Feladat ismertetés

1. HORGONYZOTT RÉSFALSZERKEZETEsettanulmányAlapozásokésföldmegtámasztószerkezetektervezéseaz MSZ EN 1997 szerint c. könyv, 4. fejezetalapján

2. Feladat ismertetés • Vasbeton vázas épület pince tömbjét körítő horgonyzott résfal szerkezet • 3 pinceszint → 9-10 méter mélységű munkagödör kiemelés • Tervezett résfal szerkezet CSAK munkatér-határolás funkciót lát el (!) • Külső oldali föld- és víznyomás felvétele • Alsó agyagrétegbe bekötve kizárja a munkatérből a talajvizet • NEM függőleges teherhordó szerkezet • A megoldás CSAK egy keresztmetszetet vizsgálatának bemutatására szorítkozik • A valóságban MINDEN (különböző) keresztmetszet vizsgálni kell – a különböző talajrétegződés, befogási mélység, stb. ismeretében • A számítás alapú tervezés az EC7 szerinti parciális tényezők figyelembevételével készült ■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

3. Feladat ismertetés – keresztmetszet vázlatos skicc rajza ■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

4. Figyelembeveendő szabványok • MSZ EN 206-1 Betonok (és korrózióvédelem) • MSZ EN 10080 Betonacél (általános követelmények) • MSZ EN 1990 A tervezés alapjai • MSZ EN 1991-1 Terhek, hatások - általános hatások • MSZ EN 1991-2 Terhek, hatások - hidak terhei • MSZ EN 1992-1 Vasbetonszerkezetek tervezése, általános szabályok • MSZ EN 1997-1 Geotechnikai tervezés, általános szabályok • MSZ EN 1997-2 Geotechnikai tervezés, vizsgálatok • MSZ EN 1998-1 Tervezés földrengésre, általános szabályok • MSZ EN 1998-5 Tervezés földrengésre, alapozás és geotechnikai szempontok • MSZ EN 1538 Résfalépítési előírások (kivitelezés) • MSZ EN 1537 Talajhorgony épitési előírások (kivitelezés) ■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

5. Szerkezet osztályba sorolása • MSZ EN 1990 szerint: CC2 kárhányad osztály (közepes)  RC2 megbízhatósági osztály. A tervellenőrzést az DL2 osztály szerint kell végrehajtani (tervezővel azonos képzettségű ellenőr, de lehet ugyanannak a cégnek az alkalmazottja), a helyszíni ellenőrzés az IL2 osztály előírásai szerint. • MSZ EN 1997-1 szerint: 2. geotechnikai kategória (közepes) • MSZ EN 1998-1 szerint: II. fontossági osztály (közönséges épület) • Fentieknek megfelelően a modelltényező KFI= 1,0, azaz a szabványokban megadott parciális tényezők alapértéke növelés vagy csökkentés nélkül használandó a számításban (törési kockázat P 10-4, megbízhatósági index  3,7 , ld. MSZ EN 1990). Földrengés szempontjából I= 1,0, azaz a referencia gyorsulást (agR) nem kell növelni. • A szerkezet tervezési élettartama TLR= 50 év. • A fentieken túl célszerű a résfalszerkezetetvízzárósági követelmény szerint is osztályba sorolni. Erre nincs EC előírás, de lényeges előre megfogalmazni az elvárásokat a későbbi viták megelőzésére ill. a megítélés szubjektivitásának kiküszöbölésére (pl. a vonatkozó osztrák ÖBV Richtlinie vagy más előírás szerint) 5 ■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

6. Talajfizikai jellemzők vizsg., talajmechanikai feltárások 6 Feltárások helyszínrajza ■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

7. Talajfizikai jellemzők vizsg., talajmechanikai feltárások 7 3.F. fúrásszelvény ■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

8. Talajfizikai jellemzők vizsg., talajmechanikai feltárások 8 Jellemző talajszelvény ■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

9. Talajfizikai jellemzők vizsg., talajmechanikai feltárások 9 Talajfizikai jellemzők ■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

