Letöltés

Report
Dr. Móczár Balázs
1
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 A tervezési állapotok és határállapotok meghatározása:
• Helyszíni adottságok
• Tartószerkezet jellege, mérete
• Környezet (pl. szomszédos építmények, közlekedés, stb.)
• Talaj-és talajvízviszonyok
• Regionális földrengésveszély
• Környezeti hatások (hidrogeológia, felszínsüllyedés, stb.)
1. Tervezési követelmények, a tervezési
folyamat
■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
2
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
3 db geotechnikai kategória  már a tervezés legelején el kell dönteni hova
tartozik az adott építmény  ennek megfelelően kell a szükséges vizsgálatokat
kijelölni.
■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
3
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 A szerkezetek igénybevételeinek tervezési értéke kisebb kell legyen az
ellenállásuk tervezési értékénél.
 Tervezési érték: a karakterisztikus érték parciális tényezővel korrigált értéke
 Tervezési állapotok:
 tartós
 ideiglenes
 rendkívüli (pl. robbanás, ütközés)
 Tervezési eljárások:
 számítások alkalmazása
 szokáson alapuló intézkedések, konstrukciók (összehasonlító tapasztalat)
 modellkísérletek és próbaterhelések
 megfigyeléses módszer (bonyolult feladat, ha összehasonlító tapasztalat
sincsen)
2. Tervezési állapotok
■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
4
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Tervezési eljárások típusai síkalapok esetén
• Közvetlen tervezési eljárás
• Közvetett tervezési eljárás
• Szokáson alapuló tervezési eljárás
5
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Közvetlen tervezési eljárás:
• Más-más számítási modellt alkalmazva vizsgáljuk az egyes határállapotokat:
• Teherbírási határállapotok számításakor a törési mechanizmus
legpontosabb modellezése
• Használhatósági határállapotok ellenőrzése süllyedésszámítással
• 3. geotechnikai kategória esetében kötelező, 2. geotechnikai
kategória esetében ajánlott eljárás
• „törőfeszültség képlet” – MSZ 15004-89 – illetve az MSZ EN 1997-1
ajánlott képletei
• FEM-programokkal történő numerikus méretezés
• Törési állapotig terjedő terhelés-süllyedés kapcsolat vizsgálata
6
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Közvetett tervezési eljárás:
• Összehasonlító
tapasztalatok,
valamint
terepen
vagy
laboratóriumban végzett mérések, ill. észlelések eredményeit
alkalmazzuk
• Pl.: Szondázás, pressziométeres vizsgálat eredményei alapján,
tapasztalati képletek segítségével becsüljük a talajtörési ellenállást
• Két típusa van:
• Süllyedésszámításon, a süllyedések szigorú korlátozásán alapuló
méretezés
• Talajtörési ellenállás számításán, a talajtöréssel szemben
viszonylag nagy „globális biztonság” előírásán alapuló méretezés
• Mindkét esetben elég a használhatósági határállapotban
figyelembe veendő hatásokkal (karakterisztikus értékekkel)
számolni
• Számítás terjedelme csökken
• Jelentősége elsősorban az 1. geotechnikai kategóriánál van
7
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Szokáson alapuló tervezési eljárás:
• Valószínűsített talajtörési ellenállással számolunk
• Elsősorban kőzeteken történő alapozás esetében alkalmazzuk,
útmutatás a G mellékletben található
• A kőzettípusa, tagoltsága és egyirányú nyomószilárdsága alapján
lehet egy megengedett talpfeszültséget felvenni.
• MSZ 15004 szerinti „Határfeszültség alapértéken” történő
méretezés
• csak az 1. geotechnikai kategóriában lehetséges
• 2. és 3. kategóriában az alkalmazása nem elfogadható, kizárt!!!
• külön süllyedésszámítás szükséges
• új egyszerűsített eljárás kidolgozása van folyamatban
8
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Teherbírási határállapotoknak a tartószerkezeten lévő emberek, a
tartószerkezet, továbbá az ott tárolt anyagok, állatok biztonságával kapcsolatos
határállapotokat nevezzük:
• Helyzeti állékonyság, amikor a tartószerkezet, vagy annak egy része, mint
merev test egyensúlyát veszíti;
• Túlzott mértékű alakváltozás, a tartószerkezet, vagy egy tartószerkezeti rész
folyási mechanizmussá való átalakulása, szilárdsági törés, a tartószerkezet
vagy tartószerkezeti rész (ezen belül a támaszok, az alapozás) stabilitásának
elvesztése, tönkremenetele.
