epuletszerkezettan i. 3.eloadas alapozas 20090923 va

ÉPÜLETSZERKEZETTAN I.

Épületek alapozása

doc.hc.Velősy András 1

Épületek alapozása

3. Kapcsolat a természettel ☺☺☺☺

1.§ Épületeink NEM a plusz-mínusz nulla szinten kezdődnek!A füveknek, fáknak, bokroknak gyökere van, a folyóknak tavaknak medre… valami,

amitől (jórészt) a helyükön maradnak.Ellentétben a fákkal, mi igyekszünk kerülni a vizet, de erről majd később. Mint minden kapcsolatnak, ennek is beszélnünk kell a

doc.hc.Velősy András 2

Mint minden kapcsolatnak, ennek is beszélnünk kell a mélységéről

Fagyhatár OTÉK: Bf +300m –ig -0,80mBf +300m-felett -1,00m

Alapozás, főleg a mélyalapozás már Építőmérnök és Statikus dolga. Az Önök dolga az, hogy koncepcionálisan ne tévedjenek és felismerjék, MIKOR KELL FELVENNI A TELEFONT…

3. Kapcsolat a természettel ☺☺☺☺

doc.hc.Velősy András 3

3. Az alapozások csoportosítása

1. Az alapozás feladata2. A talajok csoportosítása alapozási szempontból3. Alapozási módok

3.1. Síkalapozás (a támaszkodó felület növekedése szerint haladva)

PontalapSávalapGerenda és gerendarács alapok

doc.hc.Velősy András 4

Gerenda és gerendarács alapokLemezalapozás (bordás, könnyített, tömör)

3.2. Mélyalapozás KútalapCölöpalap (vert, fúrt, sajtolt, micro…)Résfal

3.3. Kombinált (pl. cölöppel gyámolított lemezalap)4. Az alapozási mód megválasztása

3.1 Az alapozás feladata

Az alapok feladata:

a terhek biztonságos átadása az altalajnak.(függ őleges és vízszintes terhek egyaránt !!!)

A figyelembe veend ő terhek és hatások:

erőtani követelmények :

doc.hc.Velősy András 5

erőtani követelmények :− teherbírási− állékonysági− alakváltozási

egyéb szempontok:a szivárgó víz problémája, kezeléseaz alapgödör visszatöltésének kérdéseia szomszédos épületek megóvása

3.2 A talajok csoportosítása

Főcsoport Csoport Talajnem .

I. szilárd k őzetek 1. termett szikla eruptívüledékes

. metamorf k őzetek .II. laza kőzetek 2. laza, szemcsés görgeteg

(talajok) talajok kavicshomok

. homokliszt .3. kötött talajok iszap

doc.hc.Velősy András 6

3. kötött talajok iszapkolloidok

. agyag .4. szerves talajok humusz

szerves iszap és agyag. tőzeg .III. részlegesen meg- 5. átmeneti egyedek lösz

kövesült talajok a laza k őzetekből a márga, stb.. a szilárd k őzetekbe .IV. bomlófélben lév ő 6. átmeneti egyedek lösz

kőzetek a szilárd k őzetekből márga, stb.. a laza kőzetekbe .

3.2 A talajok csoportosítása

Alapozás szempontjából rossz talajok:

2. csoportból: folyós homok,3. csoportból: nagy víztartalmú

puha iszap- és agyagtalajok,4. csoportból: minden szerves talaj,5. csoportból: módosult – átázott – lösz.

doc.hc.Velősy András 7

5. csoportból: módosult – átázott – lösz.

Talajvizsgálatok:- rétegződés, fizikai és egyéb tulajdonságok meghatározása.

A talajvíz vizsgálata (a talajvizsgálat része) - szint, agresszivitás, áramlás, stb.