10. Talajfizikai jellemzők vizsg., talajmechanikai feltárások 10 Talajvíz-viszonyok: • A talajvíz nyugalmi szintje 5,28 - 6,25 m közötti terepszint alatt mélységben, 94,74 – 93,75 Bm. szintek között jelentkezett; mindenütt az agyagos iszap (clSi) rétegben helyezkedik el • Becsült maximális talajvízszint: 97,5 Bm.; A mértékadó talajvízszint a fenti értékeknél 50 cm-rel magasabb szinten veendő figyelembe. • A talajvíz beton agresszivitása XA1 kitéti osztályú az MSZ EN 206-1 szerint. Ez alapján a tervezendő min. betonszil. C30/37 osztályú, min. cementadagolás 300 kg/m3 CEM II tipusú cement, maximális víz-cement tényező 0,55. ■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

11. Földrengés jellemzők 11 A területre jellemző földrengési paraméterek az MSZ EN 1998-1 szerint: • Maximális vízszintes referencia gyorsulás agR= 0,14g (Budapest területe), figyelembeveendő átlagos értéke a MMK Tartószerkezeti Tagozat állásfoglalása szerint cs= 0,7-szeres. • Az épület fontossága II. osztályú, így I= 1,0. • A figyelembe veendő vízszintes gyorsulás végeredményben ag= csI agR 0,1g • A környező felszín közel sík és az épület fontossági tényezője (I ) sem nagyobb 1,0-nél, így topográfiai növelő tényezőt nem kell alkalmaznunk. • A talajkategória besorolás „C” osztályú. Ez alapján a talajra jellemző tényező S= 1,15. • A részletek mellőzése mellett megállapíthatjuk, hogy a talajszelvény adottságai olyanok, hogy talaj megfolyósodással számolnunk nem kell (lásd MSZ EN 1998-5). • A talajok közül a homokos kavics és a kavicsos homok rétegekben a vízáteresztőképesség k 10-4 m/sec. A talajok akkor tekinthetőek dinamikailag vízzárónak, azaz olyannak, amiben a földrengés nyomán nem keletkezik dinamikus víznyomás többlet, ha k 510-4 m/sec, azaz ezekben a rétegekben ezt is figyelembe kell vennünk. ■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

12. Figyelembeveendő teherbírási és használhatósági hat.áll. 12 ■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

13. Figyelembeveendő teherbírási és használhatósági hat.áll. 13 A listában áthúzással jelöltük azokat az állapotokat, amelyek vizsgálata a horgonyzott résfal esetén nem szükséges az alábbiak miatt: • Ennél a szerkezetnél rendkívüli állapotok vagy nem fordulnak elő, vagy azok nyilvánvalóan nem okozhatnak olyan terhelést, ami mértékadó lehetne a többi állapothoz képest. • Az építési állapotok élettartama néhány hónapban, maximum fél évben mérhető. Szeizmikus állapotban a szabványos figyelembeveendő referencia gyorsulás (agR) 50 éves épület tervezési élettartamhoz adott, rövidebb időtartam esetén redukálható a I tényezővel. ag= I agR; I= (TLR / TL)-1/3  0,2 ; TLR = 50 év épület élettartam TL  0,5 év építési időtartam Építéskor ag 0,2  0,1g  0,02g nyilvánvalóan elhanyagolhatóan kicsi. • A horgonyfej minősített gyártmány, elegendő a megfelelő terméket kiválasztani a horgonyerő függvényében. • A szokásos horgony injektált befogási hosszak többszörösen megfelelnek a feszítőkábel lehorgonyzására, így ezt ellenőrizni felesleges. • Az EQU, UPL, FAT határállapotok a horgonyzott résfalszerkezet esetén nem fordulnak elő. ■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