 Használhatósági határállapotnak nevezzük:
• A tartószerkezetnek, vagy a tartószerkezeti elemen a szokásos használati
körülmények (jelentős lehajlás és túlzott repedezettség) közötti
használhatóságával;
• Az emberek komfortérzetével;
• Az építmény külső megjelenésével (burkolat, nem tartószerkezeti elemek
károsodásával) kapcsolatos határállapotokat.
3. Határállapotok
■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
9
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Teherbírási határállapotok:
• EQU – a helyzeti állékonyság elvesztése (merev testként gyors és lényeges
helyzetváltozás  az ellenállást a szerkezeti anyagok és a talaj szilárdsága
jelentősen nem befolyásolja)
• STR – a tartószerkezeti elemek belső törése vagy túlzott alakváltozása (az
ellenállást a szerkezeti anyagok szilárdsága jelentősen befolyásolja)
• GEO – a talaj törése vagy túlzott mértékű alakváltozása (az ellenállást a talaj
vagy szilárd kőzet szilárdsága jelentősen befolyásolja)
• UPL – a tartószerkezet vagy a talaj felúszás folytán bekövetkező
egyensúlyvesztése
• HYD – hidraulikus talajtörés
 Geotechnikai szerkezetek esetében leggyakrabban a GEO és az STR
határállapotokat kell vizsgálni.
3. Határállapotok
■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
10
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Hatások és kombinációik
• Tartósságuk szerint:
• állandó hatás (G)
• esetleges hatás (Q)
• rendkívüli hatás (A)
• szeizmikus hatás (AE)
• Hatások eredete: tartószerkezet súlya, hasznos terhek, meteorológiai
terhek, földrengési hatások, stb.
• Geotechnikai hatások: talaj-kőzet-víz súlya, földnyomások, szivárgási
nyomás, földkiemelés, talajtömeg kúszása, negatív köpenysúrlódás stb.
4. Számításon alapuló geotechnikai tervezés
■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
11
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Karakterisztikus érték:
 Hatások:
• A hatások esetén a karakterisztikus érték a hatás jellegétől függően a
tervezett élettartamra prognosztizált állandó- és esetleges
tehermaximumok adott referencia időszakra vonatkoztatott alsó-, vagy
felső küszöbértéke vagy várható értéke. Jelölése: Gk, Qk, stb.
 Ellenállások:
• Az ellenállás (teherbírás, szilárdság) esetében karakterisztikus érték az
anyag- vagy termékjellemző statisztikai eloszlása alapján egy előírt
(általában 5%-os) küszöbérték. Jelölése: c’k, φk
 Geometria:
 A geometriai adatoknál a karakterisztikus érték általában a terv szerinti
névleges érték.
4.1 A karakterisztikus
és a tervezési érték
meghatározása
■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
12
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai

4.1 A karakterisztikus
és a tervezési érték
meghatározása
■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
13
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Tervezési érték:
• Karakterisztikus érték, a parciális biztonsági tényező és az egyidejűségi
tényező segítségével
• Tervezési módszer függvénye!
