Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

345

BM Ta E rtó S sze zilá rke rdsá zet gta -re n kon i és stru Tar kci tósz erk ós Sza eze km ti T érn an öki szé Ké k pzé s

5. fejezet

5. FEJEZET

KÉTSZINTES CSALÁDI HÁZ ALAPOZÁSA

5.1. Síkalapozás: Pintér Imre Dr. Móczár Balázs

okl. építészmérnök Terv-kontroll Kft. okl. építőmérnök GeoExpert Kft.

5.2. Mélyített síkalapozás (markolt pontalap) Pintér Imre okl. építészmérnök Terv-kontroll Kft. Dr. Móczár Balázs okl. építőmérnök GeoExpert Kft.

Kétszintes családi ház alapozása

5.1. fejezet

346

5.1. fejezet: Síkalapozás


FEJEZET BEVEZETŐ

A kétszintes családi ház alapozása két, eltérő geotechnikai adottságú helyszínre került kidolgozásra (két külön talajvizsgálati jelentés készült). A talajrétegződés és a talajjellemzők úgy lettek megválasztva a két talajvizsgálati jelentésben, hogy egy térszín közeli síkalapozású (sávalapozású) - 5.1 fejezet - és egy mélyített síkalapozású (markolt pontalapos) - 5.2 fejezet példa alkossa ezt a fejezetet. Mindkét feladatrész kidolgozása során első lépésben a tartószerkezeti tervező megadta a geotechnikai dokumentációk előkészítéséhez szükséges információkat (alapadat szolgáltatás), melyben geotechnikai tervezőtől talajvizsgálati jelentés összeállítását kérte. Geotechnikai tervező ez alapján, a helyszín előzetes ismeretét figyelembe véve - egyeztetve a tartószerkezeti tervezővel - összeállította a feltárási programot és az eredmények alapján elkészítette a talajadottságokat összefoglaló talajvizsgálati jelentést. A tartószerkezeti tervező az alapozások tervezése során a geotechnikai tervező mérnök közreműködését kérte az alapozási sík felvétele és a tervezési talajparaméterek meghatározásához, melyet adatszolgáltatásként biztosított a geotechnikai tervező mindkét példához. Az alapozás tervezését a két tervező együttműködve, közösen hajtotta végre. Az alapozási sík felvétele, a talajparaméterek karakterisztikus értékének meghatározása, a használhatósági határállapot ellenőrzése a geotechnikus tervező feladatát képezte, a szerkezeti tervezést és a síkalapok teherbírási ellenőrzését a tartószerkezeti tervező készítette. A végleges terv folyamatos egyeztetés, kooperáció révén alakult ki.

TARTALOMJEGYZÉK:

5.1. FEJEZET: Kétszintes családi ház alapozása síkalapozással............................................... 345 FEJEZET BEVEZETŐ ..................................................................................................................... 345 ALAPADAT SZOLGÁLTATÁS ......................................................................................................... 347 TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS ...................................................................................................... 348 1. A megbízás tárgya, adatszolgáltatás............................................................................................. 349 2. A területtel és a tervezett építménnyel kapcsolatos információk ................................................. 349 2.1. Földtani viszonyok ................................................................................................................ 349 2.2. A terület szeizmicitási adatai................................................................................................. 349 2.3. A tágabb építési helyszín bejárásakor szerzett tapasztalatok, az építési helyszín története, helyszíni viszonyok ...................................................................................................... 350 2.4. Geodéziai adatok ................................................................................................................... 350 2.5. A tervezett építmény rendelkezésre álló adatai ..................................................................... 350 2.6. Geotechnikai kategorizálás ................................................................................................... 350 3. Talajfeltárás .................................................................................................................................. 351 4. Laboratóriumi vizsgálatok............................................................................................................ 352 5. Talajviszonyok, geotechnikai paraméterek .................................................................................. 352 5.1. A talajviszonyok ismertetése ................................................................................................. 352 5.2. Geotechnikai paraméterek ..................................................................................................... 353 6. Talajvíz-viszonyok ....................................................................................................................... 354 7. Egyéb szempontok ....................................................................................................................... 354

Kétszintes családi ház alapozása síkalappal

5.1. fejezet

347


TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS MELLÉKLETE ............................................................................ 355 GEOTECHNIKAI ADATSZOLGÁLTATÁS ...................................................................................... 361 ALAPOZÁSI TERV ........................................................................................................................... 363 1. Bevezetés, kiindulási adatok .................................................................................................... 364 1.1. A feladat rövid leírása ...................................................................................................... 364 1.2. A szerkezet bemutatása .................................................................................................... 364 1.3. Terhelési adatok ............................................................................................................... 367 1.4. Geotechnikai kategorizálás .............................................................................................. 368 1.5. Jelölések ........................................................................................................................... 369 1.6. Felhasznált irodalom, hivatkozások, alkalmazott szabványok......................................... 370 2. Helyszíni viszonyok ..................................................................................................................... 371 3. Talajvizsgálati jelentés – geotechnikai adottságok ...................................................................... 371 4. A számítások során alkalmazott geotech-nikai paraméterek karakterisztikus értékei ................. 371 5. Az alapozás méretezése ................................................................................................................ 372 5.1. Középfőfal alatti alaptest tervezése és süllyedésszámítása .............................................. 372 5.1.1. Méretezés teherbírási határállapotban (ULS) ................................................................. 372 5.1.2. Süllyedések mértékének ellenőrzése használati állapotban (SLS) ................................. 374 5.2 Külső homlokzati fal alatti alaptest tervezése és Süllyedésszámítása.................................... 376 5.2.1. Méretezés teherbírási határállapotban (ULS) ................................................................. 376 5.2.2. Süllyedések mértékének ellenőrzése használati állapotban (SLS) ................................. 378 5.3 A számított süllyedések értékelése ......................................................................................... 380 6. Kivitelezés, fenntartás, üzemeltetés ............................................................................................. 380


5.1. fejezet

348

Alapadat szolgáltatás a geotechnikai vizsgálathoz


Tervezőtől adatszolgáltatás: 1. Megrendelő: Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat, Magasépítési Bizottság. 2. Tartószerkezet tervező: [email protected]) 3. Geotechnikai adatszolgáltatás

adatszolgáltatás

Pintér

jellege:

Imre

(T-T-Tell-01-0846,

talajvizsgálati

jelentés

és

e-mail:

geotechnikai

4. A létesítmény geotechnikai kategóriája tartószerkezeti szempontból: 1. kategória. 5. Létesítmény: megnevezése, rendeltetése: Kétszintes iker családi ház Ingatlan címe: Budapest

Építmény alapterülete: 220m2

6. Magassági fixpont helye és értéke: Térképkivonat és geodézia szerint 7. Magassági adatok: +/-0,00=+100,20 (mBf)

Rendezett terepszint alatti szintek száma és legalsó padlószint mélysége: nincs

Rendezett terepszint feletti szintek száma és épületmagasság: 2 szint, 5,60 m

Munkagödör tükörszintje: -0,30 m

8. Tervezett szerkezet: teherhordó téglafalak, monolit vasbeton födémekkel 9. Előzetes elképzelés az alapozásra: alapozási sík: -1,00 m

alapozási mód: sávalap

10. Az alapozásra jutó becsült terhelés tervezési értéke: sáv:

110-180 kN/m

pillér: -

lemez: -

11. Szárazsági követelmények:

teljes

12. Feltárás módja és mélysége:

geotechnikus megítélése szerint.

13. Süllyedési kritériumok:

süllyedéskritériumok az MSZ EN 1997-1:2006 NA1. táblázat szerint.

Süllyedésszámítás szükséges:

igen

14. Építmény fontossági osztálya (földrengés szerint): II. (MSZ EN 1998-1:2008) 15. Egyéb igény (dinamikus hatás, földnyomás, szomszédos épület stb.): nincs 16. Mellékletek:

Alaprajz

Metszetek

Az alapozás felső síkjára jutó terhek közelítő értéke

Dátum: 2011. szeptember 30.

Megrendelő: Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat Magasépítési Bizottság


Alapadat szolgáltatás

4. fejezet

349

Talajvizsgálati jelentés A MEGBÍZÁS TÁRGYA, ADATSZOLGÁLTATÁS


1.

A Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat Magasépítési Bizottsága egy Budapesten létesítendő családi ház tervezéshez szükséges talajvizsgálati jelentés elkészítésével bízott meg bennünket. Kapcsolattartók:  Megrendelő részéről:  Vállalkozó részéről: Dr. Móczár Balázs  Tartószerkezeti tervező: Pintér Imre A Megbízó adatszolgáltatása:  Földszinti alaprajz, metszetek, terhelési adatok, adategyeztető lap Alvállalkozók:  Talajmechanikai feltárásokat végző cég:  Laboratóriumi vizsgálatok végző cég:

A Talajvizsgálati jelentés az MSZ EN 1997-1 és MSZ EN 1997-2 szabványok követelményeinek megfelelően készült el. A talajvizsgálati jelentésben hivatkozott ábrák a jelentés végén, a Mellékletekben találhatóak meg.

2.

A TERÜLETTEL ÉS A TERVEZETT ÉPÍTMÉNNYEL KAPCSOLATOS INFORMÁCIÓK

2.1. Földtani viszonyok

A földtani viszonyokról a következők mondhatók el röviden a földtani leírások- és térképek (Budapest Építésföldtani Térképsorozata - 1984) alapján. A vizsgált terület építésföldtani szempontból értelmezett alapkőzete felsőpannóniai korú finomhomok, homokos agyag, illetve agyagmárga. Erre változó vastagságú holocénpleisztocén kavicsos homok, homok, illetve iszapos homok, néhol agyag települt. Az alapkőzet a felszín alatt 6,3-7,8 méteres mélységben jelenik meg a korábbi környékbeli feltárások alapján. A területen összefüggő talajvíztükör található.

A környéken rendelkezésre álló számos feltárás alapján a rétegződés megközelítően ismertnek tekinthető.

2.2. A terület szeizmicitási adatai

A MSZ 1998-1:2008 szabvány a (TNCR = 475 év visszatérési periódusú és PNCR = 10% túllépési valószínűség értékhez tartozó) szeizmikus zónatérképének értékelése szerint a vizsgált terület a 4. zónába tartozik. A vizsgált településre megadott talajgyorsulási referenciaérték (az A altalajosztályra vonatkozó maximális gyorsulás): agR=0,14 ·g. Kétszintes családi ház alapozása síkalappal

Talajvizsgálati jelentés

5.1. fejezet

350

A tervezéshez speciális szeizmicitási vizsgálatok nem készültek, azokra az 1. és 2. geotechnikai kategória esetén nincsen szükség.


A talajok szeizmikus osztályozását az MSZ 1998-1:2008 3.1. táblázata szerint adjuk meg. A helyszínen előforduló talajok a vonatkozó táblázat szerint a „C” altalajosztályba sorolhatóak. Az átlagos nyíróhullám sebesség ezekre a talaj típusokra: νs30=180-360 m/s.

2.3. A tágabb építési helyszín bejárásakor szerzett tapasztalatok, az építési helyszín története, helyszíni viszonyok A vizsgált telek üres, korábbi beépítésnek nyoma nem látható. A környékbeliek elmondása alapján ezen a telken korábban gyümölcsös volt. Felszíne jelenleg füves-gazos. A telek a környékkel együtt gyakorlatilag sík. A környéken az egyik irányban új építésű 1-2 szintes épületek (családi-és társasházak) vannak, míg az ellentétes oldal beépítetlen, mező-szántó. A telek teljesen közművesített, bekerített, aszfaltos úttal megközelíthető. A környéken lévő épületeken talajmechanikai okokra visszavezethető károsodás nem látható.

2.4. Geodéziai adatok

A telekről a megrendelő megbízásából az XY Kft. geodéziai felmérést készített, melyet a rendelkezésünkre bocsátottak. A telken a terep magassága 100,05-100,4 mBf. szintek között változik. A feltárások abszolút magasságát a geodéziai felmérésen feltüntetett vízóra akna fedlap (EOV 646630; 236045) magasságához (100,35 mBf.) képest adtuk meg szintezéssel.

2.5. A tervezett építmény rendelkezésre álló adatai

A tervek szerint a vizsgált telken egy nem alápincézett, földszint+emeletes, magastetős, kétlakásos családi házat szeretnének elhelyezni, melynek befoglaló mérete kb. 13x16,3 méter. Az épület szerkezete hagyományos, Porotherm falazat monolit vb. födémekkel. Az építmény alapterülete 212 m2. A ±0,00 szint a 100,2 mBf. szinten van. A becsült terhek alapozásra jutó tervezési értéke a szélső falak alatt 150 kN/m, míg a középfőfal alatt 230 kN/m.

2.6. Geotechnikai kategorizálás

Figyelembe véve az építési helyszín földtani-és hidrogeológiai adottságait, geodéziai viszonyait, az építési környezet beépítettségét, valamint a tervezett épület kialakítását, szerkezetét, terhelési adatait, az MSZ EN 1997-1: 2006 szerint a tervezett építmény (tartószerkezeti tervezővel egyeztetetve) az 1. geotechnikai kategóriába sorolható. Jelen esetben az 1. geotechnikai kategória alkalmazása többek között azért indokolt (és nem szükséges a 2.kategória alkalmazása), mert geotechnikai szempontból a rétegződés egyenletesnek, a tervezett épület szempontjából kedvezőnek tekinthető, talajvízzel az építés alatt nem kell számolni. Az alapozási síkot nem szükséges a minimális szint (fagyhatár) alá vinni és az épület terhelése relatíve csekély, a szerkezete hagyományos, nem süllyedésérzékeny. A kategóriába sorolás a tervezés későbbi fázisában felülvizsgálandó, szükség esetén módosítható.



5.1. fejezet

351

TALAJFELTÁRÁS

3.


A Megrendelővel és a tartószerkezeti tervezővel egyeztetve, az Eurocode 7-2 (MSZ EN 19972) B mellékletének ajánlásaival összhangban, valamint az MSZ EN 1997-2:2008 2.4.1.3 szakaszának irányelveit figyelembe véve, az általunk javasolt feltárási tervnek megfelelően az alábbi feltárásokat terveztük és végeztük el: 



2 db 5 m-es talpmélységű kisátmérőjű (fúrási átmérő 65 mm) fúrás Borro Prosper típusú gépi hidraulikus fúróberendezéssel 2 db 5 m-es talpmélységű Borro rendszerű dinamikus verőszondázás (DPH) az MSZ EN ISO 22476-2:2005 szerint (a szabványosított szondafej 20 cm-es behatolásához szükséges ütésszám rögzítése mellett)

A helyszíni feltárások 2011. október 1-én készültek a helyszínrajzon (1.ábra) feltüntetett helyeken. Az összes feltárás EOV (x,y) koordinátái és abszolút magasságai az alábbi táblázatban kerültek összegzésre. A helyszínrajzi koordináták gps-el lettek bemérve, melynek pontossága kb. 2-3 méter. Feltárás jele 1.F. 2.F.

1.DPH 2.DPH

EOV koordináták Fúrások 646616 236013 646600 236000 Dinamikus (DPH) szondázás 646600 236013 646616 236000

Balti mag. (mBf.) 100,05 100,21 100,09 100,14

A feltárások (fúrások és szondázások) egymástól való maximális távolsága 21 méter.

A fúrásokból a mintavétel max. 2 méterenként történt, a szondázás folyamatos volt a teljes feltárási mélységig. A feltárások során a talajban gázok előfordulását nem tapasztaltuk.

A feltárások során szabálytalan képződményeket (pl. lencsék, üregek) nem találtunk, azokra utaló nyom a vizsgált telken nem észlelhető. A feltárások az előzetes feltárási tervnek megfelelően készültek el. Minden feltárással elértük a tervezett és szükséges feltárási mélységet. Az elvégzett feltárások és az azokból nyert adatok elegendőek a kiviteli tervek elkészítéséhez, további vizsgálatra nincsen szükség. A helyszíni mintavételezés után a talajmintákat az MSZ EN ISO 22475-1 szerint kezelve, megjelölve és hermetikusan lezárva az alvállalkozó akkreditált laboratóriumba szállítottuk a feltárásokat követő napon.



5.1. fejezet

4.

352

LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATOK


A fúrásokból vett zavart talajmintákon laboratóriumban meghatároztuk a talajvizsgálati jelentés elkészítéséhez szükséges jellemzőket. A talajok osztályozása, elnevezése, jellemzése szemcsés talajok esetén a szemeloszlási vizsgálatok (MSZ 14043-3 szabvány) alapján történik az MSZ EN ISO 14688-1:2006; MSZ EN ISO 14688-2:2006 és az MSZ 14043-2:2006 szabványokat alapul véve (kötött talajt nem tártunk fel). Valamennyi fúrás összes rétegéből legalább egy mintán (max. 2 méterenként) meghatároztuk a víztartalom (w) értékét (MSZE CEN ISO/TS 17892-1:2006 előírásait követve), amelyet a fúrásszelvények tartalmaznak. A minták szemrevételezése és azonosítása után - a fúrásnaplókat figyelembe véve - a rétegsort pontosítottuk, véglegesítettük. A minták beérkezése a laboratóriumba 2011. október 2-án történt, az általunk kijelölt vizsgálatokat október 3-6. között végezték el. A szemcsés rétegekből zavartalan mintákat venni nem tudtunk.

A vizsgálatok eredményei a fúrásszelvényeken (lásd Mellékletek, 2-3.ábra) megtalálhatóak. A fúrások alapján szerkesztett rétegszelvény a 4.ábrán látható. A DPH szonda diagramok az 5-6.ábrákon láthatóak. Az ábrákon alkalmazott jelölések:  Gr (K) - kavics frakció tömegszázaléka  Sa (H) - homok frakció tömegszázaléka  Si (I) - iszap frakció tömegszázaléka  Cl (A) - agyag frakció tömegszázaléka  or - szerves frakció  Mg - feltöltés  CU - egyenlőtlenségi mutató  wL - folyási hatás  wP - sodrási határ  IP - plaszticitási index  IC - konzisztenciaindex  IL - folyóssági index

5.

TALAJVISZONYOK, GEOTECHNIKAI PARAMÉTEREK

5.1. A talajviszonyok ismertetése

A feltárások (fúrások és szondázások) alapján az altalajviszonyokról az alábbi kép rajzolódott ki: A terepfelszín alatt a két fúrásban 0,2-0,3 méter vastag barna, humuszos, homok iszap fedőréteg található. Ez alatt 2,6-2,8 méteres mélységig egy (a fúrási tapasztalatok alapján) közepesen tömör állapotú, sárgásbarna, iszapos homokot (siSa) tártunk fel. Az iszapos homok réteg szemeloszlási görbéje alapján egyenletes szemeloszlású (egyenlőtlenségi mutató: Cu =8,9-14,6), az iszap+agyag tartalom 17-20%. Ezt követően a feltárások határáig (talpáig) egy közepesen tömör állapotú, szürke, kavicsos homokot (grSa) harántoltunk. A durvaszemcsés réteg egyenletes szemeloszlású, a szemeloszlási görbe alakja lapos (egyenlőtlenségi mutató: Cu > 15).



5.1. fejezet

353


A DPH szondázások (lásd 5-6.ábra) alapján a 20 cm-es behatoláshoz tartózó ütésszám (N20) átlagos értéke az iszapos homokban 13, míg a kavicsos homokban 21 volt. Ennek megfelelően az FTV 1981/40-es számú tervezési segédlete, valamint az MSZ EN 19972:2008 G melléklete szerint az iszapos homok és a kavicsos homok is közepesen tömör állapotú. A feltárásokban észlelt rétegződés a korábban készített, hozzáférhető környékbeli fúrásokban feltártakhoz hasonló, számottevő eltérés, helyi anomália nem fedezhető fel.

5.2. Geotechnikai paraméterek

A feltárt talajrétegek (képződmények) geotechnikai paraméterei a feltárási eredmények (fúrások és laboratóriumi vizsgálatok, valamint szondázási adatok) alapján három táblázatban szétbontva az alábbiakban található: Talaj megnevezése

1. Iszapos homok (siSa) 2.

Kavicsos (grSa)

homok

Talaj megnevezése

1. Iszapos homok (siSa)

2. Kavicsos homok (grSa) Talaj megnevezése Iszapos 1. homok (siSa) Kavicsos 2. homok (grSa)

γ γs 3 [kN/m ] [kN/m3] 18,019,519,0* 20,5* 19,020,520,0* 21,5*

w [%] 6,812,5 7,910,2

IP [%]

IC [%]

Sr

e

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Eoed [MPa] 13-15*

k [m/s] -

-

40-45*

-

CU

φ [°]

c [kPa]

cu [kPa]

8,9-14,6 19,328,9

25-27*

8-12*

33-35*

0*

fejtési tömöríterózióosztály hetőség érzékenység

vízvezető képesség

fagyveszélyesség

F-II.

T-2

E1

V3 (K)

X-2

F-II.

T-2

E2

V2

X-1

A *-gal jelölt értékek származtatott geotechnikai paraméterek (figyelembe véve a fúrási-és szondázási tapasztalatokat, a dinamikus verőszonda (MSZ EN 1997-2:2008 és FTV tervezési segédlet – 1981. 40. szám), valamint a talajazonosító vizsgálatok eredményeit és azok alapján alkalmazott tapasztalati összefüggéseket). A talajok minősítése, osztályozása fejtés, tömöríthetőség, erózióérzékenység, vízvezetőképesség és fagyveszélyesség szempontjából az ÚT 2-1:222 (Utak és autópályák létesítésének általános geotechnikai szabályai) alapján történt.



5.1. fejezet

6.

354

TALAJVÍZ-VISZONYOK


A fúrásainkban 2011. október 1-én a terepszint alatt 2,4-2,5 méterre, vagyis egységesen kb. a 97,7 mBf. szinten észleltük a talajvizet nyugalmi állapotban (a megütött és a nyugalmi vízszintek között nem volt különbség). Az ÉGA adattárban fellelhető korábbi környékbeli feltárásokban 2,1-3,2 méteres mélységben észlelték a talajvizet nyugalmi állapotban. A közelben (300 méteren belül) talajvízszint észlelő kút nem található. Budapest Építésföldtani Térképsorozata szerint az átlagos vízszint kb. 2,5-2,8, míg a becsült maximális vízszint 2 méteres mélységben van. Budapest Építéshidrológiai Atlasza (FTV) a 98,0 mBf. szinten adja meg a becsült maximális (karakterisztikus) vízszintet, ami közel megegyezik a MÁFI térképének adatával. Értékelve a rendelkezésre álló adatokat, a becsült maximális (karakterisztikus) vízszintet a 98,0 mBf, míg a mértékadó (tervezési) talajvízszintet a 98,5 mBf. szinten kell felvenni. Elvégeztük a fúrásokból vett talajvízminták kémiai vizsgálatát az alvállalkozónk akkreditált laboratóriumában. Az alkalmazott szabványok az alábbiak: pH: MSZ 448-22:1985 SO42-: MSZ ISO 9280:1998 Cl-: MSZ 448-15:1982 A vizsgálati eredmények a következő táblázatban vannak összefoglalva: Vizsgált jellemző Mennyiség 1.F. pH 7,1 kloridion tartalom (mg/l) 105 szulfátion tartalom (mg/l) 347

2.F 7,2 134 421

Az MSZ 4798-1:2004 szabvány alapján a talajvíz az XA1 enyhén agresszív kitéti (környezeti) osztályba sorolható (SO42- ≥ 200 és ≤ 600 mg/ l).

