére is. A felső sor kihúzódási vizsgálata: - A kihúzódással szembeni biztonsági tényező: - Az 1. sor vonalában a hatékony függőleges feszültség tervezési értéke: Megfelel, ha k1 ≥ 1,1·1,35≈1,5

22 Acélszalagok méretezése
Az összes sor kihúzódási vizsgálata: Vasalt talajtámfal tervezése - Az összes szalag szélességének összege: - A számításba veendő összes hossz: - Az összes szalag kihúzódással szembeni biztonsági tényezője: - Az n. (legalsó) sor acélszalag vonalában a hatékony függőleges feszültség tervezési értéke: Megfelel, ha kn ≥ 1,1·1,35≈1,5

23 Acélszalagok méretezése
- Betétvastagság meghatározása: Vasalt talajtámfal tervezése ahol: Npl,Rd - a teljes acél keresztmetszet folyási ellenállása si,alk - az i-edik sorban alkalmazott betétek szélessége vi - az i-edik betétsor betéteinek vastagsága γM0 - az anyagjellemzőhöz tartozó parciális tényező (értéke 1,0) fy - az acél folyáshatárának karakterisztikus értéke

24 Acélszalagok méretezése
Vasalt talajtámfal tervezése - Korróziós többletvastagság (vk) figyelembe vétele: ahol: vk – korróziós többletvastagság (mm) τ – tervezési élettartam K1, K2, n – betét anyagától és a talajvíz agresszivitásától függő korróziós tényezők Az alkalmazott betétvastagság: Valamennyi betétsorra meg kell határozni az erőtanilag szükséges betétvastagságot és a korróziós többletvastagság figyelembe vételével az alkalmazott betétvastagságot (mm-re felfelé kerekítve).

25 Elcsúszásvizsgálat Az egész vasalt talajtámfalat egyetlen tömbként kezelve kell vizsgálni az elcsúszás lehetőségét. Vasalt talajtámfal tervezése

26 Elcsúszásvizsgálat - Az aktív földnyomási tényező:
Vasalt talajtámfal tervezése (β=0º; δ=φ és α=0°) - A földnyomás karakterisztikus értéke az önsúlyból: - A földnyomás karakterisztikus értéke az egyenletesen megoszló felszíni teherből: - Az igénybevétel tervezési értéke: - Az ellenállás tervezési értéke: a szemcsés talajban feltételezve: tgδb=tgφ és c’k,A =0 az elcsúszást az agyagban feltételezve: tgδb=0 és c’k,A - Ellenőrzés: megfelel, ha Ed≤Rd

27 Alap alatti talajtörés vizsgálata
- Puha agyagra épített vasalt talajtámfal Vasalt talajtámfal tervezése - Az ellenállás karakterisztikus értéke: - Az ellenállás tervezési értéke: - A támfal alapsíkjára jutó terhelés tervezési értéke (igénybevétel): ahol: h - a támfal teljes magassága γ - a háttöltés térfogatsúlya γG - a állandó teherhez tartozó parciális tényező (értéke 1,35)

28 Alap alatti talajtörés vizsgálata
- A megfelelőség feltétele: Vasalt talajtámfal tervezése - Ha nem felel meg, a támfal maximális magassága:

29 Eredmények összefoglalása
Táblázatos formában - az összefoglaló táblázat fejléce: Vasalt talajtámfal tervezése Betét szintek Vízszintes földnyomás Betéterők Tapadási hossz Szükséges betét szélesség Alk. betét szélesség - σH [kPa] Ni [kN] la.i [m] si [cm] si.alk [cm] Alk. vízszintes távolság Erőtanilag szükséges. vastagság Korróziós többlet vastagság Alk. teljes vastagság Betét hossz. Alkalmazott függőleges távolság ti [m] vi [mm] vk [mm] vi.alk [mm] li [m] fi [m]

30

31 DA-2* tervezési módszer
DA-2*=A1 ”+” M1 „+” R2 A parciális tényezőket a hatások és az ellenállások oldalán alkalmazzuk. Az anyagjellemzőket a karakterisztikus értékükkel vesszük figyelembe

32 Formai követelmények Rajzok: Műszaki leírás: Számítási melléklet:
Arányos, vonalvastagság Keret Anyagminőségek (acél, beton, talaj) Kóták (építős jelölés) Műszaki leírás: Kiindulási adatok Tervezési módszer Számítás lépései, képletei, (1 minta számítás) Számítási melléklet: A számítási eredmények táblázatos összefoglalása