A STATIKUS ÉS GEOTECHNIKUS MÉRNÖKÖK EGYMÁSRA UTALTSÁGA EGY SZEGEDI PÉLDÁN KERESZTÜL Wolf Ákos
Bevezetés 2
Miért fontos a geotechnikus és statikus mérnök együttm ködése? Milyen esetben kap nagy hangsúlyt a két szakterület kooperációja? Miért aktuális ez a téma? Milyen problémák merültek fel korábban? Esettanulmányok: Királyegyháza, cementgyár - klinkersiló Szeged belváros - bevásárló központ
Példa - Királyegyháza 3 45 m
bb méretek • Magasság: H = 55 m • Átmér Dk = 45 m • Alap átmér Da = 60 m
• Önsúly: G = 360.000 kN • Klinker súlya: Gk = 600.000 kN • Maximális tároló kapacitás : Gmax = 900.000 kN
55 m
Terhelés
Ciklikus üzemelés • Feltöltés: néhány hónap • Leállás – ürítés (cementgyártás)
Talajadatok • Nagy vastagságú kötött rétegek
60 m
Példa - Királyegyháza 4
Nincs szigorú süllyedési korlát
Síkalapozás
Süllyedésanalízis Önsúly
Hasznos teher
15 – 20 cm
Agyag talajkörnyezet
Geotechnikus mérnök gondolkodás
Kooperáció: statikus, technológus
30 – 40 cm
Id ben elhúzódó mozgások
Konszolidáció gyorsítás
Csatlakozó szerkezetek
Konszolidáció gyorsítás elhagyása
Példa - Szeged 5
Bevásárló központ – Szeged bb paraméterek • • • • •
Pince + földszint + 2 emelet Pince padló sík: -5,05 m Alapterület: 22.500 m2 Raszter: 8,25 x 10,0 m Lemezalapozás (p=90-100 kPa) • Alapsík: -6,55 m • Munkatér-határolás: egy sorban hátrahorgonyzott résfal
Geotechnikai el készítés • 5 (+3) db dokumentáció • Beruházó alvállalkozója: német cég
Példa - Szeged 6 ±0 = 80,80 mBf
mélység [m]
talajtípus
jel
0,0 - 1,6
feltöltés
0
1,6 - 5,8
puha agyagos iszap;
I
1,6 - 5,8
kemény iszap
II
5,8 - 17
puha-gyúrható hom., isz. agyag
III (a, b)
17 - 19
puha hom., isz. agyag
V (c)
19 - 25
tömör homok
IV (d)
25 - 33
kemény hom., isz. agyag
III
33 -
puha homokos, iszapos agyag
V
iszap - sovány agyag résfal kavics -6,0 m 40
-10,0 m
70 80
Talajadottságok
-6,55 m
300
alaplemez
a. réteg - kövér agyag
-11,5 m
b. réteg - kövér agyag
5. dokumentum [°] c [kPa] Es [MPa] 0 I 22,5 5 5 II 27 15 5 - 10 III 1,8 64,8 - 85,6 4 - 10 IV 35 0-5 60 - 80 V 1,5 20,4 4 bels súrl. szög; c kohézió; Es össz. modulus jel
-16,5 m
c. réteg - sovány agyag -19,5 m
d. réteg - homok -24,5 m
Példa - Szeged 7
Tapasztalatok, gyenge talajréteg
Mélyalapozás Süllyedésanalízis
-6,5 m kiemelés
Síkalapozás Ágyazási tényez felvétele
Dokumentum száma
1-3.
4.
5.
Süllyedésanalízis
nincs
van
van
Kiindulási alap
-
egyenletes terhelés
egyenletes terhelés
Smax = 3 cm Eng. terv: C = 3,5 (5) MN/m3
pmax = 35-50 kPa (?) p = 30 - 150 kPa
C = 1-3 MN/m3 s = 1-3 cm
Példa - Szeged 8
Síkalapozásnak van létjogosultsága
Süllyedésanalízis hiányzik
Együttm ködés hiánya Korábbi (rossz) gyakorlat Geotechnikai szakvélemény:
Közrem ködés hiánya:
• beruházás kezdeti szakaszában • elegend alapadat nélkül • több alternatív javaslat • beruházói költség minimalizálás • tartószerkezeti tervez k érzik a geotechnikai probléma súlyát • geotechnikai szakvélemény nem hangsúlyozza eléggé a problémát
Talaj viselkedésének figyelmen kívül hagyása Esetlegesen gazdaságtalan, túlméretezett szerkezet Tervez i felel sség
Példa - Szeged 9
Alaplemez méretezés Iteráció Geotechnikai tervez : süllyedésanalízis 2 db kiegészít feltárás
Talajparaméterek pontosítása
El zetes süllyedésszámítás
C = 1,5 MN/m3
Tartószerkezeti tervez : alaplemez modellezés
Példa - Szeged 10
Süllyedésanalízis feszültség 0
Talpfeszültség eloszlás
Mélység szerinti feszültségeloszlás (Steinbrenner)
i
Esi
hi
10 mélység z (m)
zi
s
40
3 60
6
8
Süllyedés meghatározása:
20
12
sD= 56 mm 2 sE = 78 mm C1D = 1,25 MN/m3 C2E = 1,28 MN/m3 D 1
14 D E 16
2
E átlag3
Ágyazási tényez : C = p/s
18
20
z
80
(kPa)
p = 70 kPa 120 p2 = 100 kPa p3 = 95 kPa pá = 90 kPa
1 100
Példa - Szeged 11
Süllyedésanalízis eredménye Átlagos süllyedés: sátl = 8 cm
Ágyazási tényez : C 1,2 MN/m3 Résfal mellett (5 m): C = 2,0 MN/m3
Gyors kivitelezés
Kisebb süllyedés (sátl = 6 cm)
Statikus tervez vel egyeztetve
Ágyazási tényez : C = 1,5 - 2,5 MN/m3
Kritikus feladat (talaj-szerkezet kölcsönhatása) Statikus és geotechnikus együttdolgozása
Legideálisabb m szaki megoldás Valóságot követ modell
Új szemlélet 12
Eurocode (MSZ EN) szabványsorozat Tervezésben részt vev k feladatainak szabályozása Geotechnikai/talajmechanikai szakvélemény Talajvizsgálati jelentés
Geotechnikai tervezési beszámoló Id ben elkülöníthet Tervez i felel sség
Dokumentációk részletezettsége Talaj-szerkezet kölcsönhatás szerepe Tervezési feladatok megosztása
Getechnikai kategória (besorolás: TT és GT együtt)
Új szemlélet 13
Tagozati lépések Geotechnikai tagozat A geotechnikai tevékenység szabályai az Eurocode-ok szerinti tervezésben
Tartószerkezeti tagozat
Geotechnikai tagozat
Geotechnikai-tartószerkezeti egyeztet adatlap és útmutató Tartószerkezeti tervez alapadat szolgáltatás talajvizsgálathoz TT
Tartószerkezeti tagozat
Talajvizsgálati jelentés, geotechnikai tervezési beszámoló GT
Tervezés
TT és/vagy GT
Geotechnikai tagozat
Példatár: alapozás tervezés az MSZ EN 1997 szerint (TVJ+GTB+terv)
Köszönöm megtisztel figyelmüket! Ráckeve, 2011. október 25.