7.

EGYÉB SZEMPONTOK

Minden megadott adat a talajvizsgálati jelentés készítésekor ismert és tudomásunkra hozott tervezési állapotra vonatkozik. A talajfeltárások pontszerű vizsgálatoknak tekinthetők. Emiatt az egyes talajrétegek mélységbeli kiterjedése és eloszlása a feltárási helyek között az általunk becsültekhez képest eltérhet.



5.1. fejezet

355


A talajfizikai vizsgálatok csak a vizsgált minták esetében reprezentatívak. Az eredmények más területekre történő extrapolálása a geotechnikussal történt egyeztetés nélkül nem megengedett. Ha az építés során új, eddig nem ismert információk merülnek fel, vagy eltéréseket észlelnek a feltárásainkhoz képest, akkor haladéktalanul értesítsenek bennünket. Fenntartjuk magunknak a jogot, hogy a jelen talajvizsgálati jelentésben levont következtetéseket az új adatok tükrében módosítsuk. Budapest, 2011. október 20.

MELLÉKLETEK: 1. Feltárások helyszínrajza 2. 1.jelű fúrásszelvény 3. 2.jelű fúrásszelvény 4. Rétegszelvény (1 db) 5. DPH szonda diagram (2 db) 6. Laboratóriumi vizsgálatok jegyzőkönyvei* 7. Fúrási naplók*

*A talajvizsgálati jelentésnek kötelező része, de a mintapélda a terjedelmi korlátok miatt nem tartalmazza.



5.1. fejezet

356


Talajvizsgálati jelentés – Melléklet




5.1. fejezet


357



5.1. fejezet


358



5.1. fejezet


359



5.1. fejezet


360



5.1. fejezet


361


5.1. fejezet

362

Geotechnikai adatszolgáltatás


A Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozatának Magasépítési Bizottsága megbízta társaságunkat egy Budapest területén létesítendő kétszintes családi ház tervezéséhez szükséges talajvizsgálati jelentés összeállításával. Az alapozást Pintér Imre (Terv-kontroll Kft.) tervezi, melyhez kérésére az alábbi geotechnikai adatszolgáltatást adjuk, mely a kapott terhelési-és szerkezeti adatok és a talajvizsgálati jelentés alapján készül. A vizsgált telek közel sík, beépítetlen, de a környezet szinte teljesen beépített. A terepfelszín alatt 0,2-0,3 méter vastag barna, humuszos, homok iszap (Org) fedőréteg található. Ez alatt 2,6-2,8 méteres mélységig egy közepesen tömör állapotú, sárgásbarna, iszapos homokot (siSa) tártak fel, majd a feltárások határáig (talpáig - 5 méterig) egy közepesen tömör állapotú, szürke, kavicsos homokot (grSa) harántoltak. A fúrásokban a terepszint alatt 2,4-2,5 méterre, vagyis egységesen kb. a 97,7 mBf. szinten észlelték a talajvizet nyugalmi állapotban. A becsült karakterisztikus (maximális) vízszintet a GWLk=98,0 mBf, míg a tervezési (mértékadó) talajvízszintet a GWLd=98,5 mBf. szinten kell felvenni. A tervezett létesítmény a kis terhelés és a kedvező talajkörnyezet révén síkalapozással (sávalapozással) készülhet. Az alapozási síkot a fagyhatár figyelembe vételével a felszín alatt minimum 80 cm mélységben kell megválasztani az iszapos homok rétegben. A tervezett épület alaptestei fagyhatáron történő alapozás esetén az iszapos homok rétegre terhelnek. Teherbírás szempontjából csak az iszapos homok réteg „dolgozik” (a csúszólap a várható alapszélességek mellett már nem ér le az alatta lévő kavicsos homok rétegbe). A süllyedésszámítás szempontjából várható lehatási mélység néhány méter, ebben az esetben már a kavicsos homok összenyomódásával is számolni kell. A várható hatástávolság alapján a teherbírás ellenőrzésénél és a süllyedésszámításnál az egyes rétegek geotechnikai paramétereinek (talajfizikai jellemzőinek) karakterisztikus értékei a laboratóriumi-és terepi vizsgálatok eredményei, illetve az ezekből származtatott értékek alapján - figyelembe véve a tervezett alapozási módot – az alábbiak: Iszapos homok (siSa): γ’ = 18 kN/m3 γs’ = 19.5 kN/m3 φk’ = 26o ck’= 8 kN/m2 Es = 15 MN/m2 Kavicsos homok (saGr): γ’ = 20 kN/m3 γs’ = 21 kN/m3 φk’ = 33o ck’ = 0 kN/m2 Es = 44 MN/m2

Kétszintes családi hát alapozása síkalappal


5.1. fejezet

363


Az alap teherbírása a megadott karakterisztikus értékekkel a 2. tervezési módszer DA2* változatával ellenőrizhető. Az alapok ellenőrzését az MSZ EN 1997-1. „D” melléklete szerint célszerű elvégezni (drénezett esetre). Budapest, 2012. november 5.

……………………………. Dr. Móczár Balázs GeoExpert Kft.

Kétszintes családi hát alapozása síkalappal


5.1. fejezet

364

Alapozási terv BEVEZETÉS, KIINDULÁSI ADATOK


1.

1.1. A feladat rövid leírása

Mint ahogyan a fejezet bevezetőjében is utaltunk rá, ezen mintapélda eredetileg a 2010. évben a Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozatának Magasépítési Bizottsága „Magasépítési Létesítmények erőtani számítása MSZ EN szerint” címmel kiadott tervezési segédletben került kidolgozásra a felszerkezet tekintetében. Jelen feladat az említett kétszintes családi ház alapozásának méretezési számítását hivatott ismertetni. Tervezésben részvevők:  geotechnikai tervező:  tartószerkezeti tervező:

Dr. Móczár Balázs (GeoExpert Kft.) Pintér Imre (Terv-Kontroll Kft.)

1.2. A szerkezet bemutatása

A számításokban egy kétlakásos, hagyományos, tégla főfalakkal, monolit vasbeton födémekkel, szokványos ácsszerkezeten kialakított, cserépfedéssel készülő családi házat modelleztünk. A függőleges teherhordó szerkezetek 30cm vastag égetett agyag téglafalak. A válaszfalak gipszkartonból készülnek, az akusztikai igényeknek megfelelően kettős lemezeléssel mindkét oldalukon. A lépcső a teherhordó falba befogott és a födém élére támasztott monolit vasbeton lemez. Az egy dilatációs egységet képező, 16,3*13,0 m befoglaló méretű épületben a szerkezeti fesztáv 6,05 illetve 3,0 méter volt. A szintmagasságok 2,7 m, a födémvastagságok 20 cm, a

2. ábra: Az épület térbeli elrendezése


Alapozási terv

5.1. fejezet

365


falvastagságok 30 cm értékkel szerepeltek. A számításokban több egyszerűsítést alkalmaztunk, azért, hogy ahol lehetséges, a kézi számítási módszereket tudjunk alkalmazni. Az épület falainak a vízszintes terhekkel szembeni ellenállását (merevítés) csak a földrengés teherre vizsgáltuk közelítő módszerekkel, a szélterhek hatására külön nem. Az alaprajzokon nem jelöltük, de a földrengésvizsgálatok szerkesztési előírásai miatt az épület külső falsarkaiban vasbeton oszlopokat kellett elhelyezni. Ezeket a számításokban külön nem vettük figyelembe.

2. ábra: Az épület jellemző metszetei

A számításokban a vasalatlan alapbeton minőségét az MSZ EN 1992 szerint C12/15-X0b(H)32-F2, a talpkoszorúk, talpgerendák, és vasalt aljzat minőségét (nem agresszív talaj) C25/30XC2-24-F3 értékre vettük fel a tartóssági követelményeknek megfelelően. Ebben a fejezetben sávalapozásnál az alaptesteket a -1,0 szinttől a -0,05m szintig vasalatlan betonból terveztük. Erre az esetleges süllyedéskülönbségek csökkentése, és a válaszfalakat alátámasztó, illetve a földrengés előírásoknak megfelelően az alaptesteket összekötő vasalt aljzat bekötését biztosító 30 cm magas talpkoszorút terveztünk. A betonacél minőségét mindenütt B500B (B60.50.) értékkel vettük figyelembe.


Alapozási terv

366


5.1. fejezet

3. ábra: Az épület jellemző alaprajzai


Alapozási terv

5.1. fejezet

367

1.3. Terhelési adatok


Az alapozásra jutó terheket a térbeli modellből határoztuk meg. Külön teherkombinációt képeztünk az önsúly jellegű állandó terhek, a hasznos terhek, és a földrengés rendkívüli terhek eseteire. A talpkoszorú teherelosztó hatását figyelembe véve a számításokat az átlagolt teher értékek felvételével végeztük. Az alapozások tényleges csomóponti kialakítását a POROTHERM alkalmazástechnikai katalógusa szerint vettük fel. Ez alapján számítható a külső főfalak alapozási csomópontjából a külpontosság mértéke. A felvett terhek alapján képeztük az MSZ EN 1990 szerint az alapozás méretezéséhez szükséges teherkombinációkat. A síkalapok teherbírásának tervezéséhez vizsgálni kell az általános állékonyság elvesztését, az alap alatti talajtörés, átfúródás, kipréselődés esetét, az esetleges elcsúszás miatti tönkremenetelt, a tartószerkezet és az altalaj együttes tönkremenetelét, illetve a tartószerkezet tönkremenetelét az alap mozgása miatt. Ennek ellenőrzéséhez az STR/GEO kombinációt kell alkalmazni:  G, jGk,j""  Q,1 0,1Qk,1""  Q,i 0,iQk,i j 1

i 1

A használati állapot vizsgálatokhoz, a túlzottan nagy süllyedések (és süllyedéskülönbségek), a túlzottan nagy megemelkedés (pl. duzzadás, fagy vagy más okok miatt), illetve az elfogadhatatlan mértékű rezgések elkerüléséhez a kvázi állandó teherkombinációt kell alkalmazni:  Gk,j""  2,iQk,i j 1

i 1

A szeizmikus rendkívüli hatásra történő ellenőrzéshez pedig a

G j 1

k, j

"" AEd "+"  2,iQk,i i 1

teherkombinációt.

A kombinációk képzéséhez a szükséges értékeket az elvégzett AXIS számítások alapján a 4. illetve a 10. ábrán tüntettük fel táblázatos formában.


Alapozási terv

368


5.1. fejezet

4. ábra: A sávalapozás felső síkján működő terhek


A talajvizsgálati jelentés során a geotechnikai kategória már megállapításra került, a két tervező (geotechnikai és tartószerkezeti) egyeztetése által. A talajvizsgálati jelentés készítése óta új, nem ismert körülmény nem merült fel, így a felülvizsgálat változást nem okozott. Ennek megfelelően megismételjük a talajvizsgálati jelentésben ezzel kapcsolatban leírtakat. Figyelembe véve az építési helyszín földtani-és hidrogeológiai adottságait, geodéziai viszonyait, az építési környezet beépítettségét, valamint a tervezett épület kialakítását, szerkezetét, terhelési adatait, az MSZ EN 1997-1: 2006 szerint a tervezett építmény az 1. geotechnikai kategóriába sorolható. Jelen esetben az 1. geotechnikai kategória alkalmazása többek között azért indokolt (és nem szükséges a 2. kategória alkalmazása), mert geotechnikai szempontból a rétegződés


Alapozási terv

5.1. fejezet

369


egyenletesnek, a tervezett épület szempontjából kedvezőnek tekinthető, talajvízzel az építés alatt nem kell számolni. Az alapozási síkot nem szükséges a minimális szint (fagyhatár) alá vinni és az épület terhelése relatíve csekély, a szerkezete hagyományos, nem süllyedésérzékeny.

1.5. Jelölések

Ebben a fejezetben található leírásokban, képletekben, példákban - többek között - a következő jelöléseket alkalmazzuk: a hatékony alapfelület tervezési értéke alapszélesség hatékony alapszélesség alaphosszúság hatékony alaphosszúság alaptest magasság takarási mélység alapozási sík talajvízszint karakterisztikus értéke talajvízszint tervezési értéke talajvízszint alapsík alatti karakterisztikus mélysége talajvízszint alapsík alatti tervezési mélysége

alapsík hajlására vonatkozó tényezők tervezési értékei , és lábindexekkel eredő hatás külpontossága és lábindexekkel a teher ferdeségi tényezője a kohézióra, a takarásra, és a térfogatsúlyra utaló lábindexekkel ferdeségi tényező képleteiben szereplő hatványkitevő teherbírási tényezők , és lábindexekkel takarási feszültség, függőleges geosztatikai nyomás az alaptest mellett, az alapozási síkon (ha az alaptest két oldalán eltérő, akkor a kisebbik) hatékony takarási feszültség, függőleges geosztatikai nyomás az alaptest mellett, az alapozási síkon (ha az alaptest két oldalán eltérő, akkor a kisebbik) alapfelület alakjára vonatkozó tényezők , és lábindexekkel alapfelület vízszintessel bezárt szöge nedves térfogatsúly karakterisztikus értéke telített térfogatsúly karakterisztikus értéke hatékony térfogatsúly karakterisztikus értéke közvetlen az alap alatt lévő talaj hatékony belső súrlódási szögének karakterisztikus értéke közvetlen az alap alatt lévő talaj kohéziójának karakterisztikus értéke az alaptestre ható függőleges teher tervezési értéke az alaptestre ható vízszintes teher tervezési értéke


Alapozási terv

5.1. fejezet

370


a talajtörési ellenállás függőleges erőként értelmezett karakterisztikus értéke a talajtörési ellenállás függőleges erőként értelmezett tervezési értéke karakterisztikus állandó teher (az alaptest tetején) függőleges komponense alaptest súlyának karakterisztikus értéke alaptest feletti föld és burkolat súlyának karakterisztikus értéke karakterisztikus esetleges teher függőleges komponense karakterisztikus esetleges teher vízszintes komponense az alaptestre ható felhajtóerő karakterisztikus értéke

állandó teher parciális tényezője esetleges teher parciális tényezője

m0 s smax

talajtörési ellenállás parciális tényezője Feszültségi határmélység süllyedés maximális süllyedés

1.6. Felhasznált irodalom, hivatkozások, alkalmazott szabványok

MSZ EN 1990:2005 Eurocode: A tartószerkezetek tervezésének alapjai MSZ EN 1991-1-1:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-1. rész: Általános hatások. Sűrűség, önsúly és az épületek hasznos terhei MSZ EN 1991-1-3:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-3. rész: Általános hatások. Hóteher MSZ EN 1991-1-4:2007 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-4. rész: Általános hatások. Szélhatás MSZ EN 1992-1-1:2010 Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok MSZ EN 1992-1-2:2005 Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés tűzterhelésre MSZ EN 1997-1:2006 Eurocode 7: Geotechnikai tervezés. 1. rész: Általános szabályok MSZ EN 1998-1:2008 Eurocode 8: Tartószerkezetek tervezése földrengésre. 1. rész: Általános szabályok, szeizmikus hatások és az épületekre vonatkozó szabályok Deák György – Erdélyi Tamás – Fernezelyi Sándor – Kollár László - Visnovitz György: Épületek tartószerkezeteinek tervezése az EUROCODE alapján : Terhek és hatások. Bertelsmann Springer Magyarország Kft. Budapest, 2006. Deák György – Draskóczy András – Dulácska Endre – Kollár László - Visnovitz György: Vasbetonszerkezetek Tervezés az EUROCODE alapján. Springer Média Magyarország Kft. Budapest, 2007. január Szepesházi Róbert: Geotechnikai Tervezés az EUROCODE 7 és a kapcsolódó európai geotechnikai szabványok alapján. Business Média Magyarország Kft. Budapest, 2008. szeptember Czap-Mahler-Mecsi-Móczár-Nagy-Takács: Eurocode-7 vízépítő mérnököknek, Magyar Mérnöki Kamara, Budapest, 2010 Dr. Dulácska Endre: Földrengés elleni védelem, egyszerű tervezés az Eurocode 8 alapján. Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat, Budapest 2009.


Alapozási terv

5.1. fejezet

2.

371

HELYSZÍNI VISZONYOK


A vizsgált telek Budapesten, a IV.kerületben, a … található. A vizsgált telek közel sík, beépítetlen, de a környezet szinte teljesen beépített. A telken a terep magassága 100,05-100,4 mBf. szintek között változik.

3.

TALAJVIZSGÁLATI ADOTTSÁGOK

JELENTÉS

–

GEOTECHNIKAI

A Talajvizsgálati jelentés készítője Dr. Móczár Balázs (GeoExpert Kft.), kelte 2011. október 20. A tartószerkezeti tervező kérésére az alapozás tervezéséhez egy Geotechnikai adatszolgáltatás is készült a geotechnikai tervező által (dátuma: 2011. november 5.). A talajvizsgálati jelentés 2 db 5 méteres kisátmérőjű fúrás, valamint 2 db 5 m-es dinamikus verőszondázás (DPH), valamint a laboratóriumi vizsgálatok eredményeit alapul véve került összeállításra. A talajvizsgálati jelentés és a geotechnikai adatszolgáltatás alapján összefoglaljuk a geotechnikai viszonyokat. A közel sík terepfelszín alatt 0,2-0,3 méter vastag barna, humuszos, homokos iszap fedőréteg található. Ez alatt 2,6-2,8 méteres mélységig egy közepesen tömör állapotú, sárgásbarna, iszapos homokot (siSa) tártak fel, majd a feltárások határáig (talpáig - 5 méterig) egy közepesen tömör állapotú, szürke, kavicsos homokot (grSa) harántoltak. A fúrásokban a terepszint alatt 2,4-2,5 méterre, vagyis egységesen kb. a 97,7 mBf. szinten észlelték a talajvizet nyugalmi állapotban. A talajvizsgálati jelentés alapján a becsült karakterisztikus (maximális) vízszintet a GWLk=98,0 mBf, míg a tervezési (mértékadó) talajvízszintet a GWLd=98,5 mBf. szinten kell felvenni.

4.

A SZÁMÍTÁSOK SORÁN ALKALMAZOTT GEOTECHNIKAI PARAMÉTEREK KARAKTERISZTIKUS ÉRTÉKEI

A Geotechnikai adatszolgáltatás alapján a karakterisztikus geotechnikai paraméterek felvételének szempontjai és értékei az alábbiak. A tervezett épület alaptestei fagyhatáron történő alapozás esetén az iszapos homok rétegre terhelnek. Teherbírás szempontjából csak az iszapos homok réteg „dolgozik” (a csúszólap a várható alapszélességek mellett már nem ér le az alatta lévő kavicsos homok rétegbe). A süllyedésszámítás szempontjából várható lehatási mélység néhány méter, ebben az esetben már a kavicsos homok összenyomódásával is számolni kell. A várható hatástávolság alapján a teherbírás ellenőrzésénél és a süllyedésszámításnál az egyes rétegek geotechnikai paramétereinek (talajfizikai jellemzőinek) karakterisztikus értékei a laboratóriumi-és terepi vizsgálatok eredményei, illetve az ezekből származtatott értékek alapján - figyelembe véve a tervezett alapozási módot – az alábbiak: Iszapos homok (siSa): γ’ = 18 kN/m3 γs’ = 19.5 kN/m3 φk’ = 26o ck’= 8 kN/m2 Es = 15 MN/m2


Alapozási terv

5.1. fejezet

372


Kavicsos homok (saGr): γ’ = 20 kN/m3 γs’ = 21 kN/m3 φk’ = 33o ck’ = 0 kN/m2 Es = 44 MN/m2

A számítások során a rétegszelvény közepén mért átlagos rétegvastagságokat vettük figyelembe (ennek elsősorban a süllyedésszámításnál van jelentősége).

5.

AZ ALAPOZÁS MÉRETEZÉSE

5.1. Középfőfal alatti alaptest tervezése és süllyedésszámítása 5.1.1. Méretezés teherbírási határállapotban (ULS)

Az alaptestre ható terhelés központos, függőleges teher, az alapsík vízszintes, a térszín is vízszintesnek tekinthető. Az alapozási síkot a -1,0 mRel. szinten vesszük fel a sárgásbarna iszapos homokban. A talajvíz építési állapotban relatíve mélyen fekszik, mértékadó állapotban az alapozás sík alatt 0,7 méterre van. Az alaptestet drénezett állapotnak megfelelően a közvetlen tervezési eljárással (az MSZ 1997-1 szabvány 6.5.2.2 fejezete szerint ajánlott, D mellékletben található módszerrel) vizsgáljuk a teherbírási határállapotot. A teherbírási határállapotok ellenőrzésekor a számítással modelleztük az elképzelt törési mechanizmust, majd ezek után a használhatósági határállapotokat pedig süllyedésszámítással ellenőriztük. Padló rétegrend: b=24kN/m3 s=24kN/m3 (vasbeton lemez) ±0,00 = 100,2 mBf.

Iszapos homok: ’=18kN/m3 s’=19,5kN/m3 w=10kN/m3 k’=26° ck’=8kPa Es=15MPa GWLd= 98,5mBf tw,d=1,7-1,0=0,7m (tervezési talajvízszint az alapozási sík alatt)

5. ábra: Az alapozás felső síkján működő terhek


Alapozási terv

5.1. fejezet

373

Az alaptest súlya folyóméterenként:


Az alaptest feletti vasbeton lemez súlya folyóméterenként: ( ) ( )

Az alapra jutó függőleges erő karakterisztikus értéke folyóméterre: ( ) Az alapra jutó függőleges erő tervezési értéke folyóméterre: ( ( )

)

(

)

Az alap talajtörési ellenállásának számítása: Az alap dolgozó szélessége: Az alap dolgozó hossza sávalapnál: Teherbírási tényezők: ( ( ) ( )

)

(

(

)

)

(

)

Alaki tényezők (téglalap alakú alaptest esetén): ( )

(

( )

(

)

)

(

(

)

)

Tehát láthatóan sávalapnál 1,0-re vehetők.