14. Földnyomás és víznyomás figyelembevétele 14 Az alkalmazott szoftverek (pl. Plaxis, Geo5, stb.) maguk számítják a föld- és víznyomást, amihez az alábbi megfontolásokat kell figyelembe vennünk: • A földnyomás számításánál a résfal mindkét oldalán figyelembe kell venni a földtömeg és a résfalfelület közötti súrlódást. Ennek értékét szokásosan a talaj súrlódási szögének 2/3-ára lehet felvenni (= 2/3k). • Az EC7 nem ír elő figyelembeveendő minimális földnyomás értéket, így az magas kohéziójú talajoknál aktív állapotban akár nulla is lehetne. Másfelől előírás az is, hogy kohéziós talajoknál gondolni kell arra, hogy a résfal és a hátoldali talaj között kialakulhat minimális hézag, amibe a víz felülről befolyik. Így a szerkezetre ható föld- és víznyomás együttes értékét legalább akkorának kell felvenni, mint a szerkezet magassága mentén kialakuló víznyomás nagysága. • Építési (ideiglenes) tervezési állapotokban a földnyomást figyelembe vehetjük a szoftver által számított, a résfal elmozdulásával arányos értékkel. • Végállapotban a szerkezet élettartamának megfelelő hosszú idő alatti után-tömörödés hatására a külső oldalon kialakulhat a nyugalmi földnyomás. A víznyomás nagyságát ekkor a mértékadó talajvízszintből kell számítani. ■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

15. Földnyomás és víznyomás figyelembevétele 15 • Szeizmikus tervezési állapotban a földnyomást nem a hagyományos elméletek szerint számítjuk. A dinamikus hatással is növelt földnyomást valamint a dinamikus víznyomás többletet az MSZ EN 1998-5 „E” mellékletében ismertetett Mononobe-Okabe módszer szerint vehetjük figyelembe. (pszeudo-statikus számításmód) • Teljes földnyomás: ed(z) = h *(1kv)  K, ahol • * – nedves vagy vízalattitérf.súly (hatékony vagy teljes fny.) • K – földnyomás tényező Mononobe-Okabe képletekkel • kh = (ag/g)S / r (r = 1 résfalnál), kv = 0,33kh • A víznyomást a rövid idejű terhelésnek megfelelően felvett talajvízszintből számíthatjuk, ez célszerűen az építési állapotokéval egyező építési vízszint lehet. • Din. Víznyomás: q(z) = 7/8 khv(hz)1/2 • h = vízmagasság réstalptól, • z = ordináta vízfelszíntől lefele ■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

16. Igénybevételek és alakváltozások – DA2 és DA3 16 DA-2 igénybevétel: EEd=γE(anom, Xk , Frep)ERd! SLS γE= 1,0 ULS γE= 1,35 ERd=ERk/ R horgonyerő R= 1,1 földellenállás R = 1,4 A fentiek alól kivétel az általános állékonyság vesztés határállapota, azaz esetünkben a GEO külső stabilitásvesztés határállapot, amikor a DA-3 tervezési módszert kell alkalmazni. DA-3 igénybevétel: EEd=(anom, Xd, Fd)ERd=(anom, Xd, Fd) ! (γE= γR= 1,0) Xd= Xk / X=c=1,35 cu= 1,5 = 1,0 Fd = Gd+Qd= GGk+ QQkG=1,0/1,35 (geotech./felszerk.)Q=1,3/1,5 (geotech/felszerk.) ■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

17. Igénybevételek és alakváltozások számítása 17 A számításokat a példa szerinti egy jellemző résfal keresztmetszetre végezzük el. Az igénybevételek és alakváltozások számításához az alábbi kiinduló adatokat vesszük figyelembe: • Felhasznált szoftver: GEO 5, Szádfal ellenőrzési modul, rúdszerkezeti modell. • Talajjellemzők:A talajrétegek talajfizikai jellemzőit azok karakterisztikus értékeivel vesszük figyelembe a 3. pont szerint, a falsúrlódás = 2/3k. • Talajvízszintek:Figyelembevett talajvízszint építési és szeizmikus tervezési állapotban az építési vízszint, végállapotban a mértékadó vízszint. Víznyomást a réstalpig figyelembe veszünk (a kvázi vízzáró agyagban is), azaz hatékony feszültségekkel és víznyomással számolunk. • Földnyomás:Ideiglenes állapotokban a szoftver az elmozdulás függvényében számítja, tekintettel az alsó és felső korlátokra (aktív és passzív földnyomás) és a talaj rugóállandójára. A végállapotban nyugalmi földnyomást kell figyelembe vennünk, ennek tényezőit rétegenként a Jáky-féleKo= 1 - sink összefüggésből számíthatjuk. Mivel csak egy „K” érték adható meg a teljes résfalhossz mentén, esetünkben K= 0,85 értékkel számolunk. A „K” tényezőt becsléssel ill. próbálgatással kell megállapítani úgy, hogy az így számított minimális nyomásábra kb. legyen azonos a hatékony nyugalmi földnyomás és víznyomás ábra összegével. ■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

