940 likes | 1.23k Views
Cölöpalapozások. Cölöpalapozások méretezése. A tervezés rendje, követelményei. Nyomott cölöpök tervezésének rendje. a kiindulási adatok rögzítése, értékelése építmény, helyszín, talaj-talajvíz, körülmények cölöpválasztás típus, átmérő, hossz vagy darabszám közelítő méretezés
E N D
Nyomott cölöpök tervezésének rendje • a kiindulási adatok rögzítése, értékelése építmény, helyszín, talaj-talajvíz, körülmények • cölöpválasztás típus, átmérő, hossz vagy darabszám • közelítő méretezés a becsült teher és teherbírás összevetése • a cölöpalap konstrukciójának kialakítása elrendezés, kivitelezés, felszerkezeti kapcsolat • részletes statikai ellenőrzés a követelmények teljesülésének igazolása • a kivitel tervek elkészítése típus, méret, vasalás, elrendezés, darabszám, készítési sorrend, lehajtáskor várható akadályok • a kivitel műszaki felügyeletének előírása cölöpözési jkv, integritásvizsgálat, próbaterhelés
Cölöpök statikai követelményei • valamennyi egyedi cölöp teherbírásának nagyobbnak kell lennie a rájutó tehernél • a cölöpcsoportra jutó eredő erőt el kell bírnia a cölöpcsoportnak • az egyedi cölöp süllyedése nem lehet nagyobb a megengedettnél • a cölöpcsoport süllyedése is megengedhető legyen
A cölöpcsoport határereje • az egyedi cölöpök határerejének összege lebegő cölöpöknél az MSZ szerint bizonyos (szerény mértékű) csökkentés • a cölöpcsúcs síkjában feltételezhető helyettesítő síkalap határteherbírásaként szélességét a köpenysúrlódás miatt a befoglaló kontúrvonalak által kiadódónál valamelyest nagyobbra lehet venni
Cölöpcsoport RH határereje az egyedi cölöpök Phihatárerejének összegzéseként A módosító tényező • általában =1,0 • zárt alakzatban, szemcsés talaj-ba vert, lebegő cölöpök esetén =1,1 • vonal mentén levert cölöpökre a cölöpszámtól függően =1,0…0,6
Az egyedi cölöpök süllyedése a csúcs alatti 2.D talajzóna kompressziójából, de a legtöbb esetben minimális (elhanyagolható), mert • a lebegő cölöpöknél domináns köpenysúrlódás kb. 1 cm elmozdulással már mobilizálódik • az álló cölöpök csúcsa jó teherbírású talajra támaszkodik • próbaterhelési tapasztalatok szerint határerőnél 5-10 mm-nél kevesebb
A cölöptervezés lényege • Típus- és méret választás • Kiosztás - tengelytávolság • Egyedi cölöp tervezése talajtörésre • Közelítő ellenőrzések
Cölöpválasztás szempontjai • a helyszíni talaj- és talajvízviszonyok, beleértve a talajban előforduló ismert vagy lehetséges akadályokat is; • a cölöpözéskor keletkező feszültségek; • a készítendő cölöp épségének megőrzésére és ellenőrzésére szolgáló lehetőségek; • a cölöpözési módszer és sorrend hatása a már elkészült cölöpökre, a szomszédos tartószerkezetekre és közművezetékekre; • a cölöpözéskor megbízhatóan betartható tűréshatárok; • a talajban előforduló vegyi anyagok káros hatásai; • a különböző talajvizek összekapcsolódásának lehetősége; • a cölöpök kezelése és szállítása; • a cölöpözés hatásai a környező építményekre. • a cölöpök távolsága a cölöpcsoportban; • a cölöpözéssel a szomszédos szerkezetekben okozott elmozdulások vagy rezgések; • az alkalmazandó verőberendezés vagy vibrátor típusa; • a cölöpökben a verés által keltett dinamikus feszültségek; • fúróiszappal készülő fúrt cölöpök esetében a folyadéknyomás szinten tartásának szükségessége, megakadályozandó a furat falának beomlását és a furat talpának hidraulikus talajtörését; • a cölöptalp és – egyes esetekben, különösen bentonit alkalmazásakor – a palást megtisztítása a fellazult törmelék eltávolítása végett; • a furatfal betonozás közbeni helyi beomlása, mely földzárványt okozhat a cölöpszárban; • talaj vagy talajvíz behatolása a helyben betonozott cölöptestbe és az átáramló víz lehetséges zavaró hatásai a még nedves betonban; • a cölöpöt körülvevő telítetlen homokrétegeknek a beton vizét elszívó hatása; • a talajban előforduló vegyi anyagok kötésgátló hatása; • a talajkiszorító cölöpök talajtömörítő hatása; • a talajnak a cölöpfúrás által okozott megzavarása.