Az eredő erő függőleges, így a teher ferdeségi tényezői: Az alap alsó síkja vízszintes, így az alap ferdeségi tényezői: Hatékony takarási feszültség: ∑

Az alap alatti hatékony térfogatsúly számításánál a talajvíz helyzete miatt kiszámítottuk a víz alatti és víz feletti térfogatsúly közötti átmeneti értéket a 6. ábrán szereplő diagram szerint. Három eset lehetséges: ha tw,d ≤ 0,5B’, akkor ’=s-w ha 0,5B’  tw,d  1,5B’, akkor ’=(s-w)+(-( s-w))( tw,d/B’-0,5)


Alapozási terv

5.1. fejezet

374


ha 1,5B’ ≤ tw,d, akkor ’=

6. ábra: Alapsík alatti talaj hatékony térfogatsúlyának számítása

Esetünkben tw,d=0,7m így ’=(s-w)+(-( s-w))( tw,d/B’-0,5)=(19,5-10)+(18-(19,5-10)) (0,7/0,6-0,5)=9,5+5,66= = 15,16 kN/m3 A talajtörési ellenállás karakterisztikus értéke folyóméterre: ( (

)

)

A talajtörési ellenállás tervezési értékének meghatározásánál az épületet az R2 értékcsoportba soroltuk. Így a talajtörési ellenállás meghatározásánál az MSZ EN 1997-1:2006 A5 táblázata szerint R,v=1,4 értéket vettünk fel.

Ellenőrzés:

, Megfelel

A globális biztonság:

5.1.2. Süllyedések mértékének ellenőrzése használati állapotban (SLS) 5.1.2.1. Kany-féle feszültségszámítási módszerrel

A számítás az alaptest karakterisztikus pontja alatti talajfeszültségek felhasználásával határozza meg a süllyedést. A karakterisztikus pont alatti feszültség az alaptest B/L és z/B viszonya alapján egy grafikonról leolvasható.


Alapozási terv

5.1. fejezet

375


Geometria: alaptest szélessége: B = 0,60 m alaptest hossza: L ≈ ∞ m viszonyszám: B/L = 0

Terhelés: A süllyedésszámításhoz készített teherösszesítésből – az SLS kombináció értékéhez az alaptest tömegének karakterisztikus értékét hozzáadva - az alaptest alsó síkján a teher karakterisztikus értéke Vk = 101,82 kN/m A tehernövekményből származó talpfeszültség:

Feszültség különbség az alapsíkon (a tehernövekményből számított talpfeszültség – a talaj önsúlyából (tehermentesítésből) számított feszültség):

Az alaptest alatti talajok összenyomódási modulusainak karakterisztikus értéke: - iszapos homok: Es = 15 MN/m2 - kavicsos homok: Es = 44 MN/m2

7. ábra: Alapsík alatti talaj feszültség diagramjai

A határmélységet a hatékony geosztatikai nyomás 20%-ának, illetve a tehernövekményből (épület terheléséből) számított feszültségi görbe metszéspontja adja meg: m0 = 4,04 m


Alapozási terv

5.1. fejezet

376

A határmélységig az ábra alatti terület:

 z  σ

z


A feszültségi ábra két réteget „érint”, így az eltérő összenyomódási modulusok részekre kell bontani a feszültségi ábrát. A süllyedés a feszültségi ábra terület és az összenyomódási modulus hányadosaként számítható (rétegenként összegezve): Számított süllyedés: s  

z  σ z 113,22 kN/m 48,8025 kN/m    0,87 cm Es 15000kN/m2 44000kN/m2

5.1.2.2. Jáky-féle közelítő módszerrel

A süllyedések egyszerűbb esetekben a Kany-féle módszerhez képest gyorsabban, egyszerű képletekkel, gyakorlatilag fejben kiszámíthatóak a Jáky-féle közelítő módszerrel. A tapasztalatok azt mutatják, hogy az így számított süllyedések jellemzően némileg ugyan kisebbek lesznek, mint a Kany-féle számításból kapott süllyedések (a határmélység eleve jóval kisebb), de a valós (egyes esetekben ténylegesen mért) süllyedéseket a legtöbb esetben jobban megközelítik. Geometria: alaptest szélessége: B = 0,60 m alaptest hossza: L ≈ ∞ m

A terhelés és a talpfeszültség az előző pontokban számítottakhoz képest nem változik. Határmélység Jáky elmélete szerint: m 0  2  B  1  

B   0,6m    2  0,6  1    1,2 m 2L 2  

Mivel az alaptest alatti iszapos homok vastagsága nagyobb, mint 1,2 méter, ezért a Jáky-féle süllyedésszámítás során csak ezen réteg összenyomódási modulusával kell számolni. m 0  σ z,0 1,20 m  151,7kN/m2 2 2 Számított süllyedés: s    0,60 cm Es 15000kN/m2

5.2. Külső homlokzati fal alatti alaptest tervezése és Süllyedésszámítása 5.2.1. Méretezés teherbírási határállapotban (ULS)

A talajparaméterek természetesen megegyeznek az előző példában szereplőkkel. A felszerkezetből átadódó terheléseket a lábazati gerenda a jelen esetben központosan elosztja az alaptest felső síkjáig. A felvett statikai modell szerint a vasalt aljzat egyensúlyozza húzóerő formájában a külpontosságból származó nyomatékokat.


Alapozási terv

377


5.1. fejezet

8. ábra: Homlokzati falak lábazati csomópontja

Az alaptest szélességének irányban az eB külpontosság értékét az alaptest szélességi méretének 0,05 B értékre vettük fel. Az alaptest súlya folyóméterenként (a lábazati gerenda tömegét az Axis számításban figyelembe vettük):

Az alaptest feletti föld súlya folyóméterenként, ahol a külső oldali takarás a mértékadó (kis közelítéssel): ( ) ( ) Az alapra jutó függőleges erő karakterisztikus értéke folyóméterre: ( ) Az alapra jutó függőleges erő tervezési értéke folyóméterre: ( ( )

)

(

)

Az alap talajtörési ellenállásának számítása: Az alap dolgozó szélessége: Az alap dolgozó hossza sávalapnál: Teherbírási tényezők: ( ( ) ( )

)

(

(

(

)

)

)


Alapozási terv

5.1. fejezet

378

Alaki tényezők (sávalap esetén): ( )

( (

)


( )

)

(

)

(

)


Az alap alatti hatékony térfogatsúly számításánál a talajvíz helyzete miatt itt is kiszámítottuk a víz alatti és víz feletti térfogatsúly közötti átmeneti értéket a 6. ábrán szereplő diagram szerint. Esetünkben tw,d=0,7m ami B’ 0,7/0,406=1,72B’> 1,5B’ értéknek felel meg. Ezért a ’= értékkel számolhatunk, így ’=18,0 kN/m3 A talajtörési ellenállás karakterisztikus értéke folyóméterre: (

)

(

)

A talajtörési ellenállás tervezési értéke:

Ellenőrzés:

, Megfelel


5.2.2. Süllyedések mértékének ellenőrzése használati állapotban (SLS) 5.2.2.1. Kany-féle feszültségszámítási módszerrel Geometria: alaptest szélessége: B = 0,45 m alaptest hossza: L ≈ ∞ m viszonyszám: B/L = 0


Alapozási terv

5.1. fejezet

379


Terhelés: A süllyedésszámításhoz készített teherösszesítésből az alaptest alsó síkján a teher karakterisztikus értéke Vk = 62,98 kN/m Talpfeszültség:

feszültség különbség az alapsíkon:

A határmélységet a 9. ábrán szereplő két görbe metszéspontja adja meg: m0 = 2,94 m A számított süllyedés: s  

z  σ z 77,96 kN/m 18,7875 kN/m    0,56 cm Es 15000kN/m2 44000kN/m2

(magyarázatok lásd az 5.2.1.1 pontban)


5.2.2.2. Jáky-féle - közelítő – módszerrel Geometria: alaptest szélessége: B = 0,45 m alaptest hossza: L ≈ ∞ m

Terhelés és talpfeszültség nem változik (a Kany-féle számításhoz képest)


Alapozási terv

5.1. fejezet

380

Határmélység: m 0  2  B  1 




B  0,45m     2  0,45  1    0,9 m 2L 2  

m 0  σ z,0 0,90 m  122,0kN/m2 2 2 Számított süllyedés: s    0,37 cm Es 15000kN/m2

5.3 A számított süllyedések értékelése

A követelményeket az MSZ EN 1997-1:2006 nemzeti mellékletének „H” pontja tartalmazza.

10. ábra: Az egyes követelmények értelmezése

E szerint a számítható legnagyobb süllyedés: smax=10,8 mm < 50 mm, megfelel A relatív süllyedés különbség ellenőrzése:

A vizsgált alaptestek távolsága t=6000mm.

így megfelel.

Megjegyezzük, hogy az értékelés során a Kany-féle számítás eredményeit vettük figyelembe.

6.

KIVITELEZÉS, FENNTARTÁS, ÜZEMELTETÉS

A sávalapok megépítéséhez kb. 1,0 méter mélységű alapárkokra van szükség. A tapasztalatok alapján ilyen mélységig ideiglenes nyitva tartás esetén a földpartok függőleges falakban is állékonyak maradnak. A betonozást az alapárok kiemelést követően 1 napon belül meg kell kezdeni. Esős időben történő alapozás esetén az alapozási sík feletti 15-20 cm-es talajrészt csak közvetlenül a betonozás előtt szabad kiemelni. A kivitelezés során minden alaptest esetén ellenőrizni az altalajt az alapsíkon. Amennyiben szerves réteget, esetlegesen feltöltést, vagy nem a talajvizsgálati jelentésnek megfelelő rétegződést észlelnek, akkor haladéktalanul értesíteni kell a geotechnikai tervezőt. Szükség esetén az alapsíkot mélyíteni kell. Az építés alatt talajvízzel számolni nem kell. Kétszintes családi ház alapozása síkalappal

Alapozási terv

5.1. fejezet

381

A síkalapok fenntartási és üzemeltetési igényt nem támasztanak.


Az alapozási (geotechnikai) tervben valamennyi számítást külön-külön dokumentálni szükséges. A síkalapok ellenőrzését részletesen csak két főfal alapozásán keresztül közöljük. Az alaptestek méretét, pontos elhelyezkedését alaprajzon kell közölni, a terjedelmi okok miatt ettől jelen feladat keretein belül eltekintünk. A példatár célja a számítási menetek és a dokumentációk tartalmának bemutatása, ezért tervlapokat nem csatolunk az anyaghoz.


Alapozási terv

5.2. fejezet

382


5.2. fejezet: Mélyített síkalapozás (markolt pontalapok) FEJEZET BEVEZETŐ

A családi ház szerkezete, geometriája megegyezik az előzőekben ismertetettel. Másik helyszín választásával ugyanakkor a kedvezőtlenebb geotechnikai adottságok nem teszik lehetővé térszín közeli síkalapozás (sávalapozás) alkalmazását. Ezen feladat kidolgozása is az alapadat szolgáltatással kezdődött (mely gyakorlatilag megegyezik az előzővel, de ismét közöljük), mely a geotechnikai tervezőnek a talajvizsgálati jelentés elkészítéséhez volt kiindulási alap. Ismét készült a tartószerkezeti tervező kérésére egy geotechnikai adatszolgáltatás c. dokumentum. A létesítmény alapozását a talajvizsgálati jelentésben és a geotechnikai adatszolgáltatásban foglaltak alapján a tartószerkezeti és geotechnikai tervező együttesen, folyamatos együttműködésben dolgozta ki. folyamatos egyeztetés, kooperáció révén alakult ki.

TARTALOMJEGYZÉK:

Alapadat szolgáltatás a geotechnikai vizsgálathoz........................................................................... 129 TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS . ............................................... Hiba! A könyvjelző nem létezik. 1. A megbízás tárgya, adatszolgáltatás............................................................................................. 349 2. A területtel és a tervezett építménnyel kapcsolatos információk ................................................. 349 2.1. Földtani viszonyok 349 2.2. A terület szeizmicitási adatai 349 2.3. A tágabb építési helyszín bejárásakor szerzett tapasztalatok, az építési helyszín története, helyszíni viszonyok 350 2.4. Geodéziai adatok 350 2.5. A tervezett építmény rendelkezésre álló adatai 350 2.6. Geotechnikai kategorizálás 350 3. Talajfeltárás .................................................................................................................................. 351 4. Laboratóriumi vizsgálatok............................................................................................................ 352 5. Talajviszonyok, geotechnikai paraméterek .................................................................................. 352 5.1. A talajviszonyok ismertetése 352 5.2. Geotechnikai paraméterek 353 6. Talajvíz-viszonyok ....................................................................................................................... 354 7. Egyéb szempontok TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS - MELLÉKLET ..................... Hiba! A könyvjelző nem létezik. ALAPOZÁSI TERV . ..................................................................... Hiba! A könyvjelző nem létezik. 1. Bevezetés, kiinduló adatok ....................................................................................................... 364 2. Sávalapozás .............................................................................................................................. 371 2.1. Talajvizsgálati jelentés – geotechnikai adottságok 371 Kétszintes családi ház alapozása mélyített síkalappal

5.2. fejezet

383


2.2. A számítások során alkalmazott geotechnikai paraméterek karakterisztikus értékei 371 2.3. Középfőfal alatti alaptest tervezése és süllyedésszámítása 372 2.3.1. Méretezés teherbírási határállapotban (ULS) 372 2.3.2. Süllyedések mértékének ellenőrzése használati állapotban (SLS) 374 2.3.2.1. Kany-féle feszültségszámítási módszerrel 374 2.3.2.2. Jáky-féle - közelítő - módszerrel: Hiba! A könyvjelző nem létezik. 2.4. Külső homlokzati fal alatti alaptest tervezése és süllyedésszámítása 376 2.4.1. Méretezés teherbírási határállapotban (ULS) 376 2.4.2. Süllyedések mértékének ellenőrzése használati állapotban (SLS) 378 2.4.2.1. Kany-féle feszültségszámítási módszerrel 378 2.4.2.2. Jáky-féle - közelítő - módszerrel 379 2.5. A számított süllyedések értékelése 380 fentartás, üzemeltetés

Kétszintes családi ház alapozása mélyített síkalappal

5.2. fejezet

384



Tervezőtől adatszolgáltatás: 1. Megrendelő: Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat, Magasépítési Bizottság. 2. Tartószerkezet tervező: [email protected]) 3. Geotechnikai adatszolgáltatás

adatszolgáltatás

Pintér

jellege:

Imre

(T-T-Tell-01-0846,

talajvizsgálati

jelentés

és

e-mail:

geotechnikai

4. A létesítmény geotechnikai kategóriája tartószerkezeti szempontból: 1. kategória. 5. Létesítmény: megnevezése, rendeltetése: Kétszintes iker családi ház Ingatlan címe: Budapest

Építmény alapterülete: 220m2

6. Magassági fixpont helye és értéke: Térképkivonat és geodézia szerint 7. Magassági adatok: +/-0,00=+116,75 (mBf)

Rendezett terepszint alatti szintek száma és legalsó padlószint mélysége: nincs Rendezett terepszint feletti szintek száma és épületmagasság: 2 szint, 5,60 m

Munkagödör tükörszintje: -0,30 m

8. Tervezett szerkezet: teherhordó téglafalak, monolit vasbeton födémekkel 9. Előzetes elképzelés az alapozásra: alapozási sík: -1,00 m

alapozási mód: sávalap

10. Az alapozásra jutó becsült terhelés tervezési értéke: sáv:

110-180 kN/m

pillér: -

lemez: -


teljes

12. Feltárás módja és mélysége:

geotechnikus megítélése szerint.

13. Süllyedési kritériumok:

süllyedéskritériumok az MSZ EN 1997-1:2006 NA1. táblázat szerint.

Süllyedésszámítás szükséges:

igen

14. Építmény fontossági osztálya (földrengés szerint): II. (MSZ EN 1998-1:2008) 15. Egyéb igény (dinamikus hatás, földnyomás, szomszédos épület stb.): nincs 16. Mellékletek:

Alaprajz

Metszetek

Az alapozás felső síkjára jutó terhek közelítő értéke

Dátum: 2011. szeptember 30.




5.2. fejezet

385

Talajvizsgálati jelentés A MEGBÍZÁS TÁRGYA, ADATSZOLGÁLTATÁS


1.

A Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat Magasépítési Bizottsága egy Budapesten létesítendő családi ház tervezéshez szükséges talajvizsgálati jelentés elkészítésével bízott meg bennünket. Kapcsolattartók:  Megrendelő részéről:  Vállalkozó részéről: Dr. Móczár Balázs  Tartószerkezeti tervező: Pintér Imre A Megbízó adatszolgáltatása:  földszinti alaprajz, metszetek, terhelési adatok, adategyeztető lap Alvállalkozók:  Talajmechanikai feltárásokat végző cég:  Laboratóriumi vizsgálatok végző cég:


2.



A földtani viszonyokról a következők mondhatók el röviden a földtani leírások- és térképek (Budapest Építésföldtani Térképsorozata - 1984) alapján. A vizsgált terület építésföldtani szempontból értelmezett alapkőzete felsőpannóniai korú finomhomok, homokos agyag, illetve agyagmárga. Erre változó vastagságú holocénpleisztocén kavicsos homok, homok, illetve iszapos homok, néhol agyag települt. Az alapkőzet a felszín alatt 7-8 méteres mélységben jelenik meg a korábbi környékbeli feltárások alapján. A területen összefüggő talajvíztükör található.


A MSZ 1998-1:2008 szabvány a (TNCR = 475 év visszatérési periódusú és PNCR = 10% túllépési valószínűség értékhez tartozó) szeizmikus zónatérképének értékelése szerint a vizsgált terület a 4. zónába tartozik. A vizsgált településre megadott talajgyorsulási referenciaérték (az A altalajosztályra vonatkozó maximális gyorsulás): agR=0,14 ·g.



5.2. fejezet

386


A talajok szeizmikus osztályozását az MSZ 1998-1:2008 3.1. táblázata szerint adjuk meg. A helyszínen előforduló, alapozás szempontjából szóba kerülő talajok a vonatkozó táblázat szerint a „C” altalajosztályba sorolhatóak. Az átlagos nyíróhullám sebesség erre a talajtípusra: νs30=180-360 m/s.

2.3. A tágabb építési helyszín bejárásakor szerzett tapasztalatok, az építési helyszín története, helyszíni viszonyok A vizsgált telek üres, de a terepfelszínen korábbi átmozgatás jelei mutatkoznak. A környékbeliek elmondása alapján korábban ezen és a környező telkeken „házi jelleggel” homokot bányásztak és a területet feltöltötték vegyes építési törmelékkel és nem hasznosítható homokkal. A feltöltés kora 5-8 év. A felszín jelenleg füves-gazos. A telek a környékkel együtt gyakorlatilag sík. A környék (a szomszédos 3 db - hasonló adottságú telket kivéve) teljesen beépített 1-2 szintes családi- és társasházakkal. A telek teljesen közművesített, bekerített, aszfaltos úttal megközelíthető. A környéken lévő épületeken talajmechanikai okokra visszavezethető károsodás nem látható.


A telekről a megrendelő megbízásából az XY Kft. geodéziai felmérést készített. A telken a terep magassága 116,5-116,8 mBf. szintek között változik. A feltárások abszolút magasságát a geodéziai felmérésen feltüntetett vízóra akna fedlap (EOV 646630; 236080) magasságához (116,68) képest adtuk meg szintezéssel.


Az adatszolgáltatásban közöltek szerint a vizsgált telken egy nem alápincézett, földszint+emeletes, magastetős, kétlakásos családi házat szeretnének elhelyezni, melynek befoglaló mérete kb. 13x16,3 méter. Az épület szerkezete hagyományos, Porotherm falazattal és monolit vb. födémekkel. Az építmény alapterülete 212 m2. A ±0,00 szint a 116,75 mBf. szinten van. A becsült terhek alapozásra jutó tervezési értéke a szélső falak alatt 150 kN/m, míg a középfőfal alatt 230 kN/m.


Figyelembe véve az építési helyszín földtani-és hidrogeológiai adottságait, geodéziai viszonyait, az építési környezet beépítettségét, valamint a tervezett épület kialakítását, szerkezetét, terhelési adatait, az MSZ EN 1997-1: 2006 szerint a tervezett építmény (tervezővel nem egyeztetetve) geotechnikai szempontból (a feltárási adatokat is figyelembe véve) a 2. geotechnikai kategóriába sorolható. Jelen esetben a 2. geotechnikai kategória alkalmazása többek között azért indokolt (és nem elegendő az 1.kategória alkalmazása), mert geotechnikai szempontból a rétegződés kedvezőtlen, a felszín alatt vastagabb laza feltöltés van és nem alkalmazható „hagyományos sávalapozás”. A kategóriába sorolás a tervezés későbbi fázisában felülvizsgálandó, szükség esetén módosítható.



5.2. fejezet

387

TALAJFELTÁRÁS

3.


A tartószerkezeti tervezővel (Pintér Imrével) egyeztetve, az Eurocode 7-2 (MSZ EN 1997-2) B mellékletének ajánlásaival összhangban, valamint az MSZ EN 1997-2:2008 2.4.1.3 szakaszának irányelveit figyelembe véve, az általunk javasolt feltárási tervnek megfelelően az alábbi feltárásokat terveztük és végeztük el: 



2 db 6 m-es talpmélységű kisátmérőjű (fúrási átmérő 65 mm) fúrás Borro Prosper típusú gépi hidraulikus fúróberendezéssel 2 db 6 m-es talpmélységű Borro rendszerű dinamikus verőszondázás (DPH) az MSZ EN ISO 22476-2:2005 szerint (a szabványosított szondafej 20 cm-es behatolásához szükséges ütésszám rögzítése mellett)

A helyszíni feltárások 2011. október 1-én készültek a helyszínrajzon (1.ábra) feltüntetett helyeken. Az összes feltárás EOV (x,y) koordinátái és abszolút magasságai az alábbi táblázatban kerültek összegzésre. A helyszínrajzi koordináták gps-el lettek bemérve, melynek pontossága kb. 2-3 méter. Feltárás jele 1.F. 2.F.