18. Igénybevételek és alakváltozások számítása 18 • Hajlítási merevség: A biztonság javára a szoftver adataival számolunk, névleges 60 cm-es vastagsággal és a C20/25 beton Ecm értékével. • Talajhorgony merevsége, előfeszítő ereje:Elegendő pontosságú előzetes becslésként 10,0 cm2 feszítőkábel keresztmetszetet veszünk figyelembe horgonyonként, horgonykiosztás alaprajzilag 2,50 m-enkénti. A szoftver 1,0 m résfalsávot számít, így a horgonymerevségnél 10,0/2,50= 4,0 cm2/m kábel keresztmetszetet kell figyelembe venni. Az ellenőrző feszítések szerint a hasonló talajviszonyok közt épített kábeles horgonyok merevsége R 20.000 kN/m (darabonként), így azt 20.000/2,50  8.000 kN/m/m fajlagos értékkel vehetjük figyelembe. Az előfeszítő erőt célszerűen az előre becsült maximális horgonyerő karakterisztikus értékének 70-90%-ára lehet felvenni, ekkor biztosított elegendő résfal előremozdulás a földnyomás csökkenéséhez, de az nem túlzottan nagy mértékű, ami nagy felszínsüllyedéshez és károkhoz vezethetne. • Alaplemez ill. födém merevség:Építési állapotokban érdemes figyelembe venni a támasz rugalmas összenyomódását és időarányos zsugorodását. Ezek mértéke R 100.000 kN/m/m körüli értéket ad esetünkben. Végállapotban a nyugalmi földnyomás hosszú idő után, a már összenyomódott és lezsugorodott támaszra adódik át, ami így nem szenved további érdemi összenyomódást, így ekkor a támaszt célszerű végtelen merevnek tekinteni. ■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

19. Igénybevételek és alakváltozások számítása 19 • Külső terhelések:Esetünkben épületteher nincs a szakadólapon belül. A résfal felső síkja feletti talaj súlyát és a felszínen levő hasznos terhet kell figyelembe vennünk, ez utóbbit 1,1-szeres növelő tényezővel. A hasznos felszíni terhet építési állapotban 10 kN/m2-re vesszük fel, végállapotban pedig az MSZ EN 1991-2 szerinti járda és jármű-terheléssel számolunk, III. terhelési osztályú közúttal (önkormányzati út) és LM1 terhelési modellel számolva. Szeizmikus állapotban nem kell felszíni hasznos teherrel számolnunk (2= 0 a járműteherre). • Földnyomás szeizmikus tervezési állapotban:Dinamikus hatással is növelt földnyomást a szoftver számítja a Mononobe-Okabe módszer szerint. A függőleges túlterhelést elhanyagoljuk, azaz kv=0 (az MSZ EN1998-5 ezt megengedi), a vízszintes túlterhelés kh= 0,1. • Dinamikus víznyomás többlet szeizmikus állapotban:A középső homokos kavics és kavicsos homok rétegekben olyan a vízáteresztőképesség, hogy kialakulhat a nyomástöbblet, az alatta és felette levő rétegekben nem. A biztonság javára azonban a teljes víz alatti hosszon figyelembe vesszük, értékét a szoftver számítja. (Mononobe-Okabe). ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