4.1 A karakterisztikus
és a tervezési érték
meghatározása
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□
14
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
A+M+R
Material
Anyag
Action
Hatás
Hatások
parciális tényezője: F
Igénybevételek
parciális tényezői: E
Resistance
Ellenállás
Anyagjellemzők
Ellenállások
parciális tényezői: M
parciális tényezői: R
4.2. Tervezési módszerek
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□
15
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Tervezési módszerek (Design Approach = DA):
• 3 különböző módszer a határállapotok igazolására  különbség:
• F ; M és R parciális tényezőket milyen
• A(ction) „+” M(aterial) „+” R(esistance) kombinációban használjuk
 Magyarországon kétféle tervezési módszer használatos (az ún. 1.tervezési
módszert nem használjuk):
• 2.tervezési módszer:
 síkalapok, cölöpök, támszerkezetek, talajhorgonyok és bármely más
geotechnikai szerkezetre:
 A1 „+” M1 „+” R2
  A hatások Fk karakterisztikus értékéből az igénybevételek Ek
karakterisztikus értékeit meghatározni, majd azt a E-vel szorozva kell az
igénybevételek Ed tervezési értékét számítani
• 3.tervezési módszer:
 rézsűk és bármely más geotechnikai szerkezet általános
állékonyságának a vizsgálata:
 A2 „+” M2 „+” R3
4.2. Tervezési módszerek
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□
16
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
2. Tervezési módszer – A1 „+” M1 „+” R2
Hatások
térfogatsúly
Anyagjellemzők
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□
Szilárdság
Alkalmazási alternatíva
Geometriai paraméterek
Számítási modell
17
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□
Talajjellemzők karakterisztikus értéke
Ellenállások tervezési értéke
Ellenőrzés
Hatás kombinációk
Hatások
2. Tervezési módszer – A1 „+” M1 „+” R2
18
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Példa – Síkalap méretezése:
Függőleges teher karakterisztikus értéke:
Függőleges teher tervezési értéke
Ellenőrzés:
Ellenállás karakterisztikus értéke:
Talajjellemzők karakterisztikus értéke pl.:
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□
19
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
3. Tervezési módszer geotechnikai alkalamzás esetén – A2 „+” M2 „+” R3
Hatások
térfogatsúly
Anyagjellemzők
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□
Szilárdság
Alkalmazási alternatíva
Geometriai paraméterek
Számítási modell
20
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□
Talajjellemzők karakterisztikus értéke
Ellenőrzés
Hatások
3. Tervezési módszer – A2 „+” M2 „+” R3
21
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 Példa – Rézsűállékonyság számítása:
• Rendszerint szoftverek segítségével a következő képpen
Terhek tervezési értékének bevitele a modellbe
Térfogatsúly karakterisztikus értéke  Önsúlyteher
Hasznos terhek biztonsági tényezővel felszorzott értéke (!)
1,35
=
Ellenőrzés:
Biztonsági tényező
Talajjellemzők karakterisztikus értékének beépítése a modellbe
feltétellel indul a számítás  Iteráció, míg nem teljesül a
feltétel
Eredmény
 Biztonsági tényező
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□
22
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
 5. Geotechnikai adatok – Talajvizsgálati jelentés:
• Az információk bemutatása:
1) Az összes tanácsadó és alvállalkozó neve
2) A geotechnikai vizsgálat célja és tárgya
3) A terepi és laboratóriumi vizsgálatok kezdetének és befejezésének
időpontja
4) A tágabb építési terület bejárásakor szerzett ismeretek
5) Az építési helyszín története
6) A térségi geológiai adottságai, beleértve a vetődéseket
7) A geodéziai adatok
8) A meglévő légi fotogrammetriai adatok
9) A területen szerzett korábbi tapasztalatok
10) A terület szeizmicitási adatai
5. Talajvizsgálati jelentés
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□
23
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
11) A mintavétel, a szállítás és tárolás módszerei
12) A terepi vizsgálóberendezések típusai
13) A terepi és a laboratóriumi munka táblázatos adatai, az ellenőrző
észlelésekkel együtt
14) A talajvízszint időbeli ingadozásának adatai
15) A fúrásnaplók a magminták fényképeivel és a képződmények
jellemzésével együtt
16) Gázok előfordulása vagy ennek lehetősége
17) A talajok fagyérzékenységére vonatkozó adatok
18) Az irodai tanulmányok, a terepi és laboratóriumi vizsgálatok
eredményinek bemutatása mellékletekben
5. Talajvizsgálati jelentés
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□
24
Eurocode 7 – A geotechnikai tervezés alapjai
• Információ értékelése:
1) A terepi és laboratóriumi munka eredményinek célirányos táblázatos és
grafikus ábrázolása
2) A legfontosabb adatok értéktartományit és eloszlását bemutató
hisztogramok
3) A talajvízszint mélysége és szezonális ingadozásai
4) A különféle képződmények elkülönítését bemutató talajszelvény(ek)
5) Minden képződmény részletes leírása a fizikai, alakváltozási és
szilárdsági jellemzőikkel együtt
6) A szabálytalan képződmények, mint lencsék, üregek ismertetése
7) Minden réteg származtatott geotechnikai adatainak értéktarománya és
csoportosítása
5. Talajvizsgálati jelentés
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
25

similar documents