1.DPH 2.DPH

EOV koordináták Fúrások 646616 236013 646600 236000 Dinamikus (DPH) szondázás 646600 236013 646616 236000

Balti mag. (mBf.) 116,71 116,75 116,65 116,68

A feltárások (fúrások és szondázások) egymástól való maximális távolsága 21 méter.

A fúrásokból a zavart mintavétel max. 2 méterenként történt, a szondázás folyamatos volt a teljes feltárási mélységig. A feltárások során a talajban gázok előfordulását nem tapasztaltuk.

A feltárások során szabálytalan képződményeket (pl. lencsék, üregek) nem találtunk, azokra utaló nyom a vizsgált telken nem észlelhető. A feltárások az előzetes feltárási tervnek megfelelően készültek el. Minden feltárással elértük a tervezett és szükséges feltárási mélységet. Az elvégzett feltárások és az azokból nyert adatok elegendőek a kiviteli tervek elkészítéséhez, további vizsgálatra nincsen szükség. A helyszíni mintavételezés után a talajmintákat az MSZ EN ISO 22475-1 szerint kezelve, megjelölve és hermetikusan lezárva az alvállalkozó akkreditált laboratóriumba szállítottuk a feltárásokat követő napon.



5.2. fejezet

4.

388



A fúrásokból vett zavart talajmintákon laboratóriumban meghatároztuk a talajvizsgálati jelentés elkészítéséhez szükséges jellemzőket. A talajok osztályozása, elnevezése, jellemzése szemcsés talajok esetén (kötött talajt nem tártunk fel) a szemeloszlási vizsgálatok (MSZ 14043-3 szabvány) alapján történik az MSZ EN ISO 14688-1:2006; MSZ EN ISO 146882:2006 és az MSZ 14043-2:2006 szabványokat alapul véve. Valamennyi fúrás összes rétegéből legalább egy mintán (max. 2 méterenként) meghatároztuk a víztartalom (w) értékét (MSZE CEN ISO/TS 17892-1:2006 előírásait követve), amelyet a fúrásszelvények tartalmaznak. A minták szemrevételezése és azonosítása után - a fúrásnaplókat figyelembe véve - a rétegsort pontosítottuk, véglegesítettük. A minták beérkezése a laboratóriumba 2011. október 2-án történt, az általunk kijelölt vizsgálatokat október 3-6. között végezték el. A (víz alatti) szemcsés rétegekből zavartalan mintákat venni nem tudtunk.

A vizsgálatok eredményei a fúrásszelvényeken (lásd Mellékletek, 2-3.ábra) megtalálhatóak. A fúrások alapján szerkesztett rétegszelvény a 4.ábrán látható. Az ábrákon alkalmazott jelölések:  Gr (K) - kavics frakció tömegszázaléka  Sa (H) - homok frakció tömegszázaléka  Si (I) - iszap frakció tömegszázaléka  Cl (A) - agyag frakció tömegszázaléka  or - szerves frakció  Mg - feltöltés  CU - egyenlőtlenségi mutató  wL - folyási hatás  wP - sodrási határ  IP - plaszticitási index  IC - konzisztenciaindex  IL - folyóssági index

5.

TALAJVISZONYOK, GEOTECHNIKAI PARAMÉTEREK


A feltárások (fúrások és szondázás) alapján az altalajviszonyokról az alábbi kép rajzolódott ki: A terepfelszín alatt a két fúrásban 3,2-3,4 méter vastag, laza, vegyes, heterogén, építési törmelékes homok feltöltést (Mg) tártunk fel. A feltöltés alatt a fúrások talpáig (6 méteres mélységig) egy sárgásszüke, iszapos homokot (siSa) harántoltunk. Az iszapos homok réteg szemeloszlási görbéje alapján egyenletes szemeloszlású (egyenlőtlenségi mutató: Cu =5,113,4), az iszap+agyag tartalom 18-23%. A DPH szondázás - a fúrásokkal megegyezően – egyértelműen „jelzi” a feltöltés és a termett iszapos homok réteghatárát. A feltöltés laza (ütésszám jellemzően 1-4 közötti), míg a DPH



5.2. fejezet

389


szondázás alapján a 20 cm-es behatoláshoz tartózó ütésszám (N20) átlagos értéke az iszapos homokban 16. Ennek megfelelően az FTV 1981/40-es számú tervezési segédlete és MSZ EN 1997-2:2008 szerint az iszapos homok közepesen tömör állapotú.



1. Feltöltés (Mg)

2. Iszapos homok (siSa)

Talaj megnevezése

1. Feltöltés (Mg) 2. Iszapos homok (siSa) Talaj megnevezése 1. Feltöltés (Mg) Iszapos 2. homok (siSa)

γ [kN/m3] 16,017,0* 18,019,0*

w [%] 6,410,4 13,222,0

γs [kN/m3] 17,518,5* 19,520,5*

IP [%]

IC [%]

Sr

e

-

-

-

-

-

-

-

-

CU

φ [°]

c [kPa]

cu [kPa]

8,6-13,4 5,1-13,4

22-26* 26-28*

0* 9-12*

-

fejtési tömöríterózióosztály hetőség érzékenység F-III. T-3 E2 F-II.

T-2

E1

Eoed [MPa] 3-5* 16-18*

vízvezető képesség V2

fagyveszélyesség X-1

V2

X-2

k [m/s] -

A *-gal jelölt értékek származtatott geotechnikai paraméterek (figyelembe véve a fúrásiés szondázási tapasztalatokat, a dinamikus verőszonda (MSZ EN 1998-2:2008 és FTV tervezési segédlet – 1981. 40. szám), valamint a talajazonosító vizsgálatok eredményeit és azok alapján alkalmazott tapasztalati összefüggéseket). A talajok minősítése, osztályozása fejtés, tömöríthetőség, erózióérzékenység, vízvezetőképesség és fagyveszélyesség szempontjából az ÚT 2-1:222 (Utak és autópályák létesítésének általános geotechnikai szabályai) alapján történt.

6.

TALAJVÍZ-VISZONYOK

A fúrásainkban 2011. október 1-én a terepszint alatt 4,5-4,6 méterre, vagyis egységesen kb. a 112,2 mBf. szinten észleltük a talajvizet nyugalmi állapotban. Az ÉGA adattárban fellelhető korábbi környékbeli feltárásokban 3,5-5,3 méteres mélységben észlelték a talajvizet nyugalmi állapotban. A közelben (300 méteren belül) talajvízszint észlelő kút nem található. Azonban a közelben családi házak kertjeiben három helyen is sikerült ásott kutakat fellelnünk. A kutakban a vízszint (az építési telektől 50-80 méterre) a feltárásokban észleltekhez hasonlóan 4,2-4,6 méteres mélységben volt mérhető. A tulajdonosok elmondása alapján heves esőzések után 2,5-3,0 méteres mélységig is fel szokott emelkedni a talajvízszint. Ezt támasztja alá a kútgyűrűk oldalán látható vizesedés, mohásodás is. A környéken lévő max. 2,0-2,2 méter mély pincékben eddig sehol sem észleltek talajvizet, vizesedést. Kétszintes családi ház alapozása mélyített síkalappal


5.2. fejezet

390


Budapest Építésföldtani Térképsorozatának (MÁFI 1984) hidrogeológiai térképe szerint az átlagos vízszint kb. 4,0, míg a becsült maximális vízszint 2,5 méteres mélységben van. A jelenleg észlelt vízszintek kissé az átlagos érték alatt vannak. Budapest Építéshidrológiai Atlasza (FTV) a 114,0 mBf. szinten adja meg a becsült maximális (karakterisztikus) vízszintet, ami közel megegyezik a MÁFI térképének adatával. Értékelve a rendelkezésre álló adatokat, a becsült maximális (karakterisztikus) vízszintet a 114,1 mBf, míg a mértékadó (tervezési) talajvízszintet a 114,6 mBf. szinten kell felvenni. Elvégeztük a fúrásokból vett talajvízminták kémiai vizsgálatát az alvállalkozónk akkreditált laboratóriumában. Az alkalmazott szabványok az alábbiak: pH: SO42-: Cl-:

MSZ 448-22:1985 MSZ ISO 9280:1998 MSZ 448-15:1982

A vizsgálati eredmények a következő táblázatban vannak összefoglalva: Vizsgált jellemző Mennyiség 1.F. pH 7,0 kloridion tartalom (mg/l) 95 szulfátion tartalom (mg/l) 152

2.F 6,9 78 178

Az MSZ 4798-1:2004 szabvány alapján a talajvíz az nem agresszív.

7.

EGYÉB SZEMPONTOK

Minden megadott adat a talajvizsgálati jelentés készítésekor ismert és tudomásunkra hozott tervezési állapotra vonatkozik. A talajfeltárások pontszerű vizsgálatoknak tekinthetők. Emiatt az egyes talajrétegek mélységbeli kiterjedése és eloszlása a feltárási helyek között az általunk becsültekhez képest eltérhet. A talajfizikai vizsgálatok csak a vizsgált minták esetében reprezentatívak. Az eredmények más területekre történő extrapolálása a geotechnikussal történt egyeztetés nélkül nem megengedett. Ha az építés során új, eddig nem ismert információk merülnek fel, vagy eltéréseket észlelnek a feltárásainkhoz képest, akkor haladéktalanul értesítsenek bennünket. Fenntartjuk magunknak a jogot, hogy a jelen talajvizsgálati jelentésben levont következtetéseket az új adatok tükrében módosítsuk. Budapest, 2011. október 20.



5.2. fejezet

391


MELLÉKLETEK: 1. Feltárások helyszínrajza 2. 1.jelű fúrásszelvény 3. 2.jelű fúrásszelvény 4. Rétegszelvény (1 db) 5. DPH szonda diagram (1db) 6. Laboratóriumi vizsgálatok jegyzőkönyvei* 7. Fúrási naplók*




5.2. fejezet

392






5.2. fejezet


393



5.2. fejezet


394



5.2. fejezet


395



5.2. fejezet


396



5.2. fejezet


397


5.2. fejezet

398



A Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozatának Magasépítési Bizottsága megbízta társaságunkat a Budapest területén, a XV.kerület …-ban létesítendő kétszintes családi ház tervezéséhez szükséges talajvizsgálati jelentés összeállításával. Az alapozást Pintér Imre (Terv-kontroll Kft.) tervezi, melyhez kérésére az alábbi geotechnikai adatszolgáltatást adjuk, mely a kapott terhelési-és szerkezeti adatok és a talajvizsgálati jelentés alapján készül. A vizsgált telek közel sík, beépítetlen, de a környezet szinte teljesen beépített. A telken korábbi „talajátmozgatások” jelei fedezhetőek fel, a környéken sok helyen homokot bányásztak. A közel sík terepfelszín alatt a két fúrásban 3,2-3,4 méter vastag, laza állapotú, vegyes, heterogén, építési törmelékes homok feltöltést (Mg) tártak fel. A feltöltés alatt a fúrások talpáig egy közepesen tömör állapotú, sárgásszüke, iszapos homokot (siSa) harántoltak. A fúrásokban a terepszint alatt 4,5-4,6 méterre, vagyis egységesen kb. a 112,2 mBf. szinten észlelték a talajvizet nyugalmi állapotban. Ez tekinthető építési (kivitelezéskor várható) vízszintnek is. A becsült maximális (karakterisztikus) vízszintet a 114,1 mBf, míg a mértékadó (tervezési) talajvízszintet a 114,6 mBf. szinten kell felvenni. A feltárások alapján kiderült, hogy a felső vastagabb feltöltés laza állapotú, heterogén. Még a relatíve kisebb terhelések mellett sem alkalmas egyéb beavatkozás (pl. talajcsere, talajszilárdítás) nélkül a terhek viselésére káros süllyedések kialakulása nélkül. Ezért javasolt az alapozási síkot a feltöltés alatti, közepesen tömör állapotú iszapos homok rétegben megválasztani, abba min. 10-20 cm-t „befogva”. Az alapozás kialakítható markolt tömb(pont)alapokkal. Építés alatt talajvízzel várhatóan nem kell számolni, ideiglenesen várhatóan állékony marad a kiemelendő alaptömbök oldalfala (ha a betonozást a kiemelés után rögtön megkezdik). Az alapokat mélyített síkalapként kell méretezni, vagyis a feltöltésben kialakuló csekély mértékű köpenymenti ellenállás elhanyagolandó. A tervezett épület alaptestei (pontalapjai) a feltöltés alá történő alapozás esetén az iszapos homok rétegre terhelnek. Teherbírás szempontjából csak a (6 méteres mélységig feltárt) iszapos homok réteg „dolgozik”. A várható hatástávolság alapján a teherbírás ellenőrzésénél és a süllyedésszámításnál az egyes rétegek geotechnikai paramétereinek (talajfizikai jellemzőinek) karakterisztikus értékei a laboratóriumi-és terepi vizsgálatok eredményei, illetve az ezekből származtatott értékek alapján - figyelembe véve a tervezett alapozási módot - az alábbiak: Feltöltés (Mg): γ’ = 16.5 kN/m3 γs’ = 18.0 kN/m3 φk’ = 23o ck’= 0 kN/m2 Es = 4,5 MN/m2



5.2. fejezet

399


Iszapos homok (siSa): γ’ = 18 kN/m3 γs’ = 20.0 kN/m3 φk’ = 26o ck’: 10 kN/m2 Es: 16.5 MN/m2





5.2. fejezet

400

Alapozási terv BEVEZETÉS, KIIDULÁSI ADATOK


1.

1.1. A feladat rövid leírása

Mint ahogyan a fejezet bevezetőjében is utaltunk rá, a kétszintes családi ház alapozása két verzióval kerül bemutatásra. A szerkezet nem változik, csak a geotechnikai adottságok. A kedvezőtlenebb talajadottságok miatt mélyített síkalapozásra (markolt pontalapokra) van szükség, mely a talajvizsgálati jelentés alapján csak egy a lehetséges alapozási megoldások közül. Természetesen ezenkívül más módon is meg lehetett volna oldani az alapozást (pl. talajcserével, talajszilárdítással, mikrocölöpökkel, stb.). Az alapozás mértezését két jellemző alaptesten mutatjuk be, kiterjedve a teherbírási, illetve a használhatósági határállapotokra is. Tervezésben részvevők:  geotechnikai tervező:  tartószerkezeti tervező:

Dr. Móczár Balázs (GeoExpert Kft.) Pintér Imre (Terv-Kontroll Kft.)

1.2. A szerkezet bemutatása

Mint már említettük, az épület szerkezete, kialakítása, a felszerkezet terhelései nem változnak az 5.1 fejezetben bemutatottakhoz képest. A szerkezet részletes leírását, bemutatását lásd az 5.1-es fejezet alapozási tervének 1.2-es pontjában.

1.3. Terhelési adatok

Az alapozásra jutó terheket a térbeli modellből határoztuk meg. Külön teherkombinációt képeztünk az önsúly jellegű állandó terhek, a hasznos terhek, és a földrengés rendkívüli terhek eseteire. A talpkoszorú teherelosztó hatását figyelembe véve a számításokat az átlagolt teher értékek felvételével végeztük. A felvett terhek alapján képeztük az MSZ EN 1990 szerint az alapozás méretezéséhez szükséges teherkombinációkat. A síkalapok teherbírásának tervezéséhez vizsgálni kell az általános állékonyság elvesztését, az alap alatti talajtörés, átfúródás, kipréselődés esetét, az esetleges elcsúszás miatti tönkremenetelt, a tartószerkezet és az altalaj együttes tönkremenetelét, illetve a tartószerkezet tönkremenetelét az alap mozgása miatt. Ennek ellenőrzéséhez az STR/GEO kombinációt kell alkalmazni:  G, jGk,j""  Q,1 0,1Qk,1""  Q,i 0,iQk,i j 1


i 1

Alapozási terv

5.2. fejezet

401


A használati állapot vizsgálatokhoz, a túlzottan nagy süllyedések (és süllyedéskülönbségek), a túlzottan nagy megemelkedés (pl. duzzadás, fagy vagy más okok miatt), illetve az elfogadhatatlan mértékű rezgések elkerüléséhez a kvázi állandó teherkombinációt kell alkalmazni:  Gk,j""  2,iQk,i j 1

i 1

A szeizmikus rendkívüli hatásra történő ellenőrzéshez pedig a

G j 1

k, j

"" AEd "+"  2,iQk,i i 1

teherkombinációt.

A kombinációk képzéséhez a szükséges értékeket az elvégzett AXIS számítások alapján a 1. ábrán tüntettük fel táblázatos formában. Bekarikáztuk a vizsgált két alaptestet.

1. ábra: Terhek a pontalapok felső síkján


Alapozási terv

5.2. fejezet

402



A tartószerkezeti tervező az alapadat szolgáltató lapon megadta a geotechnikai kategóriát, mely az épület felszerkezete szempontjából 1-es. Ugyanakkor a talajvizsgálati jelentés során a geotechnikai tervező a feltárt kedvezőtlen altalajviszonyok miatt 2. kategóriát javasolt geotechnikai szempontból. Akkor a két tervező még nem egyeztetett. Az alapozási terv készítése során a tartószerkezeti tervező (a geotechnikai tervezővel egyeztetve) mérlegelte az összes körülményt: az építési helyszín földtani-és hidrogeológiai adottságait, a feltárt talaj-és talajvíz viszonyokat, az építési környezet beépítettségét, valamint a tervezett épület kialakítását, szerkezetét, terhelési adatait. Ezek alapján úgy döntött, hogy az MSZ EN 1997-1: 2006 szerint a tervezett építmény a 2. geotechnikai kategóriába sorolható, tekintettel a kedvezőtlen talajviszonyokra és az abból fakadó - a tervezett épülethez képest nem szokványos alapozásra.

1.5. Jelölések

A jelölések az 5.1-es fejezet alapozási tervének 1.5-ös fejezetében megadottakkal megegyeznek, nem ismételjük meg azokat.

1.6. Felhasznált irodalom, hivatkozások, alkalmazott szabványok

A felhasznált irodalom, hivatkozások és szabványok is megegyeznek az 5.1-es fejezet alapozási tervének 1.6-os fejezetében megadottakkal, így azokat sem ismételjük meg.

2.


A vizsgált telek Budapesten, a XV.kerületben, a … található. A vizsgált telek közel sík, beépítetlen, de a környezet nagyrészt teljesen beépített. A telken a terep magassága 116,5116,8 mBf. szintek között változik.

3.


JELENTÉS

–

GEOTECHNIKAI

A Talajvizsgálati jelentés készítője Dr. Móczár Balázs (GeoExpert Kft.), kelte 2011. október 20. A tartószerkezeti tervező kérésére az alapozás tervezéséhez egy Geotechnikai adatszolgáltatás is készült a geotechnikai tervező által (dátuma: 2011. november 5.). A talajvizsgálati jelentés 2 db 6 méteres kisátmérőjű fúrás, valamint 2 db 6 m-es dinamikus verőszondázás (DPH), valamint a laboratóriumi vizsgálatok eredményeit alapul véve került összeállításra. A talajvizsgálati jelentés és a geotechnikai adatszolgáltatás alapján összefoglaljuk a geotechnikai viszonyokat. A közel sík terepfelszín alatt a két fúrásban 3,2-3,4 méter vastag, laza állapotú, vegyes, heterogén, építési törmelékes homok feltöltést (Mg) tártak fel. A feltöltés alatt a fúrások talpáig egy közepesen tömör állapotú, sárgásszüke, iszapos homokot (siSa) harántoltak. A fúrásokban a terepszint alatt 4,5-4,6 méterre, vagyis egységesen kb. a 112,2 mBf. szinten észlelték a talajvizet nyugalmi állapotban. A talajvizsgálati jelentés alapján a becsült maximális (karakterisztikus) vízszintet a GWLk=114,1 mBf, míg a mértékadó (tervezési) talajvízszintet a GWLd=114,6 mBf. szinten kell felvenni. Kétszintes családi ház alapozása mélyített síkalappal

Alapozási terv

5.2. fejezet



4.

403

A Geotechnikai adatszolgáltatás alapján a karakterisztikus geotechnikai paraméterek felvételének szempontjai és értékei az alábbiak. A tervezett épület alaptestei (pontalapjai) a feltöltés alá történő alapozás esetén az iszapos homok rétegre terhelnek. Teherbírás szempontjából csak a (6 méteres mélységig feltárt) iszapos homok réteg „dolgozik”. A várható hatástávolság alapján a teherbírás ellenőrzésénél és a süllyedésszámításnál az egyes rétegek geotechnikai paramétereinek (talajfizikai jellemzőinek) karakterisztikus értékei a laboratóriumi-és terepi vizsgálatok eredményei, illetve az ezekből származtatott értékek alapján - figyelembe véve a tervezett alapozási módot - az alábbiak: Feltöltés (Mg): γ’ = 16.5 kN/m3 γs’ = 18.0 kN/m3 φk’ = 23o ck’= 0 kN/m2 Es = 4,5 MN/m2

Iszapos homok (siSa): γ’ = 18 kN/m3 γs’ = 20.0 kN/m3 φk’ = 26o ck’= 10 kN/m2 Es = 16.5 MN/m2

5.

AZ ALAPOZÁS MÉRETEZÉSE

5.1. Középfőfal alatti pontalap tervezése és süllyedésszámítása 5.1.1. Méretezés teherbírási határállapotban (ULS)

Az alaptestekre ható terhelés az alapállapotban központos, függőleges teher (a szélteherből származó hatások elhanyagolhatók), az alapsík vízszintes, a térszín is vízszintesnek tekinthető, a mértékadó talajvízszint az alapozási sík felett fekszik. Ugyanakkor a nyugalmi (várható építési) talajvíz szint min. 4,5 méteres mélységben van, így az építési idő megfelelő megválasztásával a víz alatti építés elkerülhető. Az alaptestet a drénezett állapotnak megfelelően a közvetlen tervezési eljárás szerint - melyben más-más számítási modellt alkalmazva vizsgáljuk az egyes határállapotokat - vizsgáltuk ebben az esetben is. A pontalapokat 65cm magas, 30cm széles talpgerendával fogtuk össze. Ez biztosítja az esetleges süllyedéskülönbségek felvételét, biztosítja a padlólemez együttdolgozását, elosztja a rendkívüli – földrengés – hatásból származó vízszintes terheket. A terheket az AXIS számítások térbeli modellje alapján a 2. ábrán tüntettük fel. A talpgerendák tömegét az Axis számításokban figyelembe vettük. Kétszintes családi ház alapozása mélyített síkalappal

Alapozási terv

5.2. fejezet

404

A jelölt alaptesteket méreteztük, ezek alapján terveztük meg a többi alaptest méretét.