20. Karakterisztikus igénybevételek és elmozdulások szám. 20 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

21. Karakterisztikus igénybevételek és elmozdulások szám. 21 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

22. Karakterisztikus igénybevételek és elmozdulások szám. 22 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

23. Karakterisztikus igénybevételek és elmozdulások szám. 23 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

24. Karakterisztikus igénybevételek és elmozdulások szám. 24 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

25. Karakterisztikus igénybevételek és elmozdulások szám. 25 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□

26. Kar. igénybevételek maximálábrája(1-6 terv. áll.) 26 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□□

27. Igénybevételek tervezési értékének számítása - ULS • Az igénybevétel tervezési értéke (DA-2): EE,d = 1,35 EEk • Résfal hajlítás belül: mEk= 459 kNm/m; mEd = 620 kNm/m kívül a maximális értéket (272 kNm/m) a közvetlen megtámasztás miatt levághatjuk, közelítően 90%-ot veszünk figy.-bemEk= 0,9  272 = 245 kNm/m; mEd = 331 kNm/m • Résfal nyomóerő: a horgonyerő lefele ható komponensét elhanyagoljuk (kis erő, ideiglenes állapot), végállapotban pedig nincs nyomóerő nEk 0; nEd0 • Résfal nyíróerő: a maximális értéket (304 kN/m) a közvetlen megtámasztás miatt levághatjuk, közelítően 80%-ot veszünk figyelembe vEk = 0,8  304 = 243 kN/m; vEd = 328 kN/m  • Horgonyerő: pEk = 303 kN/m; pEd = 409 kN/m (fajlagos) feltéve, hogy a horgonyok kiosztási távolsága kb. B= 2,50 m PEd = 2,50  409 = 1.022 kN (egy horgonyra) 27 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□□

28. Igénybevételek tervezési értékének számítása - SLS 28 • Az igénybevétel tervezési értéke: EE,ser = EEk • Résfal hajlítás: repedéstágasságot a stabilizálódó végállapotban (5.) ellenőrizzük, a biztonság javára az ottani igénybevételekre (a víznyomást még csökkenthetnénk átlagos vízszintre) belül mEser= mEk = 221 kNm/m kívül mEser= mEk = 0,9  272 = 245 kNm/m • Résfal alakváltozás: a maximális elmozdulás a maximálábráról leolvasható. Ennek értékét repedésmentes keresztmetszet feltételezésével számítottuk, de a tapasztalat szerint ez elég jól közelíti a valóságos értéket, korrekcióra nincs szükség. Max. vízszintes elmozdulás exk= 26 mm (résfal tetején) ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□□

29. Határállapotok ellenőrzése – ULS (STR résfal törés ell.) 29 • A résfalra ható igénybevételek hajlítás belül: mEd= 620 kNm/m kívül: mEd= 331 kNm/m nyomóerő:nEd= 0 nyíróerő: vEd= 328 kN/m A résfal vasalásának felvétele: belül végigmenő 18,0 cm2/m (0,3%) erősítés +17,0 cm2/m,  35,0 cm2/m kívül végigmenő 18,0 cm2/m (0,3%) erősítés +14,0 cm2/m,  32,0 cm2/m kengyelezés 14/40 armatúrán végigmenő 14/15 nyíróerő maximumnál ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□□

30. Határállapotok ellenőrzése – ULS (STR résfal törés ell.) 30 • A vasalás részleteivel itt nem foglakozunk (armatúrák kialakítása stb.). A résfal ellenőrzése a fenti igénybevételekre, a részletszámítások mellőzésével az MSZ EN 1992-1 szerint: • Beton C20/25 fcd= 13,3 N/mm2; betonacél: B500B fyd= 433 N/mm2; Betonfedés 7,0 cm kengyelen, d= 60,0–(7,0+1,4+2,0/2+1,0) = 49,6 cm • Hajlítási teherbírás: Végigmenő alapvasalás 18,0 cm2/m mRd= 364 kNm/m Erősített rész belül 35,0 cm2/m mRd= 664 kNm/m 620 Megfelel Erősített rész kívül 32,0 cm2/m mRd= 614 kNm/m 331 Megfelel • Nyírási teherbírás: Feltéve, hogy egy 2,00 m széles armatúrába kettőzött kengyeleket épí-tünk be, a nyírási kengyelek fajlagos kersztmetszeti területe (4 db 14 szár az armatúra kb. 2,50 m széles résfalmezőjében) asw= 4  1,5 / 2,50 = 2,4 cm2/m Kengyelezés figyelembe vétele nélkül VRdc= 228 kN/m 14/15 kengyelezésnél (maximum)VRds= 395 kN/m 328 Megfelel ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□□