Egyedi cölöp törőerejének meghatározási módszerei • statikus próbaterhelés a helyszínén, a tervezett cölöpfajtán hasonló próbaterhelések eredményeinek adaptálása • számítás altalajszelvény alapján statikus szondadiagram nyírószilárdság azonosító paraméterek • dinamikus próbaterhelés illesztés korrelációs összefüggés verési képlet
Cölöppróbaterhelés EN ISO 22477/1 • talajvizsgálat nem távolabb 5,0 m-nél és legalább 5,0 m-re a talp alá • osztott cölöp is, de csak Oesterberg-cella (?) • minimális „tiszta” távolság a horgonycölöpöktől 3D vagy 2,5 m • 10 % tartalék az ellentartásban • 0,01Pmax és 0,01 mm mérési pontosság • Belső erőeloszlás mérésére több módszert ajánl • 8 lépcső közbenső tehermentesítés nélkül • cölöpkészítés utáni idő: • szemcsés talaj 5 nap, • kötött talajban 3 hét fúrt, 5 hét vert cölöpre • terhelés 0,25 mm/5perc, de min. 60 perc, legalább 2Rc-ig • sokféle görbét kell megadni: F-s, F-t, s-t, s-lgt, F-ay, Fs-s, Fb-s, F(z)-t, Fsi-s • szabad korrigálni az F-s görbét hosszabb időtartamra • szabad extrapolálni nagyobb süllyedésre • s=D/10-nél törési állapot • kúszási erő értelmezése (ay erőteljes áltozása)
Cölöpteherbírásszámítás szemiempirikus módszerekkel PCS csúcsellenállás ACS keresztmetszeti terület CS vagyqb fajlagos csúcsellenállás PK köpenysúrlódás Hi · Ki rétegvastagság x cölöpkerület i vagyqsi fajlagos köpenysúrlódás
qb talpellenállás qbH korlátozása • qbH<15 MPa lehet • előterhelt, nagyon tömör, meszes homokok esetében további csöökentés b és s köralakú cölöpökre 1,0 qcI a talp alatti dcrit kritikus mélységre vonatkozó átlag qcII a talp alatti dcrit kritikus mélység minimuma qcIII a talp feletti 8D hossz minimuma, de legfeljebb 2 MPa dcrit 4D és 0,7D közötti azon mélység, mely a legkisebb qb értéket adja qs palástellenállás qs= s qcH qcH korrekciója • ha egy 1,0 m-nél hosszabb szakaszon qc15 MPa, qcH=15 MPa legyen, (ez egyben qs 120 kPa korlátozást is jelent) • ha egy 1,0 m-nél rövidebb szakaszon qc12 MPa, qcH=12 MPa legyen, • ha a szondázás terepszintje magasabban volt, mint lesz az üzemi állapotban, s ezért a függőleges hatékony feszültség valamely mélységben szc’-ről szH’-ra csökken, akkor a figyelembe vehető szondaellenállás qcH=qcH·(szH’/szc’) legyen
Fajlagos cölöpteherbírások SPT alapján az N30 ütésszámbólPoulos (Decourt) Palástellenállás (kPa) qs = AN + BN· N30,s Talpellenállás (MPa) qb = CN · N30;b Óvatos alkalmazást!
statikus (elméleti) képletekaz EC 7 csak próbaterheléssel igazolt számítási képleteket ismer ela nemzetközi szakirodalom (Poulos, Lancelotta) • teljes feszültségek analízise (cu –ju=0) • talpellenállás qb = 9 · cu · Rc • vert cölöp Rc = (D + 0,5)/ (2 · D) ≤ 1,0 • fúrt cölöp Rc = (D + 1,0)/ (2 · D + 1,0) ≤ 1,0 • palástellenállás qs = a · cu = a(cu) · cu • vert cölöp: a = 0,25 / (cu / sz’)0,5ha(cu / sz’)≤ 1,0 a = 0,25 / (cu / sz’)0,25ha(cu / sz’)≥ 1,0 • fúrt cölöp: a = 0,21 + 0,26 · (pa / cu) • hatékony feszültségek analízise (j’ – cu=0) • talpellenállás qb = N(j) ·sz’· Rc(H/D; j) • vert cölöp Berezancev 0,5 < Rc< 0,85 és N(j=30)=33 – N(j=36)=88 • fúrt cölöp qb(fúrt) / qb(vert) = 0,3 – 0,5 • palástellenállás qs = K ·sz’· tg d’ • vert cölöp: K = 1,0 – 2,0 és d / j’= 0,7 – 1,0 • fúrt cölöp: K · tg d’= Kt·(1 – sin j’) · OCR0,5· tg(j’)és Kt = 0,5 – 1,0
Talajkiszorítással készülő cölöpre Kötött talajok fajlagos cölöpellenállási értékei a cu drénezetlen nyírószilárdságból Köpenysúrlódás Csúcsellenállás Talajhelyettesítéssel készülő cölöpre cu0,06.qc qc= a stat. szonda csúcsellenállása
DIN 1054fúrt cölöpök fajlagos cölöpellenállásainak tapasztalati értékei
DIN 1054vert cölöpök fajlagos cölöpellenállásának tapasztalatai értékei
Dinamikus próbaterhelés • Módszerek dinamikus próbaterhelés (alakváltozás- és gyorsulásmérés) modellillesztéssel (signal matching, CAPWAP) 1,35 közvetlen számítással (hullámegyenlet, CASE) 1,60 verési képlet (elmozdulásmérés) kvázi-rugalmas behatolás mérésével 1,75 kvázi-rugalmas behatolás becslésével v. elhanyagolásával 1,90 • Kalibrálás statikus próbaterheléssel ugyanazon cölöptípuson hasonló hosszal és keresztmetszettel hasonló talajban • Az eredmény megbízhatóságát növeli kellő ütőhatás (2-10 t) elég nagy elmozdulás (10-50 mm) hosszabb erőhatás (5-100 ms) • Alkalmazás terv igazolására próbaveréshez teherbírás egyenletességének igazolására
Verési képletek(Hiley, DELMAG, Dán, Holland) • 1 és 2 hatékonysági tényezők • Mgh ütési energia • Q verési ellenállás • sr kvázi-rugalmas behatolás • sm maradó behatolás
A PH határerőt meghatározása a Pt törőerőből az MSZ 15005 szerint 1=0,9…0,5 a törőerő meghatározási módjától függően 2=1,0…0,9 a talajviszonyok változékonyság alapján 3=0,9….0,5 az esetleges károsodás következményei szerint