A talpgerendák méretezését az STR határállapotra végeztük el, vasbeton terveit az MSZ-EN 1992 alapján készítettük. Padló rétegrend: b=24kN/m3 s=24kN/m3 (vasbeton lemez) ±0,00 = 116,75 mBf.

Feltöltés: ’=16,5kN/m3 s’=18,0kN/m3 Iszapos homok: ’=18kN/m3 s’=20,0kN/m3 w’=10kN/m3 k’=26° ck’=10kPa Es=16,5MPa

GWLd= 114,6mBf B=L=1,0m

2. ábra: Az középfőfal mértékadó pontalapjának felső síkján működő terhek

Az alaptest súlya:

Az alaptestre ható felhajtóerő (mértékadó talajvízszint figyelembevétele esetén): (

)

Az alaptest feletti föld súlya –a padlólemez figyelembevételével: (

)

(

)

Az alapra jutó függőleges erő karakterisztikus értéke: (

)

Az alapra jutó függőleges erő tervezési értéke: (

)

(

)


(

)

Alapozási terv

5.2. fejezet

405

Itt a víz felhajtóerejét a nyugalmi talajvízszint helyzetére való tekintettel nem vettük figyelembe (biztonság javára elhanyagoltuk)!


Az alap talajtörési ellenállása: Az alap dolgozó szélessége: Az alap dolgozó hossza: Az alap dolgozó területe: Teherbírási tényezők: ( ( ) ( )

)

(

(

)

)

(

)

Alaki tényezők: ( )

(

( )

(

)

(

)

( )

)

Az eredő erő függőleges, így a teher ferdeségi tényezői: Az alap alsó síkja vízszintes, így az alap ferdeségi tényezői:

Hatékony takarási feszültség - a padlólemez figyelembevételével: (

∑

)

(

)

Az alap alatti hatékony térfogatsúly: Az alap víz alatt van, így

A talajtörési ellenállás karakterisztikus értéke: (

)

(

)

A talajtörési ellenállás tervezési értéke

Ellenőrzés:

, Megfelel


Alapozási terv

5.2. fejezet

406



5.1.2. Süllyedések mértékének ellenőrzése használati állapotban (SLS) 5.1.2.1. Kany-féle feszültségszámítási módszerrel

A számítás az alaptest karakterisztikus pontja alatti talajfeszültségek felhasználásával határozza meg a süllyedést. A karakterisztikus pont alatti feszültség az alaptest B/L és z/B viszonya alapján egy grafikonról leolvasható. Geometria: alaptest szélessége: B = 1,00 m alaptest hossza: L = 1,00 m viszonyszám: B/L = 1

Terhelés: A süllyedésszámításhoz készített teherösszesítésből az alaptest alsó síkján a teher karakterisztikus értéke Vk = 548 kN (Itt az AXIS modell számítás SLS kombinációjának értékéből indultunk ki.) Talpfeszültség:

Feszültség különbség az alapsíkon (figyelembe véve a kiemelendő földtömeg tehermentesítő hatását):

A határmélységet a hatékony geosztatikai nyomás 20%-ának, illetve a tehernövekményből (épület terheléséből) számított feszültségi görbe metszéspontja adja meg: m0 = 3,48m A határmélységig az ábra alatti terület:

zσ

z

(a feszültségi tartományban csak egy réteg található). Számított süllyedés: s 

zσ Es

z



360,18 kN/m  2,18 cm 16500kN/m 2

(Megjegyezzük, hogy bár az alaptest alatti feszültségzóna a feltárási mélységeken túlnyúlik (kb. 1 méterrel), a rendelkezésre álló környékbeli feltárási adatok alapján 7-8 méteres mélységig ugyanaz az iszapos homok feltételezhető).


Alapozási terv

407


5.2. fejezet


5.1.2.2. Jáky-féle közelítő módszerrel alaptest szélessége: B = 1,00 m alaptest hossza: L = 1,00 m

Terhelés és talpfeszültség nem változik (a Kany-féle változathoz képest)

B  1,0 m    Határmélység: m 0  2  B  1    1,0 m   2  1,0m  1   2L  2  1,0m  m 0  σ z,0

Számított süllyedés: s 

2 Es

1,0 m  496,09kN/m 2 2   1,50 cm 16500kN/m 2

Mint ahogyan az előző mintapéldában (5.1-es fejezet) is megemlítettük, a süllyedések egyszerűbb esetekben a Kany-féle módszerhez képest gyorsabban, egyszerű képletekkel, gyakorlatilag fejben kiszámíthatóak a Jáky-féle közelítő módszerrel. A tapasztalatok azt mutatják, hogy az így számított süllyedések jellemzően némileg ugyan kisebbek lesznek, mint a Kany-féle számításból kapott süllyedések (a határmélység eleve jóval kisebb), de a valós (egyes esetekben ténylegesen mért) süllyedéseket a legtöbb esetben jobban megközelítik. Kétszintes családi ház alapozása mélyített síkalappal

Alapozási terv

5.2. fejezet

408

5.2. Külső főfal alatti közbenső alaptest tervezése és süllyedésszámítása


5.2.1. Méretezés teherbírási határállapotban (ULS) A talajparaméterek természetesen megegyeznek az előző példában szereplőkkel.

4. ábra: A homlokzati főfal mértékadó pontalapjának felső síkján működő terhek

Az alaptest súlya:

Az alaptestre ható felhajtóerő:

(

)

Az alaptest feletti föld súlya: (

)

(

)


)

Az alapra jutó függőleges erő tervezési értéke (

)

(

)

(


)

Alapozási terv

5.2. fejezet

409

A víz felhajtóerejét a nyugalmi talajvízszint helyzetére való tekintettel itt sem vettük figyelembe!


Az alap talajtörési ellenállása: Az alap dolgozó szélessége – a talpgerenda elhelyezési pontatlanságának figyelembe vételével: eB=0,05 B=0,05 0,8=0,04 m; Az alap dolgozó hossza: Az alap dolgozó területe: Teherbírási tényezők: ( ( ) ( )

)

(

(

)

)

(

)

Alaki tényezők: ( )

(

( )

(

)

)

(

(

)

)


(

)

(

)

Az alap alatti hatékony térfogatsúly: Az alap víz alatt van, így


)

(

)


Ellenőrzés:

, Tehát nem felel meg.


Alapozási terv

5.2. fejezet

410

Növeljük az alaptest szélességét L=B=0,9m-re.


Az alaptest súlya:

Az alaptestre ható felhajtóerő:

(

)

Az alaptest feletti föld súlya: (

)

(

)


)

Az alapra jutó függőleges erő tervezési értéke, a víz felhajtóereje nélkül: (

)

(

)

(

)

A hatékony takarási feszültség nem változik: ∑

(

)

(

)

(Itt a 10-20 cm vastagságú termett talaj többlet térfogatsúlyát a biztonság javára elhanyagoltuk.) Az alap talajtörési ellenállása: Az alap dolgozó szélessége: eB=0,05 B=0,05 0,9=0,045 m; Az alap dolgozó hossza: Az alap dolgozó területe:

Alaki tényezők (B’ és L’ a dolgozó keresztmetszet szerint a biztonság javára értelmezve): ( )

(

( )

(

)

(

)

(

)

)


Alapozási terv

5.2. fejezet

411


)


(

)


Ellenőrzés:

, megfelel.


5.2.2. Süllyedések mértékének ellenőrzése használati állapotban (SLS) 5.2.2.1. Kany-féle feszültségszámítási módszerrel Geometria: alaptest szélessége: B = 0,90 m alaptest hossza: L = 0,90 m viszonyszám: B/L = 1

Terhelés: A süllyedésszámításhoz készített teherösszesítésből az alaptest alsó síkján a teher karakterisztikus értéke Vk = 398,83 kN Talpfeszültség:

Feszültség különbség az alapsíkon:

A határmélységet a két görbe metszéspontja adja meg: m0 = 3,02 m A határmélységig az ábra alatti terület:  z  σ z Számított süllyedés: s 

 z  σ Es

z



285,36 kN/m  1,73 cm 16500kN/m 2


Alapozási terv

412


5.2. fejezet

5. ábra: A homlokzati főfal mértékadó pontalapjának felső síkján működő terhek

5.2.2.2. Jáky-féle - közelítő – módszerrel Geometria: alaptest szélessége: B = 0,90 m alaptest hossza: L = 0,90 m

Terhelés és talpfeszültség nem változik.

B  0,9 m      0,9 m Határmélység: m0  2  B  1    2  0,9m  1   2L   2  0,9m  m 0  σ z,0 0,9 m  440,47 kN/m 2 2 2 Számított süllyedés: s    1,20 cm Es 16500kN/m 2

5.3. A számított süllyedések értékelése

E szerint a számítható legnagyobb süllyedés: smax=2,18 cm < 5 cm megfelel és A relatív süllyedéskülönbségek ellenőrzése: Az alaptestek távolsága t=6000 mm:

megfelel.

Az ellenőrzést itt is a Kany-féle számítás eredményeivel végeztük el. Kétszintes családi ház alapozása mélyített síkalappal

Alapozási terv

5.2. fejezet

6.

413



A mélyített pontalapok alapgödrei várhatóan ideiglenesen (gyors kibetonozás esetén) függőleges földfallal is állékonyak maradnak. Az alapokat „csipegető-markolóval” lehet kiemelni. A betonozást az alaptömbök kiemelését követően rögtön meg kell kezdeni. A kiemelés során lokális hámlásokra, beszakadásokra számítani lehet. A kivitelezés során minden alaptest esetén ellenőrizni kell az altalajt az alapsíkon. Meg kell bizonyosodni róla, hogy az alapozási síkon a termett iszapos homok van. Feltöltésre alapozni nem szabad! Szükség esetén az alapsíkot mélyíteni kell. Az építés alatt, az alapgödrök kiemelése során várhatóan talajvízzel számolni nem kell. Ha az alapozáskor mégis az alapsík fölé emelkedik a talajvízszint, akkor már várhatóan béléscső alkalmazása válik szükségessé. Ebben az esetben egyenértékű kör keresztmetszetet lehet választani (előtte a tartószerkezeti tervezővel konzultálni szükséges). A síkalapok fenntartási és üzemeltetési igényt nem támasztanak.

Az alapozási (geotechnikai) tervben valamennyi számítást külön-külön dokumentálni szükséges. A síkalapok ellenőrzését részletesen csak két jellemző alaptesten keresztül közöljük. Az alaptestek méretét, pontos elhelyezkedését alaprajzon kell közölni, a terjedelmi okok miatt ettől jelen feladat keretein belül eltekintünk. A példatár célja a számítási menetek és a dokumentációk tartalmának bemutatása, ezért tervlapokat nem csatolunk az anyaghoz.


Alapozási terv

414


6. fejezet

6. FEJEZET

KÉTSZINTES, FALAZOTT TARTÓFALAS, MONOLIT VASBETON FÖDÉMŰ IRODAÉPÜLET ALAPOZÁSA

6.1. Síkalapozás (sáv-és pilléralapozás): Gonda Ferenc okl. mérnök Horváth Csaba okl. építőmérnök Dr. Móczár Balázs okl. építőmérnök

DÉKETTŐ Statikus Iroda Kft. HCSPLAN Bt.

6.2. Síkalapozás (vb. lemezalapozás) Gonda Ferenc okl. mérnök Horváth Csaba okl. építőmérnök Dr. Móczár Balázs okl. építőmérnök

DÉKETTŐ Statikus Iroda Kft. HCSPLAN Bt.

Kétszintes irodaépület alapozása

GeoExpert Kft.

GeoExpert Kft.

6.1. fejezet

415

6.1. fejezet: Síkalapozás (sáv-és pilléralapozás)


FEJEZET BEVEZETŐ

A kétszintes irodaépület alapozásának tervezéséhez csak egy talajvizsgálati jelentés készült, de a feltárt geotechnikai adottságokat (a felszín alatt erősen térfogatváltozó agyag van) figyelembe véve kétféle alapozás került kidolgozásra: egy (mélyített) sáv-és pilléralapozásés egy térszíni vb. lemezalapozás. A feladatrészek kidolgozása során első lépésben a tartószerkezeti tervező megadta a geotechnikai dokumentációk előkészítéséhez szükséges információkat (alapadat szolgáltatás), melyben a geotechnikai tervezőtől talajvizsgálati jelentés összeállítását kérte. A geotechnikai tervező ez alapján, a helyszín előzetes ismeretét figyelembe véve összeállította a feltárási programot és az eredmények alapján elkészítette a talajadottságokat összefoglaló talajvizsgálati jelentést. A tartószerkezeti tervező az alapozások tervezése során a geotechnikus mérnök közreműködését kérte az alapozási sík felvételéhez és a tervezési talajparaméterek meghatározásához, melyet adatszolgáltatásként biztosított a geotechnikai tervező mindkét példához. Az alapozás tervezését a két tervező együttműködve, közösen hajtotta végre. Az alapozási sík(ok) felvétele, a talajparaméterek karakterisztikus értékének meghatározása a geotechnikus tervező feladatát képezte, a szerkezeti tervezést és a síkalapok teherbírási ellenőrzését és a süllyedésszámítást a tartószerkezeti tervezők készítették. A végleges terv folyamatos egyeztetés, kooperáció révén alakult ki.

TARTALOMJEGYZÉK:

Alapadat szolgáltatás a geotechnikai vizsgálathoz................................................................. 417 TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS ........................................ Hiba! A könyvjelző nem létezik. 1. A megbízás tárgya, adatszolgáltatás................................................................................... 418 2. A területtel és a tervezett építménnyel kapcsolatos információk ....................................... 418 2.1. Földtani viszonyok ...................................................................................................... 418 2.2. A terület szeizmicitási adatai....................................................................................... 419 2.3. A tágabb építési helyszín bejárásakor szerzett tapasztalatok, az építési helyszín története, helyszíni viszonyok ............................................................................................ 419 2.4. Geodéziai adatok ......................................................................................................... 419 2.5. A tervezett építmény rendelkezésre álló adatai ........................................................... 419 2.6. Geotechnikai kategorizálás ......................................................................................... 419 3. Talajfeltárás ........................................................................................................................ 420 4. Laboratóriumi vizsgálatok.................................................................................................. 421 5. Talajviszonyok, alapfeltárások, geotech-nikai paraméterek .............................................. 421 5.1 A talajviszonyok ismertetése ........................................................................................ 421 5.2 Alapfeltárások .............................................................................................................. 422 5.3 Geotechnikai paraméterek ............................................................................................ 422 6. Talajvíz-viszonyok ............................................................................................................. 423 TALAJVIZSGÁLATI JELENTÉS - MELLÉKLET ............. Hiba! A könyvjelző nem létezik. ALAPOZÁSI TERV I. ...........................................................Hiba! A könyvjelző nem létezik. Kétszintes irodaépület alapozása síkalappal

6.1. fejezet

Sáv- és pontalap (síkalapozás) kiviteli tervének számítása ............................................ 435 1.1 Előzetes terhelések az alapadat-szolgáltatáshoz .................................................... 435 1.2. Alapadatok .............................................................Hiba! A könyvjelző nem létezik. 1.2.1 Felhasznált adatszolgáltatások ........................... Hiba! A könyvjelző nem létezik. 1.2.2 A választott alapozási mód, alkalmazott számítási eljárások ............................. 443 1.2.3 Alkalmazott anyagok.......................................................................................... 437 1.2.4 A felhasználandó karakterisztikus geotechnikai paraméterekHiba! A könyvjelző nem létezik. 2.2.3 A választott alapozási mód, alkalmazott számítási eljárások ............................. 460 2.2.4 Alkalmazott anyagok..........................................Hiba! A könyvjelző nem létezik. 2.2.5 A felhasználandó talajfizikai jellemzők ............. Hiba! A könyvjelző nem létezik. 2.3 Az alapok felső síkjára jutó terhelések (GEO és STR határállapotra) ................... 461 2.3.1 Geometriai elrendezés (rajz) .............................................................................. 461 2.3.2 Táblázatos teherösszegzés .................................................................................. 461 2.4 Lemezalap számítása: ............................................................................................. 464 2.4.1 Végeselemes számítás: ....................................... Hiba! A könyvjelző nem létezik. 2.4.2 Az alaplemez alakváltozása: .............................. Hiba! A könyvjelző nem létezik. 2.4.3 Az alaplemez vasalása:....................................................................................... 468


1.

416

Kétszintes irodaépület alapozása síkalappal

6.1. fejezet

417



1. Megrendelő: Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat, Magasépítési Bizottság. 2. Tartószerkezet tervező: Gonda Ferenc (T-T 01-1860, e-mail: [email protected]). 3. Geotechnikai adatszolgáltatás

adatszolgáltatás

jellege:

talajvizsgálati

jelentés

és

geotechnikai

4. A létesítmény geotechnikai kategóriája tartószerkezeti szempontból: 2. kategória. 5. Létesítmény: megnevezése, rendeltetése: falazott tartófalas irodaépület irodaház

Építmény alapterülete: 500 m2

Ingatlan címe: xxx

6. Magassági fixpont helye és értéke: …………………………………………………… 7. Magassági adatok: +/-0,00=+100,10 (mBf) Rendezett terepszint alatti szintek száma és legalsó padlószint mélysége: Rendezett terepszint feletti szintek száma és épületmagasság: 2 szint, 7,5 m Munkagödör tükörszintje: szükség szerint 8. Tervezett szerkezet: egy traktusos; téglából falazott hosszfalak, monolit vb. födémek 9. Előzetes elképzelés az alapozásra: alapozási sík: fagyhatár alatt

alapozási mód: sáv-és pilléralapozás

10. Az alapozásra jutó becsült terhelés tervezési értéke: sáv: fszt. padlósíkon 50-235 kN/m

pillér: fszt. padlósíkon 1000 ~ 1500 kN lemez: 35-40 kN/m2


teljes

12. Feltárás módja és mélysége: geotechnikus megítélése szerint. 13. Süllyedési kritériumok: süllyedéskritériumok az MSZ EN 1997-1:2006 NA 13.3 pont NA1. táblázat szerint.(4. sor: Vasalatlan téglafal) Süllyedésszámítás szükséges: nem 14. Építmény fontossági osztálya (földrengés szerint): II. (MSZ EN 1998-1:2008 4.2.5 pont szerint) 15. Egyéb igény (dinamikus hatás, földnyomás, szomszédos épület stb.): 16. Mellékletek: Helyszínrajz, alaprajzok, metszetek Dátum: 2011. szeptember 30.




6.1. fejezet

418



1.

A MEGBÍZÁS TÁRGYA, ADATSZOLGÁLTATÁS

A Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat Magasépítési Bizottsága egy Budapesten létesítendő kétszintes irodaépület tervezéshez szükséges talajvizsgálati jelentés elkészítésével bízott meg bennünket. Kapcsolattartók:  Megrendelő részéről:  Vállalkozó részéről: Dr. Móczár Balázs  Tartószerkezeti tervező: Gonda Ferenc A Megbízó adatszolgáltatása:  földszinti-és emeleti alaprajz, metszetek, terhelési adatok, adategyeztető lap Alvállalkozók:  Talajmechanikai feltárásokat végző cég:  Laboratóriumi vizsgálatok végző cég:


2.



A földtani viszonyokról a következők mondhatók el röviden a földtani leírások- és térképek (Budapest Építésföldtani Térképsorozata - 1984) alapján. A vizsgált terület földtani értelemben vett alapkőzete alsóoligocén korú foraminiferás agyagmárga, agyag („kiscelli agyag”). Az alapkőzet a környékbeli fúrásokban változó mélységben, de relatíve közel a felszínhez jelenik meg, 3,3-5,5 méteres mélységben. Az alapkőzetre holocén, pleisztocén, változóan kőzettörmelékes agyag települt, mely a környéken közismerten térfogatváltozó tulajdonságú. A kissé lejtős felszínt a legtöbb helyen feltöltéssel egyengették, teraszosították. A környéken rendelkezésre álló számos feltárás alapján a rétegződés megközelítően ismertnek tekinthető.



6.1. fejezet

419



A MSZ 1998-1:2008 szabvány a (TNCR = 475 év visszatérési periódusú és PNCR = 10% túllépési valószínűség értékhez tartozó) szeizmikus zónatérképének értékelése szerint a vizsgált terület a 4. zónába tartozik. A vizsgált településre megadott talajgyorsulási referenciaérték (az A altalajosztályra vonatkozó maximális gyorsulás): agR=0,14 g. A talajok szeizmikus osztályozását az MSZ 1998-1:2008 3.1. táblázata szerint adjuk meg. A helyszínen előforduló talajok a vonatkozó táblázat szerint a „C” altalajosztályba sorolhatóak. Az átlagos nyíróhullám sebesség ezekre a talaj típusokra: νs30=180-360 m/s.

2.3. A tágabb építési helyszín bejárásakor szerzett tapasztalatok, az építési helyszín története, helyszíni viszonyok A vizsgált telek jelenleg üres, felszíne rendezett. Szemmel láthatóan korábban is használták a telket. Építmény nem található rajta, azonban részben murvás felületek lettek korábban kialakítva. A környékbeliek elmondása alapján két évvel ezelőttig a telken egy parkoló üzemelt, épület korábban - tudomásuk szerint - nem állt rajta. A terület közel sík. A hosszúkás alakú telek egyik határán végig egy kétszintes, nem alápincézett épület tűzfala található. A tervezett épület ehhez az épülethez fog zártsorúan csatlakozni. Az ellentétes oldalon lévő telek is beépített (nem a telekhatáron) egy 3 szintes épülettel. A telek két rövidebbik oldalán aszfaltozott utcák vannak. A telek teljes közművesített. A környéken lévő 2-3 szintes épületeken talajmechanikai okokra visszavezethető károsodás nem látható, viszont számos kerítésen és kerti építményen fedezhetőek fel térfogatváltozó agyag „meglétére” utaló károsodások.


A telekről a Megrendelő alvállalkozója, XY Kft. geodéziai felmérést készített, melyet rendelkezésünkre bocsátottak. A telken a terep magassága 99,8-100,2 mBf. szintek között változik. A feltárások abszolút magasságát a geodéziai felmérésen feltüntetett, a telek előtt az utcán lévő csatorna fedlap (EOV 646600; 236745) magasságához (99,95 mBf.) képest adtuk meg szintezéssel.