31. Határállapotok ellenőrzése – ULS (STR résfal átsz. ell.) 31 • Az átszúródásra mértékadó állapot az lesz, amikor a horgonyt túlfeszítéssel ellenőrizzük. Esetünkben a próbaerő Pp= 1.175 kN, a horgony hajlása =25, ennek résfalra merőleges komponense akarja átszúrni a résfalat. Az átszúródási teherbírás minimumát (vasalás figyelembevétele nélkül) az MSZ EN 1992-1 szerint számítjuk, a részletek közlése nélkül. Alátét (ék) alaprajzi méretei: a/b = 30/40 cm Résfal adatai: v = 60 cm, d = 49,6 cm, beton C20/25, betonacél B500B Átszúródási vonal kerülete : U1= 2(a+b)+4d = 2(30+40) + 449,6 = 763 cm Átszúródó kúp talpfelülete: A1 ≈ (a/4+b/4+2d)2  = (0,075+0,10+0,99)2 = 4,3 m2 Talpreakció kúpon (levonható): q ≈ 100 kN/m2 (biztonság javára) Átszúróerőtervezési értéke: VEd = (1,15  Pp cos ) – A1  q = (1,15  1175  cos25) – 4,3  100 = 795 kN Fajl. átszúr. teherbír. minimum:vRdc,min = 0,03 kN/cm2 Átszúródási teherbírás: VRd= U1dvRdc,min = 76349,60,03 = 1.135 kN795 Megfelel ! ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□□

32. Határállapotok ellenőrzése – ULS (STR hor.szár szak. ell.) 32 • A horgonyokra ható húzóerő tervezési értéke PEd = 1.022 kN. A horgony átvételi vizsgálatánál ennek 115%-ára lesz felfeszítve, így a horgony acéltestre ható Maximális próbaerő: Pp= 1,15  1022 = 1.175 kN • Alkalmazott acéltest: 7 db Fp 139/1770 kábel (fpd= 137,0 kN/cm2, A = 1,39 cm2/db). Az acél kábelköteg teherbírását az MSZ EN 1992-1 szerint számítjuk. Acéltest teherbírása: NRd= 7  1,39  137,0 = 1.330 kN1.175 Megfelel Biztonság szakadásra: FS = (PEd /E) / NRm = (1022/1,35)/(71,39177,0) = 0,44  0,6 Megfelel ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□□

33. Határállapotok ellenőrzése – ULS (GEO résfal befog. ell.) 33 • Ellenőriznünk kell, hogy a résfal belső oldalán mobilizált földellenállás megfelelő tartalékkal rendelkezik a talajtöréssel szemben. Elvileg az összes tervezési állapotra igazolni kellene, gyakorlatilag azonban csak a 3. tervezési állapot (teljes földkiemelés horgony megtámasztással) lesz a mértékadó. Ebben az állapotban legnagyobb a földmegtámasztás reakciója, és ekkor a modellünk kéttámaszú tartó (felül horgony, alul földtámasz), ahol az egyik támasz kiesése teljes tönkremenetelhez vezet. (A későbbi állapotokban többtámaszú tartóvá alakul, ez kedvezőbb.) ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□□

34. Határállapotok ellenőrzése – ULS (GEO résfal befog. ell.) 34 • A vizsgálatnál ellenőrizni kell, hogy a mobilizálódott földellenállás és a földellenállás lehetséges maximuma, azaz a passzív földnyomás egymáshoz képest legalább γR= 1,4 biztonsággal rendelkezik. A korábbiakban az igénybevételszámítást a karakterisztikus értékekre végeztük el, így a számított földellenállásnak is a karakterisztikus értékei állnak rendelkezésünkre, amelyet azonban növelni kellene (DA-2 eset) γE= 1,35 tényezővel a tervezési értékhez. Ehelyett egyszerűbben úgy járhatunk el, hogy a számított karakterisztikus föld-ellenállást hasonlítjuk össze a passzív földnyomással, és a megkívánt teljes „eredő” biztonság értékét FS = γEγR = 1,35  1,4 = 1,89 értéknek tekintjük. • Víznyomás belső oldalon V= 80 kN/m • Mobilizált hatékony földnyomás E’eff 580 kN/m • A hatékony passzív földnyomás egyszerűen számítható a szokásos módon, kézi módszerrel. A passzív földnyomás tényezőjét (Kp) az MSZ EN 1997-1 szabvány C.21 ábrájáról (115. oldal) olvashatjuk le a belső surlódási szög (k) és = 2/3kfalsurlódásfigyelembevételével. • Hatékony passz. Földnyomás ’p= Kp h ’k + 2 ck Kp1/2 • Az ábra eredője E’p= 1.160 kN/m • A teljes biztonság FS = E’p / E’eff = 1160 / 580 = 2,0  1,89 Megfelel ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□□