A tervek szerint a vizsgált telken egy nem alápincézett, földszint+emeletes, lapostetős irodaházat szeretnének elhelyezni, melynek befoglaló mérete kb. 10,5x47,7 méter, az építménymagasság 7,5 méter. Az épület szerkezete hagyományos, Porotherm falazattal és monolit vb. födémekkel. Az építmény alapterülete 500 m2. A ±0,00 szint a 100,1 mBf. szinten van. A becsült terhek alapozásra jutó tervezési értéke a földszinti padlósíkon a falak alatt 50235 kN/m, míg a pillérek alatt 1000-1500 kN.


Figyelembe véve az építési helyszín földtani-és hidrogeológiai adottságait, geodéziai viszonyait, az építési környezet beépítettségét, valamint a tervezett épület kialakítását, szerkezetét, terhelési adatait, az MSZ EN 1997-1: 2006 szerint a tervezett építmény (a tartószerkezeti tervezővel egyeztetetve) a 2. geotechnikai kategóriába sorolható.



6.1. fejezet

420


Jelen esetben a 2. geotechnikai kategória alkalmazása többek között azért indokolt (és nem elegendő az 1.kategória alkalmazása), mert az átlagostól eltérő talajviszonyok vannak (térfogatváltozó agyag), a (pillér)terhelések relatíve nagyok és az épület egyik hosszanti határoló fala zártsorúan csatlakozik egy meglévő (megmaradó) épülethez.)

TALAJFELTÁRÁS

3.

A Megrendelővel és a tartószerkezeti tervezővel egyeztetve, az Eurocode 7-2 (MSZ EN 19972) B mellékletének ajánlásaival összhangban, valamint az MSZ EN 1997-2:2008 2.4.1.3 szakaszának irányelveit figyelembe véve, az általunk javasolt feltárási tervnek megfelelően az alábbi feltárásokat terveztük és végeztük el: 





3 db 6 m-es talpmélységű kisátmérőjű (fúrási átmérő 65 mm) fúrás Borro Prosper típusú gépi hidraulikus fúróberendezéssel 2 db 6 m-es talpmélységű Borro rendszerű dinamikus verőszondázás (DPH) az MSZ EN ISO 22476-2:2005 szerint (a szabványosított szondafej 20 cm-es behatolásához szükséges ütésszám rögzítése mellett) 2 db alapfeltárás a telekhatáron álló szomszédos épület alapozási viszonyainak megismerése céljából

A helyszíni feltárások 2011. október 1-jén készültek a helyszínrajzon (1.ábra) feltüntetett helyeken. Az összes feltárás EOV (x,y) koordinátái és abszolút magasságai az alábbi táblázatban kerültek összegzésre. A helyszínrajzi koordináták gps-el lettek bemérve, melynek pontossága kb. 2-3 méter. Feltárás jele 1.F 2.F 3.F

1.DPH 2.DPH 1.AF 2.AF

EOV koordináták Fúrások 646589 236773 646599 236753 646589 236727 Dinamikus (DPH) szondázások 646595 236739 646595 236763 Alapfeltárások 646600 236770 646600 236735

Balti mag. (mBf.) 100,05 100,03 100,2 99,85 100,05 100,2 100,1

A feltárások (fúrások, szondázások és alapfeltárások) egymástól való maximális távolsága kb. 14 méter. A fúrásokból történő zavart-és zavartalan mintavétel max. 2 méterenként történt, a szondázás folyamatos volt a teljes feltárási mélységig. A feltárások során a talajban gázok előfordulását nem tapasztaltuk.

A feltárások során szabálytalan képződményeket (pl. lencsék, üregek) nem találtunk, azokra utaló nyom a vizsgált telken nem észlelhető.



6.1. fejezet

421

A feltárások az előzetes feltárási tervnek megfelelően készültek el. Minden feltárással elértük a tervezett és szükséges feltárási mélységet.


Az elvégzett feltárások és az azokból nyert adatok elegendőek a kiviteli tervek elkészítéséhez, további vizsgálatra nincsen szükség. A helyszíni mintavételezés után a talajmintákat az MSZ EN ISO 22475-1 szerint kezelve, megjelölve és hermetikusan lezárva az alvállalkozó akkreditált laboratóriumba szállítottuk a feltárásokat követő napon.

4.


A fúrásokból és az alapfeltárásokból vett zavart-és zavartalan talajmintákon laboratóriumban meghatároztuk a talajvizsgálati jelentés elkészítéséhez szükséges jellemzőket. A talajok osztályozása, elnevezése, jellemzése kötött talajok esetén a konzisztencia-határ vizsgálatok (MSZ 14043-4 szabvány) alapján történik az MSZ EN ISO 14688-1:2006; MSZ EN ISO 14688-2:2006 és az MSZ 14043-2:2006 szabványokat alapul véve (szemcsés talajt nem tártunk fel). Valamennyi fúrás összes rétegéből méterenként meghatároztuk a víztartalom (w) értékét (MSZE CEN ISO/TS 17892-1:2006 előírásait követve), amelyet a fúrásszelvények tartalmaznak. A zavartalan mintákon fázisos összetétel vizsgálatokat is végeztünk. A vizsgálatok eredményei a fúrásszelvényeken (lásd Mellékletek, 2-4.ábra) megtalálhatóak. A fúrások alapján szerkesztett rétegszelvény az 5.ábrán látható. A dinamikus szonda diagramok a 6-7.ábrákon találhatóak meg. Az ábrákon alkalmazott jelölések:  Mg - feltöltés  wL - folyási határ  wP - sodrási határ  IP - plaszticitási index  IC - konzisztencia index

5.

TALAJVISZONYOK, ALAPFELTÁRÁSOK, GEOTECHNIKAI PARAMÉTEREK


A feltárások (fúrások és szondázás) alapján az altalajviszonyokról az alábbi kép rajzolódott ki: A terepfelszín alatt a három fúrásban (és a két alapfeltárásban) 0,5-0,8 méter vastag, vegyes, építési törmelékes, homokos feltöltést tártunk fel. A feltöltés alatt minden feltárásban a fúrások (és alapfeltárások) aljáig egy sárgásbarna, rozsdafoltos, kőszórványos (lejtőtörmelékes) kövér agyagot (Cl) észleltünk. Az agyag kemény konzisztenciájú, nehezen fúrható volt, tömör állapotú. Lejtőtörmelék 4-5 méteres mélység alatt gyakorlatilag nem volt észlelhető. Ide tehető kb. a negyedidőszaki és oligocén agyag réteghatára is (egyértelmű átmenet nincsen).



6.1. fejezet

422


A DPH szondázás alapján a 20 cm-es behatoláshoz tartózó ütésszám (N20) átlagos értéke a kövér agyagban 15. A szondázási eredmények alátámasztják a fúrások készítése során tapasztaltakat, valamint a laboratóriumi vizsgálati eredményeket. A feltárásokban észlelt rétegződés a korábban készített, hozzáférhető környékbeli fúrásokban feltártakhoz hasonló, számottevő eltérés, helyi anomália nem fedezhető fel.

5.2. Alapfeltárások

A szomszédos épület tűzfala mentén 2 db alapfeltárást készítettünk, melynek metszetei a 8.ábrán tekinthetőek meg. Az alapfeltárások alapján kiderült, hogy a szomszédos épület tűzfalához képest az alap nem rendelkezik kiugrással, az alap anyaga csömöszölt beton. Az alapsíkok közel megegyeznek: a vizsgált két helyen 98,2 és 98,3 mBf. szinten voltak. Az alapozási sík a fúrásokban is feltárt sárgásbarna, kemény kövér agyagrétegben van. A kivitelezés megkezdése előtt még min. további két helyen ellenőrizni kell, hogy az alapsíkok nem mutatnak-e eltérést a feltártakhoz képest, megjegyezve, hogy a kérdéses épület egy ütemben épült.



1. Kövér agyag (Cl)

Talaj megnevezése

1. Kövér agyag (Cl)

γ γs [kN/m3] [kN/m3] 20,321,021,2 21,5*

w [%] 16,319,3

IP [%] 31,337,0

IC [%] 1,181,31

CU

φ [°]

c [kPa]

cu [kPa]

-

14-16*

47-60*

-

Talaj fejtési tömöríteróziómegnevezése osztály hetőség érzékenység Kövér agyag F-IV. T-3 E2 1. (Cl)

Sr

e

0,840,92

0,560,61

Eoed [MPa] 11-14*

vízvezető képesség

fagyveszélyesség

V3 (Gy)

X-2

k [m/s] -

A *-gal jelölt értékek származtatott geotechnikai paraméterek (figyelembe véve a fúrásiés szondázási tapasztalatokat, a dinamikus verőszonda (MSZ ENV 1997-2:2008 és FTV tervezési segédlet – 1981. 40. szám), valamint a talajazonosító vizsgálatok eredményeit és azok alapján alkalmazott tapasztalati összefüggéseket). A talajok minősítése, osztályozása fejtés, tömöríthetőség, erózióérzékenység, vízvezetőképesség és fagyveszélyesség szempontjából az ÚT 2-1:222 (Utak és autópályák létesítésének általános geotechnikai szabályai) alapján történt. Megvizsgáltuk az agyagrétegek térfogatváltozási hajlamára utaló jellemzőit d = 2,5 cm átmérőjű és h = 2,5 cm magasságú mintákon. Mértük a kiszáradás hatására bekövetkező



6.1. fejezet

423


lineáris zsugorodást, illetve fajlagos térfogatváltozást. Összesen 5 db mintát vizsgáltunk, minden egyes fúrásból és az alapfeltárásokból is vettünk mintát. Az elvégzett vizsgálatok alapján a kövér agyag lineáris zsugorodása 12,3-14,4 % között változott, tehát az agyag erősen térfogatváltozó tulajdonságú! Az ÚT 2-1:222 szerint a különösen térfogatváltozó talaj kategóriájába tartozik (D-5).

6.

TALAJVÍZ-VISZONYOK

A fúrásainkban 2011. október 1-én talajvizet nem észleltünk. Összefüggő talajvízzel számolni nem kell. Rétegvizek, ill. szivárgó vizek előfordulására számítani lehet bármely szinten, erre utal az is, hogy a feltárásokban az agyag változó mértékben (sokszor erősen) rozsdafoltos volt. A MÁFI hidrogeológiai térképe alapján a rétegvizek mértékadó állapotban jellemzően 2-3 méteres mélységben mozognak. A rendelkezésre álló adatokat figyelembe véve a becsült maximális (réteg)víz szintet a 98,0 mBf., míg a mértékadó (réteg)víz szintet a 98,5 mBf. szinten adjuk meg. A korábbi vegyi elemzések szerint a rétegvizek szulfáttartalma elérte a 900-1000 mg/liter értéket is, így az MSZ 4798-1:2004 szabvány alapján a rétegvíz az XA2 kitéti (környezeti) osztályba sorolható.

7.

EGYÉB SZEMPONTOK

Minden megadott adat a talajvizsgálati jelentés készítésekor ismert és tudomásunkra hozott tervezési állapotra vonatkozik. A talajfeltárások pontszerű vizsgálatoknak tekinthetők. Emiatt az egyes talajrétegek mélységbeli kiterjedése és eloszlása a feltárási helyek között az általunk becsültekhez képest eltérhet. A talajfizikai vizsgálatok csak a vizsgált minták esetében reprezentatívak. Az eredmények más területekre történő extrapolálása a geotechnikussal történt egyeztetés nélkül nem megengedett. Ha az építés során új, eddig nem ismert információk merülnek fel, vagy eltéréseket észlelnek a feltárásainkhoz képest, akkor haladéktalanul értesítsenek bennünket. Fenntartjuk magunknak a jogot, hogy a jelen talajvizsgálati jelentésben levont következtetéseket az új adatok tükrében módosítsuk. Budapest, 2011. október 20.



6.1. fejezet

424


MELLÉKLETEK: 1. Feltárások helyszínrajza 2. 1.jelű fúrásszelvény 3. 2.jelű fúrásszelvény 4. 3.jelű fúrásszelvény 5. Rétegszelvény (1 db) 6-7. DPH szonda diagram (2 db) 8. Alapfeltárások metszetei (2 db) 9. Laboratóriumi vizsgálatok jegyzőkönyvei* 10. Fúrási naplók*




6.1. fejezet

425






6.1. fejezet


426



6.1. fejezet


427



6.1. fejezet


428



6.1. fejezet


429



6.1. fejezet


430



6.1. fejezet


431



6.1. fejezet


432


6.1. fejezet

433



A Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozatának Magasépítési Bizottsága megbízta társaságunkat egy Budapest területén létesítendő kétszintes irodaház tervezéséhez szükséges talajvizsgálati jelentés összeállításával. Az alapozást Gonda Ferenc (Dékettő Statikus Iroda Kft.) és Horváth Csaba (HCSPLAN Bt.) tervezi, melyhez kérésükre az alábbi geotechnikai adatszolgáltatást adjuk, mely a kapott terhelési-és szerkezeti adatok és a talajvizsgálati jelentés alapján készül. A vizsgált telek jelenleg üres, építmény nem található rajta. A terület közel sík. A hosszúkás alakú egyik telekhatárán végig egy kétszintes, nem alápincézett épület tűzfala található. A tervezett épület ehhez az épülethez fog zártsorúan csatlakozni. Az ellentétes oldalon lévő telek is beépített (nem a telekhatáron) egy 3 szintes épülettel. A telek két rövidebbik oldalán aszfaltozott utcák vannak. A telek teljes közművesített. A terepfelszín alatt a három fúrásban (és a két alapfeltárásban) 0,5-0,8 méter vastag, vegyes, építési törmelékes, homokos feltöltést tártak fel. A feltöltés alatt minden feltárásban a fúrások (és alapfeltárások) aljáig egy sárgásbarna, rozsdafoltos, kőszórványos (lejtőtörmelékes) kövér agyagot (Cl) észleltek. Az agyag kemény konzisztenciájú, nehezen fúrható volt, tömör állapotú. Az elvégzett vizsgálatok alapján erősen térfogatváltozó tulajdonságú. A telekhatáron található szomszédos épület határoló falánál két alapfeltárást is készítettünk. Az alapfeltárások alapján kiderült, hogy a szomszédos épület tűzfalához képest az alap nem rendelkezik kiugrással, az alap anyaga csömöszölt beton. Az alapsíkok közel megegyeznek: a vizsgált két helyen 98,2 és 98,3 mBf. szinten voltak. Az alapozási sík a fúrásokban is feltárt sárgásbarna, kemény kövér agyagrétegben van. A fúrásokban 2011. október 1-én talajvizet nem észleltünk. Összefüggő talajvízzel számolni nem kell. Rétegvizek, ill. szivárgó vizek előfordulására számítani lehet bármely szinten, erre utal az is, hogy a feltárásokban az agyag változó mértékben (sokszor erősen) rozsdafoltos volt. A rendelkezésre álló adatokat figyelembe véve a becsült maximális (réteg)víz szint a 98,0 mBf., míg a mértékadó (réteg)víz szint a 98,5 mBf. szinten vehető fel. A tervezett létesítmény alapozására kétféle alapozási módot javasolunk.

Az egyik esetben sáv-és pilléralapozás alkalmazható, de az erősen térfogatváltozó agyag jelenléte miatt (és ezt indokolja a szomszédos épület kb. 2,0 méter mélységű alapozási síkja is) az alapozási síkot le kell vinni az un. meteorológiai határmélység alá, mely jelen esetben a végleges terepszint alatti 2 méteres mélységet jelenti. Az alapsík tehát az egyöntetű kövér agyagba esik. Másik alapozási módként térszíni vb. lemezalapozás kerülhet szóba. Ebben az estben a szerkezetileg szükséges vastagságú vb. lemez alá egy min. 50 cm vastag, jól tömöríthető szemcsés (homokos kavics vagy zúzottkő) fagyvédő ágyazatot kell készíteni. Az ágyazat alatt a feltöltést mindenképpen ki kell cserélni (a termett agyagig), az ágyazat vastagságát szükség szerint növelni kell. Az ágyazatot a vb. lemez szélein a vastagságnak megfelelően túl kell nyújtani (vagyis az ágyazatnak a lemez szélességéhez-hosszúságához képest min. 50-50 cm-el nagyobbnak kell lennie, kivéve a szomszédos épület mellett). Kétszintes irodaépület alapozása síkalappal


6.1. fejezet

434


A tervezett épület alaptestei mindenképpen a kövér (térfogatváltozó) agyagrétegre terhelnek. Vb. lemezalapozás esetén a kavicságyazat közvetíti a („szétkent”) feszültséget közvetlenül a feltöltés alatti agyagrétegre. 2 méter mélységben történő sáv-és pilléralapozás esetén a várható lehatási mélység néhány méter, míg vb. lemezalapozás esetén (figyelembe véve a lemezszélességet) 5-6 méter körül van. Az agyagréteg tulajdonságai ebben a talajzónában közel egységesnek mondhatóak. A talajvíz nem játszik szerepet. A várható hatástávolság alapján a teherbírás ellenőrzésénél és a süllyedésszámításnál az egyes rétegek geotechnikai paramétereinek (talajfizikai jellemzőinek) karakterisztikus értékei a laboratóriumi-és terepi vizsgálatok eredményei, illetve az ezekből származtatott értékek alapján - figyelembe véve a tervezett alapozási módokat – az alábbiak: Feltöltés (Mg): γ’ = 18.0 kN/m3 Kövér agyag (Cl): γ’ = 20.5 kN/m3 φk’ = 14o ck’= 55 kN/m2 Es= 13 MN/m2





6.1. fejezet

435

Alapozási terv ELŐZMÉNYEK, KIINDULÁSI ADATOK


1.

1.1. A feladat rövid ismertetése

Mint ahogyan a fejezet bevezetőjében is utaltunk rá, ezen mintapélda eredetileg a 2010. évben a Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozatának Magasépítési Bizottsága „Magasépítési Létesítmények erőtani számítása MSZ EN szerint” címmel kiadott tervezési segédletben került kidolgozásra a felszerkezet tekintetében. Jelen feladat az említett kétszintes irodaház alapozásának méretezési számítását hivatott ismertetni. Ebben a 6.1-es fejezetben sáv-és pilléralapozás kerül kidolgozásra. Az alapozás tervezését a tartószerkezeti tervezők (Gonda Ferenc és Horváth Csaba) készítették. A talajvizsgálati jelentést és geotechnikai adatszolgáltatást Dr. Móczár Balázs készítette.

1.2. Alapadatok

1.2.1. A szerkezet, alaprajzok, metszetek Az épület szerkezete hagyományos, Porotherm falazattal és monolit vb. födémekkel. Az építmény alapterülete kb. 500 m2. A ±0,00 szint a 100,1 mBf. szinten van. Az építész alaprajzok és metszetek a következő (1-2.jelű) ábrákon láthatóak.

1. ábra Építész metszetek


Alapozási terv

436


6.1. fejezet

2. ábra - Építész alaprajzok

1.2.2. Előzetes terhelések az alapadat szolgáltatáshoz Az alapadat szolgáltatásban (lásd a fejezet elején a Talajvizsgálati jelentést megelőzően) elegendő csak tájékoztató nagyságú, „–tól –ig” terhelési értékeket megadnunk a felmenő szerkezet legalsó keresztmetszetére. (Ehhez engedélyezési terv vagy tenderterv statikai számítása a rendelkezésünkre áll.).


Alapozási terv

6.1. fejezet

437


Célszerű táblázatos formában, és elegendő egyszerűsítve összegezni a födémreakciók és minden egyéb teher tervezési értékét valamennyi függőleges elemre. Ha szélteherből jelentős többletek adódnak, akkor célszerű „szélteher nélkül és széllel” két értéket megadni. (A táblázathoz tartozó ábra az 1.2.1 pont földszinti alaprajza.) 1-7; 108-9 14 faltest faltest

emelet feletti födémről fszt. feletti födémről tömör fal önsúlya oszlop önsúlya nyílásos fal önsúlya (20% nyílás) összesen (KN/m) öszesen (kN)

15 faltest

16-18 faltest

19 faltest

20-21 faltest

22-23 faltest

47

14

35

97

80

80

46

720

490

43

14

44

90

70

67

42

670

460

48

22

22

22

93

93

1483

1043

22

17

17

107

17

24-26 vb. faltest oszlop1

vb. oszlop2

17

50

96

235

172

169

110

4. táblázat: Előzetes teher adatszolgáltatás

1.2.3. Alkalmazott anyagok

Vasalatlan alaptestek betonja: Vasalt alaptestek betonja: Talpgerenda betonja: Betonacél:

C 16/20 – 32-XA2-F1 C 20/25-32-XA2-F2 C 20/25-32-XA2-F2 B 60.50


A talajvizsgálati jelentés során a geotechnikai kategória már megállapításra került, a két tervező (geotechnikai és tartószerkezeti) egyeztetése által. A talajvizsgálati jelentés készítése óta új, nem ismert körülmény nem merült fel, így a felülvizsgálat változást nem okozott. Ennek megfelelően megismételjük a talajvizsgálati jelentésben ezzel kapcsolatban leírtakat. Figyelembe véve az építési helyszín földtani-és hidrogeológiai adottságait, geodéziai viszonyait, az építési környezet beépítettségét, valamint a tervezett épület kialakítását, szerkezetét, terhelési adatait, az MSZ EN 1997-1: 2006 szerint a tervezett építmény a 2. geotechnikai kategóriába sorolható. Indokolja a 2.kategória alkalmazását (és nem elegendő 1.kategóriát alkalmazni) a pillérterhelések nagysága, valamint a térfogatváltozó agyag altalaj.

1.4. Felhasznált szabványok, szakirodalom

MSZ EN 1990:2005 Eurocode: A tartószerkezetek tervezésének alapjai MSZ EN 1991-1-1:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-1. rész: Általános hatások. Sűrűség, önsúly és az épületek hasznos terhei MSZ EN 1991-1-3:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-3. rész: Általános hatások. Hóteher MSZ EN 1991-1-4:2007 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-4. rész: Általános hatások. Szélhatás


Alapozási terv

6.1. fejezet

438


MSZ EN 1992-1-1:2010 Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok MSZ EN 1992-1-2:2005 Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés tűzterhelésre MSZ EN 1997-1:2006 Eurocode 7: Geotechnikai tervezés. 1. rész: Általános szabályok MSZ EN 1998-1:2008 Eurocode 8: Tartószerkezetek tervezése földrengésre. 1. rész: Általános szabályok, szeizmikus hatások és az épületekre vonatkozó szabályok Deák György – Erdélyi Tamás – Fernezelyi Sándor – Kollár László - Visnovitz György: Épületek tartószerkezeteinek tervezése az EUROCODE alapján : Terhek és hatások. Bertelsmann Springer Magyarország Kft. Budapest, 2006. Deák György – Draskóczy András – Dulácska Endre – Kollár László - Visnovitz György: Vasbetonszerkezetek Tervezés az EUROCODE alapján. Springer Média Magyarország Kft. Budapest, 2007. január Szepesházi Róbert: Geotechnikai Tervezés az EUROCODE 7 és a kapcsolódó európai geotechnikai szabványok alapján. Business Média Magyarország Kft. Budapest, 2008. szeptember Széchy: Alapozás II. (Műszaki Könyvkiadó, 1963)

1.5. Az alapok felső síkjára jutó terhelések (GEO és STR határállapotra) 1.5.1. Geometriai elrendezés (rajz)

3. ábra - A számításnál felhasznált sávalap és pontalap hivatkozások

1.5.2. Táblázatos teherösszegzés

Ideális esetben az állandó és esetleges terhek karakterisztikus értékéből, a megfelelő parciális és kombinációs tényezőkből, dinamikus tényezőkből, hasznos teher csökkentő tényezőkből számíthatók az alapok felső síkjára ható terhek. Az egyes faltestekre és pillérekre jutó terheket a következő táblázat tartalmazza. (Az első kötet elkészítésekor használt AXIS modellek változtatás nélkül kerültek felhasználásra). A talajtörés ellenőrzésére és a süllyedésszámításhoz más teherkombinációk szükségesek, ezért két külön táblázat készül.


Alapozási terv

6.1. fejezet

439

1.5.2.1. Terhek és hatások


Az épület burkolati rétegrendjeiből származó állandó terheket, valamint a hasznos terheket a következő táblázatok tartalmazzák: vastagság

réteg megnevezése

[cm]

R1. 2,0 cm 6,0 cm 6,0 cm

15,0 cm 15,0 cm

úsztatott padló rétegrend (földszinti padló) burkolat és ragasztó aljzatbeton hőszigetelés, úsztatóréteg vízszigetelési rétegek monolit vasbeton padlólemez tömörített kavicságy

úsztatott padló rétegrend (földszint felett) burkolat és ragasztó aljzatbeton úsztatóréteg monolit vasbeton födém álmennyezet

…nélkül: A rétegrend súlyából származó állandó teher karakterisztikus értéke a szerkezeti önsúly… …figyelembevételével:

zöldtető rétegrend 40-30cm könnyített termőföld keverék dombornyomott vízmegtartó réteg, mindkét oldalán 2,0 cm szűrőréteggel (geotextíliával) 12,0 cm extrudált PS hab hőszigetelés vízszigetelési rétegek 8,0 cm 5-15cm polisztirolgyöngy adalékos lejtbeton 25,0 cm monolit vasbeton födém álmennyezet …nélkül: A rétegrend súlyából származó állandó teher karakterisztikus értéke a szerkezeti önsúly… …figyelembevételével: R3. 37,0 cm

R4. 1,0 cm 10,0 cm 30,0 cm 1,0 cm

homlokzati fal rétegrend külső alap-és fedővakolat, dryvit hálóval EPS hőszigetelés PTH 30 N+F téglafal belső javított mészhabarcs vakolat

…nélkül: A rétegrend súlyából származó állandó teher karakterisztikus értéke a szerkezeti önsúly… …figyelembevételével:

térf.súly

súlya

3

[kN/m ] [kN/m2]

[m]

…nélkül: A rétegrend súlyából származó állandó teher karakterisztikus értéke a szerkezeti önsúly… …figyelembevételével: R2. 2,0 cm 5,0 cm 3,0 cm 25,0 cm

vast.

k,i

0,02 0,06 0,06 0,15

25,00 25,00 0,40 25,00

2,12 5,87

Gk,R1=

k,i

0,02 0,05 0,03 0,25 -

25,00 25,00 0,20 25,00 -

Gk,R2=

k,i

0,37

13,00

0,02 0,12 0,08 0,25 -

10,00 0,40 10,00 25,00 -

Gk,R3=

k,i

0,01 0,10 0,30 0,01

18,00 0,15 8,37 18,00

Gk,R4=

gk,i 0,50 1,50 0,02 0,10 3,75

gk,i 0,50 1,25 0,01 6,25 0,20 1,96 8,21 gk,i 4,81

0,20 0,05 0,10 0,80 6,25 0,20 6,16 12,41 gk,i 0,18 0,02 2,51 0,18 0,38 2,89

5. táblázat: Rétegrendekből származó állandó terhek karakterisztikus értékének meghatározása


Alapozási terv

6.1. fejezet

440 hasznos teher megnevezése

teher qk hivatkozás 2 [kN/m ] [kN/m] [1] fejezetére 3,0 0,4 1,0 0,3 -

0,5

7.2 pont 7.2 pont 7.4 pont 7.5 pont 7.7 pont


Irodateher (használati osztály: B) Nem járható tető (hajlásszög < 10fok) (használati osztály: H) 13 Válaszfalteher (kettőzőtt, szerelt gipszkarton) . Függesztett gépészeti teher Elválasztó falak vízszintes hasznos terhei Ezen terheknél dinamikus hatásokat nem kell figyelembe venni.

6. táblázat: Hasznos terhek karakterisztikus értékének meghatározása

A hóteher számítása [2] alapján:

A felszíni hóteher karakterisztikus értéke: sk  1,25kN / m 2

A tetők hóterhének karakterisztikus értéke (alaki tény.: i  0,8 ): s  i  sk  1,00kN / m 2

Az attika helyi hófelhalmozódást eredményezhetne a tetőn, de jelen esetben, az attika túl alacsony ahhoz, hogy többlethatást okozzon.

A hófelhalmozódás alaki tényezője [1] 8.5.7 pontja szerint:  w2  0,8

Mivel a hófelhalmozódás alaki tényezője nem nagyobb, mint a normál terhelési esethez tartozó alaki tényező, felhalmozódott hó nem okoz többletterhet a tetőn. (Amennyiben a szomszéd ház magasabb lenne, akkor hózug teherrel kellene számolni.)

Mivel a tető hóterhének értéke nem nagyobb, mint a 0,7  g k  0,7 12,41  8,69kN / m 2 rendkívüli hóterhet [1] 8.7 pontja szerint nem kell figyelembe venni.

A szélteherből keletkező vízszintes terheket a födémlemezek és a vasalt aljzat osztják el a széliránnyal párhuzamos falak között, így vízszintes erő csak a fallal párhuzamosan keletkezik, a falra merőleges vízszintes erő nulla. Ha a vasalt ajzat-fal csomóponti kialakítása nem teszi lehetővé a földszinti fal szélterhének átadást a vasalt aljzatra, akkor ezt a (csekély), fal síkjára merőleges vízszintes terhet az alaptest méretezésénél figyelembe kell venni. Teherkombinációk:

A talajtörés ellenőrzéséhez a tartós tervezési helyzethez tartozó „felső” (sup) vagy „kedvezőtlen” teherkombinációt kell használni: p Ed   γ G, j,sup G k,j  γ Q,1  Q k,1   γ Q,i ψ0,i  Q k,i j

i 1

A válaszfalterhet az EC1 kvázi-állandó hasznos teherként kell figyelembe venni. A födémről függesztett gépészeti terhet is javasolható kvázi-állandó hasznos tehernek tekinteni. A kvázi-állandó terheknél 0=1=2=1,0, a parciális tényező 1,5 illetve – ha jelenlétük kedvezőbb esetet okozna – hatásuktól el lehet tekinteni. [1] Deák-Erdélyi-Fernezelyi-Kollár-Visnovitz: Terhek és hatások. Tervezés az Eurocode alapján. 2006. [2] MSZ EN 1992-1-3 A tartószerkezetet érő hatások. Általános hatások. Hóteher 13


Alapozási terv

6.1. fejezet

441

A süllyedésszámításhoz a kvázi-állandó teherkombinációt kell használni: pqp   Gk , j   2,i  Qk ,i j

i


A süllyedésszámítás esetén a válaszfalból és a gépészeti teherből származó teheresetnél γ2=1.0!

Az MSZ EN 1997 szabvány Nemzeti Melléklete a következő útmutatást adja:

1.5.2.2. Teherösszesítés talajtörés ellenőrzéséhez:

Teherösszesítés talajtörés ellenörzéséhez az alapozás felső síkjára, karakterisztikus érték Sávalapozás Tetőszintről

Állandó teher

Faltest neve

Emeletről

Hasznos

Önsúly+ Burkolat

Falazat terhe 1. em

Állandó teher

Hasznos

Önsúly+ Burkolat

Falazat terhe földszint

Válaszfal +gépészet

-0,15 és 0,70 között a vb. lábazat sulya

G

Q

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

1-2 faltest 2-7 faltest 8 faltest 9 faltest 10-14 faltest 15 faltest 16-18 faltest 19 faltest 20 faltest 21 faltest 22 faltest 23 faltest 24-26 faltest Pillér neve

9,78 27,36 0,00 0,00 27,56 9,81 19,71 62,42 71,28 44,62 69,05 35,50 23,61

7,20 7,29 9,15 9,15 7,29 9,15 7,80 14,00 9,15 9,15 9,15 9,15 7,80 Pillér önsúly

1,05 2,92 0,00 0,00 2,94 1,05 2,13 6,73 7,50 4,82 7,26 3,84 2,55

6,37 17,38 33,75 34,30 17,40 6,89 12,83 40,65 41,25 17,11 40,70 11,55 15,39

6,00 7,40 9,30 9,30 6,10 9,30 7,87 14,23 9,30 9,30 9,30 9,30 7,87 Pillér önsúly

0,81 2,22 3,46 3,53 2,22 0,88 1,64 5,18 5,10 2,19 4,80 4,46 1,96

2,56 7,03 13,69 13,92 7,05 2,77 5,16 16,32 16,89 6,92 15,90 4,68 6,17

4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13

33,47 63,55 56,33 56,88 62,47 39,27 52,34 135,42 135,10 84,30 132,33 69,63 58,79

4,42 12,18 17,15 17,45 12,21 4,71 8,93 28,23 29,50 13,93 27,96 12,98 10,68

[kN]

[kN]

[kN]

[kN]

[kN]

P1 P2 P3 P4 P5

335 452 403 342 479

35 48 43 37 52

212 293 271 237 312

23 23 23 23 23

27 37 34 29 40

85 118 108 92 125

4,13 4,13 4,13 4,13 4,13

597 795 724 629 841

147 203 185 158 217

[kN]

23 23 23 23 23

7. táblázat: Teherösszesítés talajtörés ellenörzéséhez


Alapozási terv

6.1. fejezet

442

1.5.2.3. Teherösszesítés süllyedésszámításhoz: Teherösszesítés süllyedésszámításhoz az alapozás felső síkjára, karakterisztikus érték Sávalapozás Emeletről Állandó teher Hasznos


Tetőszintről Állandó teher Hasznos

Faltest neve

Önsúly+ Burkolat

Falazat terhe 1. em

Önsúly+ Burkolat

Falazat terhe földszint

Válaszfal +gépészet

-0,15 és 0,70 között a vb. lábazat sulya

G

Q

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

1-2 faltest 2-7 faltest 8 faltest 9 faltest 10-14 faltest 15 faltest 16-18 faltest 19 faltest 20 faltest 21 faltest 22 faltest 23 faltest 24-26 faltest Pillér neve

9,78 27,36 0,00 0,00 27,56 9,81 19,71 62,42 71,28 44,62 69,05 35,50 23,61

7,20 7,29 9,15 9,15 7,29 9,15 7,80 14,00 9,15 9,15 9,15 9,15 7,80 Pillér önsúly

2,38 6,61 0,00 0,00 6,64 2,39 4,81 15,22 16,95 10,90 16,40 8,67 5,76

6,37 17,38 33,75 34,30 17,40 6,89 12,83 40,65 41,25 17,11 40,70 11,55 15,39

6,00 7,40 9,30 9,30 6,10 9,30 7,87 14,23 9,30 9,30 9,30 9,30 7,87 Pillér önsúly

0,81 2,22 3,46 3,53 2,22 0,88 1,64 5,18 5,10 2,19 4,80 4,46 1,96

2,70 7,40 14,26 14,51 7,42 2,92 5,43 17,18 17,74 7,28 16,71 4,93 6,50

4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13

33,47 63,55 56,33 56,88 62,47 39,27 52,34 135,42 135,10 84,30 132,33 69,63 58,79

2,33 6,42 7,74 7,88 6,44 2,47 4,71 14,90 15,51 7,64 14,73 8,54 5,64

[kN]

[kN]

[kN]

[kN]

[kN]

P1 P2 P3 P4 P5

335 452 403 342 479

79 110 98 83 117

212 293 271 237 312

23 23 23 23 23

27 37 34 29 40

90 124 114 97 132

4,13 4,13 4,13 4,13 4,13

597 795 724 629 841

78 107 98 83 115

[kN]

23 23 23 23 23

8. táblázat: Teherösszesítés süllyedésszámításhoz

2.


A vizsgált telek Budapesten, a XI.kerületben, található. A vizsgált telek közel sík, beépítetlen, de a környezet szinte teljesen beépített. Az egyik szomszédos telken a telekhatáron egy épület áll, mely zártsorúan csatlakozik egyik oldalról a tervezett épülethez.

3.


JELENTÉS

–

GEOTECHNIKAI

A Talajvizsgálati jelentés készítője Dr. Móczár Balázs (GeoExpert Kft.), kelte 2011. október 20. A tartószerkezeti tervező kérésére az alapozás tervezéséhez egy Geotechnikai adatszolgáltatás is készült a geotechnikai tervező által (dátuma: 2011. november 5.). A talajvizsgálati jelentés 3 db 6 méteres kisátmérőjű fúrás, 2 db 6 m-es dinamikus verőszondázás (DPH), 2 db alapfeltárás, valamint a laboratóriumi vizsgálatok eredményeit alapul véve került összeállításra. A talajvizsgálati jelentés és a geotechnikai adatszolgáltatás alapján összefoglaljuk a geotechnikai viszonyokat. A közel sík terepfelszín alatt 0,5-0,8 méter vastag, vegyes, építési törmelékes, homokos feltöltés van. A feltöltés alatt egységesen egy sárgásbarna, rozsdafoltos, kőszórványos (lejtőtörmelékes) kövér agyagot tártak fel. Az agyag kemény konzisztenciájú, nehezen fúrható, tömör állapotú. Lejtőtörmelék 4-5 méteres mélység alatt gyakorlatilag nem volt észlelhető. A feltárt agyag a laboratóriumi vizsgálatok (és környékbeli tapasztalatok alapján) erősen térfogatváltozó tulajdonságú.


Alapozási terv

6.1. fejezet

443


Összefüggő talajvízzel nem kell számolni, réteg-és szivárgó vizekkel azonban bármely szinten megjelenhetnek. A szomszédos épület betonalapjainak alapozási síkja a terepszint alatt kb. 2 méterre található.

4.


A Geotechnikai adatszolgáltatás alapján a karakterisztikus geotechnikai paraméterek felvételének szempontjai és értékei az alábbiak. A tervezett épület alaptestei mindenképpen a kövér (térfogatváltozó) agyagrétegre terhelnek. A - javaslatok szerint - 2 méter mélységben történő sáv-és pilléralapozás esetén a várható lehatási mélység néhány méter. Az agyagréteg tulajdonságai ebben a talajzónában közel egységesnek mondhatóak. A talajvíz nem játszik szerepet. A várható hatástávolság alapján a teherbírás ellenőrzésénél és a süllyedésszámításnál az agyagréteg geotechnikai paramétereinek (talajfizikai jellemzőinek) karakterisztikus értékei a laboratóriumi-és terepi vizsgálatok eredményei, illetve az ezekből származtatott értékek alapján - figyelembe véve a tervezett alapozási módot – az alábbiak: Feltöltés (Mg): γ’ = 18.0 kN/m3 Kövér agyag (Cl): γ’ = 20.5 kN/m3 φk’ = 14o ck’= 55 kN/m2 Es= 13 MN/m2

5.

AZ ALAPOZÁSOK MÉRETEZÉSE

5.1. A választott alapozási mód, alkalmazott számítási eljárások

Az épület és a talaj, a környezeti adottságok értékelése, valamint a geotechnikai tervező javaslatai alapján síkalapozás (sáv- és pontalapok) alkalmazását választottuk (a 6.2-es fejezetben kidolgozásra kerül egy térszíni lemezalapos verzió is). Az agyag térfogatváltozási (zsugorodási-duzzadási) veszélye miatt az alapozási síkot a végleges terepszinthez képest az ún. meteorológiai határmélység alá le kell vinni, mely min. 2,0 méter. A szomszédos épület alapozási síkjához igazodva a jelenlegi terepszinthez képest kb. 2,0 méter mélyen lesz az alapozási sík (98,2 mBf.). Az alapok méretezéséhez az MSZ 1997-1 szabvány 6.5.2.2 fejezete szerinti számításos módszert, annak a szabvány D melléklete szerinti módszerét használjuk. A számítás egyszerűsége miatt számítógépes program nem szükséges.


Alapozási terv

6.1. fejezet

444

5.2. Síkalap alatti talajtörés ellenőrzése drénezett (hosszú időtartamú) terhelés feltételezésével (GEO határállapot)


A számításoknál egy saját készítésű EXCEL táblázatot használtunk, amely minden számítást a tényleges számokon végez el. A példák behelyettesített értékeinél viszont 2 tizedes jegy pontosságra kerekítettünk, így kerekített értékkel számolva eltérések adódnak. Pl. 2 tizedesre kerekítve 0.50m -2x0.03 m=0.43 m; 4 tizedesre: 0.50 m -2x0.0330=0.4340 m. A talajvizsgálati jelentés szerint az épület alatt a talaj rétegződése viszonylag egyenletes, így a sávalapoknak és a pontalapoknak is egységesen a –2.00m alapozási síkot vesszük fel. A sávalapok szélessége a gyakorlati tapasztalatok alapján (alapárok kiemelése) minimum 0.50 m kell, hogy legyen. A 15-ös számú faltest kivételével (telekhatár) minden sávalap és pontalap központos terhet kap a felszerkezetből. A 15-ös faltestnél az alaptest a szomszéd telken található sávalaptól 2 cm elválasztással készül, a felszerkezet további 5 cm „eltartással” készül. A szélteherből keletkező vízszintes terheket a födémlemezek és a vasalt aljzat osztja el a széliránnyal párhuzamos falak között, így vízszintes erő csak a fallal párhuzamosan keletkezik, a falra merőleges vízszintes erő nulla. Ha a vasalt ajzat-fal csomóponti kialakítása nem teszi lehetővé a földszinti fal szélterhének átadást a vasalt aljzatra, akkor ezt a fal síkjára merőleges vízszintes terhet az alaptest méretezésénél figyelembe kell venni. 5.2.1. Központosan terhelt sávalap (2-7 faltest) méretezése Az alaptest súlya: G a  B  h  γ beton  

 0.50 1.30  25.0  16.25kN/m Az alaptest feletti föld súlya: G f  (B  b)  t  γ 

 (0.50  0.30)  0.70 18.0  2.52kN/m

Gv,k Qv,k

feltöltés =18.0 kN/m3

=20.5 kN/m3 'k=14.0°



Terhek: Gv,k = 63.55 kN/m Qv,k = 12.18 kN/m



Az alaptestre jutó függőleges erők A talajvíz az alapozásnál nem játszik szerepet. karakterisztikus értéke: Vk  G v,k  Ga  Gf  Qv,k  63.55  16.25  2.52  12.18  95kN/m



   

c'k=55.0 kPa

Az alaptestre jutó függőleges erők tervezési értéke: Vd  γ G  (G v,k  G a  G f )  γ Q  Q v,k 

 1.35  (63.55  16.25  2.52)  1.50 12.18  129kN/m A falazat az alaptestre központosan terhel, így eB,k=0.00 m Az alaptest dolgozó szélessége: B‘ = B = 0.50m Az alaptest dolgozó hossza: L‘ = L =  m Hatékony takarási feszültség: q`  ti   i  0.80m 18.0kN / m3  1.20m  20.5kN / m3  39kN / m2 (kPa)


Alapozási terv

6.1. fejezet



445

Teherbírási tényezők számítása: (MSZ EN 1997-1 D4. szerint) N q  e π  tg `  tg2 (45   `/2)  e π  tg14  tg2 (45  14 / 2)  3.59


N   2  ( N q  1)  tg ` 2  (3.59  1)  tg14  1.29 N c  ( N q  1)  ctg ` (3.59  1)  ctg14  10.37



Alaki tényezők: (MSZ EN 1997-1 D4. szerint)  B`   0.50  sq  1     sin  '  1     sin 14  1.0  L`      B`   0.50  s  1  0.3     1  0.3     1.0  L`     ( sq  N q  1) (1.0  3.59  1) sc    1.0 Nq 1 3.59  1



A teher ferdeségi tényezői: (MSZ EN 1997-1 D4. szerint) az eredő erő függőleges, így iq = ic = i = 1.0  Az alapfelület hajlásának tényezői: (MSZ EN 1997-1 D4. szerint) az alap alsó síkja vízszintes, így bq = b = bc = 1.0  Az alap alatti hatékony térfogatsúly: a talajvíz nem játszik szerepet, így γ’ = γ = 20.5 kN/m3



A talajtörési ellenállás karakterisztikus értéke: R k  B  (ck  N c  bc  sc  i c  q  N q  bq  sq  i q  0.5  γ  N γ  B  b γ  s γ  i γ )   0.50m  (55.0kPa  10.37  1.0  1.0  1.0  39.0kPa  3.59  1.0  1.0  1.0 

 0.5  20.5kN/m3  1.29  0.50m  1.0  1.0  1.0)  355kN/m  A talajtörési ellenállás tervezési értéke: R 355 Rd  k   254kN/m γ R 1.40 (A 0-ben idézett NA9.1. szerinti R2 értékcsoportban γR=1.4)  Ellenőrzés: Vd = 129 kN/m < Rd = 254 kN/m , Megfelel!

Az alaptest nagy biztonsággal megfelel minimális szélességű alaptest esetén is.

5.2.2. Külpontosan terhelt sávalap (15 faltest) Az alaptest súlya: G a  B  h  γ beton 

Telekhatár



 0.50 1.30  25.0  16.25kN/m



Az alaptest feletti föld súlya: G f  (B  b)  t  γ 

 (0.50  0.30)  0.70 18.0  2.52kN/m



Terhek: Gv,k = 39.27 kN/m Qv,k = 4.71 kN/m

eB=0.07

Gv,k Qv,k


A telehatár (esetleges szomszédos alaptesttől) 2cm elválasztás pl. hungarocell

=20.5 kN/m3 'k=14.0° c'k=55.0 kPa

A talajvíz az alapozásnál nem játszik szerepet.