35. Határállapotok ellenőrzése – ULS (GEO horgony befog. ell., feszítési adatok) 35 • A talajbefogás ellenőrzése két lépésben történik: • A számítás során egyszerű tapasztalati diagrammokat szokás használni, amelyek a talajtípus és a horgonyzási technológia, injektáló nyomás stb. alapján adják meg az ellenállás figyelembevehetőértékét. • Másfelől az elkészített horgonyokat is ellenőrizni kell. Minden egyes horgony átvételi vizsgálaton esik át, ahol azt felfeszítik legalább 1,15PEd értékre (15% túlterhelés) és ellenőrzik a kúszási viselkedését is. • Esetünkben a befogási hossz 7,00 m, furatátmérő 15-18 cm, talaj kavicsos homok és homokos kavics, takarás befogás felett min. 5,0 m, az injektálás 2-3 alkalommal, összesen kb. 80-100 lit/fm anyaggal történik, a zárónyomás p 30 bar. Az ellenőrzéshez a régi MI 04-194-82 tapasztalati diagrammját használjuk fel. ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□□

36. Határállapotok ellenőrzése – ULS (GEO horgony befog. ell., feszítési adatok) 36 • Meg kell határoznunk a horgony feszítésének főbb értékeit is, hogy az összhangban legyen a számításoknál figyelembevettekkel. Meg kell adnunk a szükséges maradó előfeszítő erőt, a feszítési veszteségeket, a blokkoló erőt ill. az átvételi vizsgálat próba-erejét. • Szükséges maradó előfeszitőerő: Esetünkben kb. a végleges horgonyerő karakterisztikus értékének 80%-át vettük figyelembe. Pf= 0,80 (PEd/1,35) = 0,80 (1022 /1,35)  605 kN • Relaxációs veszteség. A kábel R1 osztályú, kihasználtsága 75% alatti (tényleges feszültségre), élettartama max. 6 hónap, így a feszültségveszteség kb. 3% Pr = 0,03 (PEd /1,35) = 0,03 (1022/1,35)  23 kN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□□

37. Határállapotok ellenőrzése – ULS (GEO horgony befog. ell., feszítési adatok) 37 • Ékcsúszási veszteség: Ékcsúszás mértéke kb. É= 6 mm (tapasztalat), szabad szakasz kábelhossza Lsz= 9,00 m, előtét kábelhossz Le= 1,20 m (résfaltól a feszítő puskába való rögzítésig) Pé= É  Es As / (Lsz + Le) = 0,6  19500  (7  1,39) / (900 + 120)  112 kN • Blokkoló erő: A szükséges maradó előfeszítő erőt kell növelni a veszteségekkel. PB = Pf + Pr + Pé = 605 + 23 + 112 = 740 kN • Próbaerő ellenőrző feszítéshez (átvételi vizsgálat): A próbaerő legalább a horgonyerő tervezési értékének 115%-a legyen (ideiglenes horgony, lásd MSZ EN 1537). Pp = 1,15 PEd = 1,15  1022 = 1.175 kN ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□□

38. Határállapotok ellenőrzése – ULS (GEO horgonyzott résfal belső stabilitás ellenőrzése) 38 Az ellenőrzés a horgonyzott földék egyensúlyát vizsgálja. A tönkremenetel itt az lehet, ha a földék előre borulva veszíti el a stabilitását. A számítás a Kranz – Ostermayer módszer szerint történik, grafoanalitikusan . A horgony befogási szakasz közepéhez a résfal talpától vagy a nyíróerő nullponttól szerkesztett földék egyensúlyát vizsgáljuk (lásd az ábrát), és az ottani erőkből szerkesztett vektorsokszögből kiadódó lehetséges fajlagos horgonyerőnek (F) kell nagyobbnak lenni az igénybevételszámítás szerinti szükségesnél. A megkívánt biztonság parciális tényezője horgonynál γR= 1,1. ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□□