Alapozási terv

6.1. fejezet

Az alaptestre jutó függőleges erők karakterisztikus értéke: Vk  G v,k  G a  G f  Q v,k 

 39.27  16.25  2.52  4.71  63kN/m Az alap alsó síkjára jutó függőleges erők tervezési értéke: Vd  γ G  (G v,k  G a  G f )  γ Q  Q v,k 




446



 



 1.35  (39.27  16.25  2.52)  1.50  4.71  85kN/m A falazat az alaptestre külpontosan terhel, így eB=0.07 m Az eredő helye az alapozási síkon: M k ,0 (Gv ,k  Qv ,k )  eB ,k (39.27  4.71)  0.07 e B ,k     0.03m Vk Vk 63 Az alaptest dolgozó szélessége: B  B  2  e B,k  0.50m  2  0.035m  0.43m

 

Az alaptest dolgozó hossza: L‚ = L =  m Hatékony takarási feszültség: q`  ti   i  0.80m 18.0kN / m3  1.20m  20.5kN / m3  39kN / m2 (kPa)



Teherbírási tényezők számítása: N q  e πtg `  tg2 (45   `/2)  e πtg14  tg2 (45  14 / 2)  3.59




Alaki tényezők  B`   0.43  s q  1     sin '  1     sin14  1.0  L`      B`   0.43  s γ  1  0.3     1  0.3     1.0  L`     (s q  N q  1) (1.0  3.59  1) sc    1.0 Nq 1 3.59  1



A teher ferdeségi tényezői: az eredő erő függőleges, így iq = ic = i = 1.0



Az alapfelület hajlásának tényezői: az alap alsó síkja vízszintes, így bq = b = bc = 1.0



Az alap alatti hatékony térfogatsúly: a talajvíz nem játszik szerepet, így γ’ = γ = 20.5 kN/m3



A talajtörési ellenállás karakterisztikus értéke: R k  B  (ck  N c  b c  s c  i c  q  N q  b q  s q  i q  0.5  γ  N γ  B  b γ  s γ  i γ )   0.43m  (55.0kPa 10.37 1.0 1.0 1.0  39.0kPa  3.59 1.0 1.0 1.0 

 0.5  20.5kN/m3 1.29  0.43m 1.0 1.0 1.0)  285kN/m  A talajtörési ellenállás tervezési értéke: R 285 Rd  k   204kN/m γ R 1.40


Alapozási terv

6.1. fejezet



447

Ellenőrzés: Vd = 85 kN/m < Rd = 204 kN/m , Megfelel!


5.2.3. Külpontosan terhelt sávalap, vízszintes szélteherrel (15 faltest)

A lábazati csomópont kialakítástól függően a falfelületre jutó szélteher terhelheti közvetlenül az alaptestet is. A szintmagasság fele jut ide.



Az alaptest súlya: G a  B  h  γ beton 

 0.50 1.30  25.0  16.25kN/m Az alaptest feletti föld súlya: G f  (B  b)  t  γ 

 (0.50  0.30)  0.70 18.0  2.52kN/m  Terhek: Gv,k = 39.27 kN/m Qv,k = 4.71 kN/m A falfelületre jutó szélteher karakterisztikus értéke: q=1.00 kN/m2 A szintmagasság 3.05m, így Qh,k  3.05m / 2 1.0kN / m2  1.53kN / m 





 



Az alaptestre jutó függőleges karakterisztikus értéke: Vk  G v,k  G a  G f  Q v,k 

Qh,k

eB=0.07

Telekhatár



Gv,k Qv,k

feltöltés



A telehatár (esetleges szomszédos alaptesttől) 2cm elválasztás pl. hungarocell

=20.5 kN/m3 'k=14.0°

erők

c'k=55.0 kPa


 39.27  16.25  2.52  4.71  63kN/m Az alaptestre jutó vízszintes erők karakterisztikus értéke: H k  QH,k  1.53kN/m Az alaptestre jutó függőleges erők tervezési értéke: Vd  γ G  (G v,k  G a  G f )  γ Q  Q v,k 

 1.35  (39.27  16.25  2.52)  1.50  4.71  85kN/m Az alaptestre jutó vízszintes erők tervezési értéke: Hd  γ Q  QH,k  1.50 1.53  2.29kN/m

Az eredő helye az alapozási síkon M (G  Q v,k )  e B,k  H k  h (39.27  4.71)  0.05  1.53 1.30 e B,k  k,0  v,k   0.08m Vk Vk 63 Az alaptest dolgozó szélessége: B  B  2  eB,k  0.50  2  0.08  0.34m

 

Az alaptest dolgozó hossza L‚ = L =  m Hatékony takarási feszültség: q`  t i  γi  0.80m 18.0kN/m3  1.20m  20.5kN/m3  39kN/m2 (kPa)



Teherbírási tényezők számítása: N q  e πtg `  tg2 (45   `/2)  e πtg14  tg2 (45  14/2)  3.59

N γ  2  (N q  1)  tg ` 2  (3.59  1)  tg14  1.29 N c  (N q  1)  ctg ` (3.59  1)  ctg14   10.37


Alapozási terv

6.1. fejezet

Alaki tényezők  B`   0.34  s q  1     sin '  1     sin14  1.0  L`      B`   0.34  s γ  1  0.3     1  0.3     1.0  L`     (s q  N q  1) (1.0  3.59  1) sc    1.0 Nq 1 3.59  1




448



A teher ferdeségi tényezői: ferdeségi tényező paraméterei: Hk 1.53 f   0,01 1 Vk  B  L  ck  ctgk 63  0.34  1  55.0kPa  ctg14.0 

A teher ferdeségének tényezői: 2  0,34 / 1,00 2  B ' / L' m  mL  = 1  B ' / L' 1  0,34 / 1,00

= 1,75

iq  1  f 

= 1 0,011

= 0,

i  1  f 

= 1 0,011

= 0,

m

m 1

ic  i q 

1  iq

N c tg 

1, 75

2, 75

= 0,70 

1  0,78 10,37  tg14

= 0,









A talajtörési ellenállás karakterisztikus értéke: R k  B  (ck  N c  b c  s c  i c  q  N q  b q  s q  i q  0.5  γ  N γ  B  b γ  s γ  i γ )   0.34m  (55.0kPa 10.37 1.0 1.0 1.0  39.0kPa  3.59 1.0 1.0 1.0 

 0.5  20.5kN/m3 1.29  0.34m 1.0 1.0 1.0)  240kN/m  A talajtörési ellenállás tervezési értéke: R 240 Rd  k   172kN/m γ R 1.40  Ellenőrzés: Vd = 85 kN/m < Rd = 172 kN/m , Megfelel!


Alapozási terv

6.1. fejezet

449


5.2.4. Központosan terhelt pontalap (P5 pillér) 

Az alaptest súlya: G a  B  L  h  γ beton 

 1.40  2.00 1.30  25.0  91.0kN



Az alaptest feletti föld súlya: G f  (B  L  b  l)  t 0  γ 

 (1.40  2.00  0.30 1.00)  0.70 18.0   31.50kN







Gv,k Qv,k

Terhek: Gv,k = 841 kN Qv,k = 217 kN


Az alaptestre jutó függőleges erők karakterisztikus értéke: Vk  G v,k  G a  G f  Q v,k 

 841  91  31.50  217  1181kN Az alaptestre jutó függőleges erők tervezési értéke: Vd  γG  (G v,k  Ga  Gf )  γQ  Qv,k 

=20.5 kN/m3 'k=14.0° c'k=55.0 kPa


 1.35  (841  91.0  31.50)  1.50  217  1626kN

   

A falazat az alaptestre központosan terhel, így eB,k=0.00 m Az alaptest dolgozó szélessége: B‘ = B = 1.40m Az alaptest dolgozó hossza: L‘ = L = 2.00 m Hatékony takarási feszültség: q`  t i  γi  0.80m 18.0kN/m3  1.20m  20.5kN/m3  39kN/m2 (kPa)



Teherbírási tényezők számítása: N q  e πtg `  tg2 (45   `/2)  e πtg14  tg2 (45  14 / 2)  3.59






Alaki tényezők  B`   1.40  s q  1     sin '  1     sin14  1.17  L`   2.00   B`   1.40  s γ  1  0.3     1  0.3     0.79  L`   2.00  (s q  N q  1) (1.17  3.59  1) sc    1.23 Nq 1 3.59  1

A teher ferdeségi tényezői: az eredő erő függőleges, így iq = ic = i = 1.0


Alapozási terv

6.1. fejezet

450










A talajtörési ellenállás karakterisztikus értéke: R k  B  L/  (ck  N c  b c  s c  i c  q   N q  b q  s q  i q  0.5  γ  N γ  B  b γ  s γ  i γ ) 

 1.40m  2.0m  (55.0kPa  10.37  1.0  1.23  1.0  39.0kPa  3.59  1.0  1.17  1.0 

 0.5  20.5kN/m3  1.29  1.40m  1.0  0.79  1.0)  2463kN  A talajtörési ellenállás tervezési értéke: R 2463 Rd  k   1760kN γ R 1.40  Ellenőrzés: Vd = 1626 kN < Rd = 1760 kN , Megfelel!

A fent részletezett 4 számítás alapján táblázatos formában az épület sáv- és pontalapjainak ellenőrzése:

9. táblázat: Sáv és pontalapok összesített ellenörzése

5.3. Ellenállás elcsúszással szemben

Drénezett terhelés esetén az ellenállás az altalaj hatékony súrlódási szögétől függ (a kohéziót az MSZ EN 1997 szerint helyénvaló figyelmen kívül hagyni). Ha csak szél a vízszintes erő, egy falazott vagy vb. vázas épületnél ez nem lehet mértékadó.


Alapozási terv

6.1. fejezet

451

5.4. Külpontosság ellenőrzése


A karakterisztikus értékekből számított külpontosság nem haladhatja meg a téglalap alakú alaptest szélességének 1/3-át (vagyis legalább az alaptest fele dolgozzék). Szokványos épületben egy-egy alapnál önállóan ez nem fordulhat elő – de a külpontosságot már az 5.2.3 pontban amúgy is számítani kellett!

5.5. Süllyedésszámítás

5.5.1. A központosan terhelt pontalap feszültségszámítási módszerrel

(P5

pillér)

süllyedése

a

Kany-féle

Az alapok alatti süllyedések meghatározásához először ki kell számolni az alaptest alatti, süllyedésszámítás szempontjából mértékadó feszültségeket. Ehhez kétféle módszert használtunk (az összehasonlíthatóság végett). Először a Kany-féle feszültségszámítási módszert, majd egy közelítő módszert, a Jáky-féle számítást. Az alaptest karakterisztikus pontja alatti talajfeszültségek (Kany-féle számítás) felhasználásával határozzuk meg a süllyedést. A karakterisztikus pont alatti feszültség az alaptest B/L és z/B viszonya alapján egy grafikonról leolvasható. Geometria:  alaptest szélessége: B = 1.40 m  alaptest hossza: L = 2.00 m  viszonyszám: B/L=0.70

Terhelés: A süllyedésszámításhoz készített teherösszesítésből az alaptest alsó síkján  a teher karakterisztikus értéke Vk = 1079 kN V 1079kN  385.36kN/m2  feszültség: σ z,0  k  B  L 1.40m  2.00m

Hatékony takarási feszültség 20%-a az alaptest alsó síkján (az ábrán 0,0 szint): q`20%  7.80kN/m2 Az alaptest alatti talaj térfogatsúlya: γ = 20.50 kN/m3 Az alaptest alatti talaj összenyomódási modulusa: Es = 13 MN/m2


Alapozási terv

6.1. fejezet

0

452

25

50

75

100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425


0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

Alaptest alatti feszültség

Hatékony takarási feszültség 20%-a Jaky

Vízszintes tengely az alaptest alatti feszültség [kN/m2], Függőleges tengely az alaptest alsó síkja alatti mélység [m] 4. ábra: Kany-és a Jaky féle alaptest alatti feszültségek

A határmélységet a két görbe metszéspontja adja meg: m0 = 4.19m A határmélységig az ábra alatti terület:  z  σ z

z  σz 424.79kN/m Számított süllyedés: e     32.68mm Es 13000kN/m 2

5.5.2. A központosan terhelt pontalap (P5 pillér) süllyedése Jáky módszerrel Geometria:  alaptest szélessége: B = 1.40 m  alaptest hossza: L = 2.00 m

Terhelés: A süllyedésszámításhoz készített teherösszesítésből az alaptest alsó síkján  a teher karakterisztikus értéke Vk = 1079 kN V 1079kN  385.36kN/m 2  feszültség: σ z,0  k  B  L 1.40m  2.00m B  1.40m    Határmélység (Jáky szerint): m0  2  B  1    2 1.40m  1    1.82m  2L   2  2.00m  A Jáky-féle elmélet a taplfeszültségből kiindulva a határmélységig lineáris feszültség csökkenést feltételez.


Alapozási terv

6.1. fejezet

453

Grafikusan ábrázolva lásd az előző pont diagramjában (sűrűn szaggatott vonallal).

m0  σ z,0

1.82m  385.36kN/m 2  350.67kN/m 2 2 m 0  σ z,0 1.82m  385.36kN/m 2 2 2   26.97mm Számított süllyedés: e  Es 13000kN/m 2 


Ábra alatti terület:

5.5.3. A számított süllyedések táblázatos formában a többi alaptestre:

Faltest neve

1-2 faltest 2-7 faltest 8 faltest 9 faltest 10-14 faltest 15 faltest 16-18 faltest 19 faltest 20 faltest 21 faltest 22 faltest 23 faltest 24-26 faltest

Pillér neve P1 P2 P3 P4 P5

Sávalap és pontalap süllyedése Sávalap: 50x130-as sávalap, alsó sík -2.00m Közvetlenül az alaptest alsó síkja alatt L q` 20%-a  B

G

Q

Vk

[kN/m]

[kN/m]

[kN/m]

33,47 63,55 56,33 56,88 62,47 39,27 52,34 135,42 135,10 84,30 132,33 69,63 58,79

2,33 6,42 7,74 7,88 6,44 2,47 4,71 14,90 15,51 7,64 14,73 8,54 5,64

55 89 83 84 88 61 76 169 169 111 166 97 83

G

Q

Vk

B

L



q` 20%-a

`

Es

e

[kN]

[kN]

[kN]

[m]

[m]

[kN]

[kN]

[kN/m3]

[Mpa]

[mm]

597 795 724 629 841

78 107 98 83 115

798 1025 945 835 1079

1,40 1,40 1,40 1,40 1,40

2,00 2,00 2,00 2,00 2,00

285,00 366,07 337,50 298,21 385,36

7,8 7,8 7,8 7,8 7,8

20,5 20,5 20,5 20,5 20,5

13,0 13,0 13,0 13,0 13,0

23,50 30,90 28,28 24,69 32,68

[m]

[m]

[kN/m2]

[kN/m2]

? 0,50 27,50 7,8 ? 0,50 44,50 7,8 ? 0,50 41,50 7,8 ? 0,50 42,00 7,8 ? 0,50 44,00 7,8 ? 0,50 30,50 7,8 ? 0,50 38,00 7,8 ? 0,50 84,50 7,8 ? 0,50 84,50 7,8 ? 0,50 55,50 7,8 ? 0,50 83,00 7,8 ? 0,50 48,50 7,8 ? 0,50 41,50 7,8 Pontalap: 1.40x2.00x1.30 alaptest as.:-2.00m Szélesség/Hosszuság/Magasság

`

Es

e

[kN/m3]

[MN/m2]

[mm]

20,5 20,5 20,5 20,5 20,5 20,5 20,5 20,5 20,5 20,5 20,5 20,5 20,5

13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0

0,73 1,79 1,66 1,68 1,77 1,03 1,30 4,27 4,27 2,29 4,19 1,97 1,66

10. táblázat: Számított süllyedések Kany féle módszerrel

5.5.4. A számított süllyedések értékelése

Az EN 1997-1 NA 1. táblázatából a „váz nélküli nagyblokk vagy vasalatlan téglafal” relatív lehajlás gyors konszolidáció esetén érvényes 0,007 korlátját ellenőrizzük. A fogalom értelmezése az MSZ EN 1997-1 H1 ábráján látható. Az 1.2.1 pont 2. ábra szerinti geometriai elrendezés és a 7. táblázat süllyedésértékeinek elemzése alapján hosszirányban – a biztonság javára – nem a teljes épülethosszat, hanem csak a lépcsőházig tartó hosszat vizsgáljuk. A 16-18 faltest 1,3 mm-es, a 19. faltest 4,27 mm-es és a 21. faltest 2,29 mm-es süllyedése alapján a relatív lehajlás 2,79/26100 = 0,0001< 0,0007, vagyis jóval alatta van a megengedhetőnek. A keresztirányú vizsgálatot a 10-14 faltest alatti 1,77 mm, a P5 pillér alatti 32,68 mm és a 15 faltest alatti 1,03 mm süllyedés számításba vételével végezzük el. Itt a relatív lehajlás 31,42/10500 = 0,003 > 0,0007, vagyis a fenti korlátnál nagyobb. Észre kell azonban vennünk, hogy harántirányban csak az oszloptól távol van téglafal, vagyis a korlátozást nem helyes erre is értelmezni. Ha a szabvány H melléklet (2) pont szerinti 1/300 relatív elfordulási korlátot vizsgáljuk, az eredményünk 31,65/3300 = 0,0095 = 1/104 akkor is kedvezőtlen. Véleményünk az, hogy ilyen esetben inkább a födémek támaszsüllyedésének hatását és a válaszfalak deformáció-tűrését kell vizsgálni (lásd NA13,1 pontot).


Alapozási terv

6.1. fejezet

454

5.6. Az alaptestek szilárdsági méretezése (STR határállapot)


5.6.1. Központosan terhelt pontalap (P5 pillér) Az alaptest vasalatlan beton, szilárdsági jele C20/25 A húzószilárdság tervezési értéke:

fctd = 0.1 kN/cm2 Az alaptestre ható (abban hajlítást okozó) függőleges teher tervezési értéke: Vd  1.35  841  1.50  217  1460.85kN A pontalap B szélessége mentén működő MI, valamint az L hossza mentén működő MII nyomatékok számításához merev alapot és így az MSZ EN 1997-1 6.6.8 szerint lineáris (esetünkben egyenletes) talpfeszültség-eloszlást tételezünk fel.

A nyomatékok Széchy: Alapozás II. kötet III.16. képletei szerint: 2 2 Vd 1460.85  2.0  1.0   Ll MI      2  B  b     2 1.40  0.3  67.39kNm 6 B L  2  6 1.40  2.00  2  Az alaptest I-I metszetének keresztmetszeti modulusa: WI  A húzófeszültség: σ I 

140 1302  394333cm 3 6

MI 6739   0.017kN/cm 2  f ctd  0.1kN/cm 2 WI 394333

Vd 1460.85  1.40  0.3   Bb M II      2  L  l    2  2.0  1.0  131.52kNm 6 B L  2  6 1.40  2.00  2  2

2

Az alaptest II-II metszetének keresztmetszeti modulusa: WII 

200 1302  563333cm 3 6

M I 13152   0.023kN/cm 2  f ctd  0.1kN/cm 2 WI 563333 Az alaptest vasalás nélkül mindkét irányban megfelel.

A húzófeszültség: σ I 

5.6.2. Külpontosan terhelt sávalap (15 faltest)

Az alaptest vasalatlan beton, szilárdsági jele C20/25 A húzószilárdság tervezési értéke fctd = 0.1 kN/cm2

Az alaptestre ható (abban hajlítást okozó) függőleges teher tervezési értéke:

Vd  1.35  39.27  1.50  4.71  60.08kN/m

A talajreakció külpontosságára elfogadjuk a GEO határállapot méretezéséhez számított, karakterisztikus teherértékekből származó nagyságot: eB = 0.07m. Jelentős vízszintes erőből származó külpontosság esetén a terhek tervezési értékéből újra kell


Alapozási terv

6.1. fejezet

455

számítani, mert valószínűleg az a külpontosság nagyobb lesz. Ha az alaptest talajjal érintkező felületének keresztmetszeti modulusa:


1.00  0.52 WT   0.04167m3 , 6 a hajlítást okozó talajfeszültségek:  a külpontosság felőli szélen

Vd V 60.08 60.08  d  eB    0.07  221kN/m 2 B 1.0 WT 0.5 1.0 0.04167 a külpontosságtól távolabbi szélen

σ1 



Vd V 60.08 60.08  d  eB    0.07  19kN/m 2 B 1.0 WT 0.5 1.0 0.04167 a felmenő fal síkjában (a konzol „befogási síkjában”)

σ2 



σ3  19  (18/50)  (221  19)  92kN/m2 A fal síkjába eső metszetre ható fajlagos (1 m-re eső) nyomaték: σ  σ 3 a 2  σ 2  σ 3 19  92 0.18 2 19  92 m 2       3.9kNm/m 2 3 σ 2  σ3 2 3 19  92 Az alaptest függőleges metszetének fajlagos keresztmetszeti modulusa: 100 1302 Walap   281662cm 3 /m 6 m 390   0.0014kN/cm 2  f ctd  0.1kN/cm 2 A húzófeszültség: σ  Walap 281662 Az alaptest vasalás nélkül megfelel.

6.


A sáv-és pilléralapok megépítéséhez kb. 2,0 méter mélységű alapárkokra és alaptömbökre van szükség. A tapasztalatok alapján ilyen mélységig ideiglenes nyitva tartás esetén a földpartok függőleges falakban is állékonyak maradnak a kövér agyag rétegben. A betonozást a kiemelést követően 1 napon belül meg kell kezdeni. Esős időben történő alapozás esetén az alapozási sík feletti 15-20 cm-es talajrészt csak közvetlenül a betonozás előtt szabad kiemelni. A kivitelezés során minden alaptest esetén ellenőrizni kell az altalajt az alapsíkon. Amennyiben esetlegesen feltöltést, vagy nem a talajvizsgálati jelentésnek megfelelő rétegződést észlelnek, akkor haladéktalanul értesíteni kell a geotechnikai tervezőt. Szükség esetén az alapsíkot mélyíteni kell. Az építés alatt talajvízzel számolni nem kell. Szélső esetben rétegvízszivárgás előfordulhat. A síkalapok fenntartási és üzemeltetési igényt nem támasztanak.


Alapozási terv

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

Recommend Documents