39. Határállapotok ellenőrzése – ULS (GEO horgonyzott résfal belső stabilitás ellenőrzése) 39 A mértékadó a 3. tervezési állapot (teljes földkiemelés horgonymegtámasztással), ekkor a legnagyobb a horgonyerő. A grafoanalitikus számítást a Geo5 szoftver elvégzi, az ábrán látható eredményeket kapjuk. Horgonyerő fajl. tervezési értéke: pEd = 409 kN/m Horgonyerő lehetséges tervezési értéke: FRd = F / R = 527 / 1,1 = 479 kN/m A fentiek szerint: pEdFRd Megfelel ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□□

40. Határállapotok ellenőrzése – ULS (GEO horgonyzott résfal külső stabilitás ellenőrzése) 40 Ez az ellenőrzés a résfalnak és a környező földtömegnek egy lehetséges körcsúszólap mellett történő stabilitásvesztését vizsgálja. ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□□

41. Határállapotok ellenőrzése – ULS (HYD – hid. tal. tör.) 41 Ez az ellenőrzés annak biztonságát vizsgálja, hogy amennyiben a réstalp alatt szivárgás indulna meg (bár az agyagtalaj ott kvázi vízzáró), akkor sem fordulhat elő a gödörfenék talajánál hidraulikus talajtörés, ami az alsó földmegtámasztás megszűnésével járna. Esetünkben igazolandó: G ∙ imax∙ v G ∙ ’  1,35 Imax∙ 10,0 0,9 ’, azaz ’  15 Imax ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□□

42. Határállapotok ellenőrzése – SLS 42 A számított elmozdulásokat kell figyelembe venni, melyek karakterisztikus értéke a maximálábrákon jelenik meg. A résfal láthatóan közel mereven mozdul ill. billen előre, behajlás lényegében nincs. Az alakváltozás itt nyilvánvalóan nem okoz problémát, azonban foglalkozni kellene a résfal mögött lazuló földtömeg miatt keletkező felszínsüllyedésekkel ill. annak a környezetre gyakorolt hatásaival (épületsüllyedés, közművezeték elmozdulás stb.), ez azonban meghaladja ennek a példának a kereteit. Max. vízszintes elmozdulás: ex,k = 26 mm (résfal tetején) Résfal teljes hossza: L = 13,00 m Kéttámaszúnak tekinthető hossz: L’ ≈ 10,00 m (nyomatéki nullpontok közt) Relatív elmozdulás: L’/ex,k = 1000/2,6 = 385  200 Megfelel! A repedéstágasság számítását az MSZ EN 1992-1 szerint végezzük, ennek részleteit itt mellőzzük. ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■□

43. Kivitelezési, üzemeltetői kérdések 43 A szerkezet kivitelezése, annak monitoringja, helyszíni ellenőrzése stb. olyan speciális terület következő órán! Néhány lényeges szempont: • A résfal kivitelezésével, annak technológiai, minőségi stb. követelményeivel kapcsolatban az MSZ EN 1538 előírásait kell követni. • A talajhorgonyzásra a fentiekhez hasonlóan az MSZ EN 1536 az irányadó. • A fenti szabványok és a kivitelező cég vonatkozó technológiai utasításai előírják a speciális mélyépítési munkák végrehajtásának és monitoringjának, dokumentálásának elemeit, részleteit. Lényeges elem, hogy a szerkezetek szokásos elmozdulásmérései mellett (résfal vízszintes elmozdulása kellően sűrű függélyekben) mérjük a külső környezet elmozdulásait is. • Az építés kihatási távolságát általában a gödörmélység kétszeresére becsülhetjük, ezen a területen belül mérni kell az épületek ill. a felszín elmozdulásait. Természetesen erre a területre előzetesen el kell végezni az épületek, közművek állapotfelmérését ill. statikai analízisét a várható hatásokra. • A résfalak általában fenntartási és üzemeltetési igényt nem támasztanak. (A talajhorgony esetünkben csak építési segédszerkezet, néhány hónapos élettartam után, a födémek beépültekor visszavágásra kerül.) ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■