3.2 A talajvizsgálat mélysége

doc.hc.Velősy András 8

3.2 A talajvizsgálat mélysége

doc.hc.Velősy András 9

3.3 Az alapozási módok I.

A talajban ébred ő feszültségek

doc.hc.Velősy András 10

feszültségek→→→→

Terhek nagysága, egymás közötti aránya

Alapozási szempontból egyszer ű és összetett épület

3.3 Az alapozási módok II.

Az alapozások két f ő csoportja:Síkalapozás Mélyalapozás

doc.hc.Velősy András 11

3.3.1 Síkalapozás I.

doc.hc.Velősy András 12

PONT-alapozás

3.3.1 Síkalapozás II.

doc.hc.Velősy András 13

SÁV-alapozás,Gerenda, gerendarács

3.3.1 Síkalapozás III.

doc.hc.Velősy András 14

LEMEZ-alapozás

3.3.1 Síkalapozás IV.

talpfeszültség

Feszültség alakulása mélységi irányban

Merev és rugalmas alaptestek talpfeszült-sége kötött és szem-csés talajban

Talajfeszültség eloszlás

doc.hc.Velősy András 15

a feszültség mélységbeli alakulása

csés talajban

merev rugalmas

3.3.1 Síkalapozás V.

Szomszédos alaptestek kölcsönhatása

doc.hc.Velősy András 16

feszültségtartományok összemetsz ődése →→→→ feszültséghalmozódás

3.3.1 Síkalapozás VI.

A felmen ő szerkezet és az alapok süllyedésének összefüggése

csuklós csomóponti kapcsolatok merev felépítmény

doc.hc.Velősy András 17sávalap süllyedése ↑↑↑↑ lemezalap (doboz) süllyedése ↑↑↑↑

3.3.1 PONT-alapozás I.

A pont- (tömb-, talp-) alapok a pillérvázas épületek alapozási szerkezetei.

1. Oszlopok, pillérek alá kerül ő, különálló konzolos alaptestek

2. talpfelületük oldalaránya 1:3,5-en belüli,

3. anyaguk jellemz ően vasbeton, de készült

doc.hc.Velősy András 18

3. anyaguk jellemz ően vasbeton, de készült betonból, k őből és téglából is.

4. szelvényének meghatározása ésaz alapozási sík megválasztásaa sávalapokéhoz hasonló.

3.3.1 PONT-alapozás II.

födém

pillérek

keret erőjátéka

Pillérvázas épület pontalapokkal, szerkezeti vázlat

doc.hc.Velősy András 19

alapgerenda a pincefal számára

pontalapok

erőjátéka

rendezett terepszint

3.3.1 PONT-alapozás III.

tégla k ő

beton

pontalap és pillér kapcsolata lehetmerev csuklós

doc.hc.Velősy András 20

vasbeton

3.3.1 PONT-alapozás IV.

pontalap és alapgerenda

összefogott pilléralapok

doc.hc.Velősy András 21

Előregyártott vb. pillér kehelyalapban

3.3.1 SÁV-alapozás I.

A sávalap a falak alatt végigmen ő,folytonos megtámasztást biztosító, hosszú alaptest.

Jellemz ői:

hosszúság > 3,5 ∗∗∗∗ szélesség,a sávalap falas épületek, támfalak szerkezete,a falnál szélesebb,

doc.hc.Velősy András 22

a falnál szélesebb,sík, vagy íves alsó felület ű.

A készítési szabályok az anyagtól függenek:

a) csömöszölt beton sávalap,b) úsztatott köves beton sávalap,c) tégla sávalap,d) termésk ő sávalap,e) vasbeton sávalapok.

A sávalap szelvénye

A méretezés szempontjából alapvet ő fontosságú a talpfeszültség eloszlása (ld. fentebb)

A sávalap szelvénye:− minimális magassági mérete 50 cm,

3.3.1 SÁV-alapozás I. 3.3.1 SÁV-alapozás II.

23

− minimális magassági mérete 50 cm,− négyszög szelvény ű, ha a konzol <<<< 15 cm,− nagyobb konzolkiülésnél (esetleg) trapéz keresztmetszet ű,− föls ő szélességi méret: a ráterhel ő fal +5 cm (minimum)

szigeteléstartó fal esetén +15, +25 cm,− beton alapoknál az alap alsó szakasza

függ őleges síkokkal készül,− az alap lépcs őzése (kő, tégla alapoknál)

a teherátadási vonalat nem metszheti át.

Alapok stabilitását

veszélyeztet ő tényezők

← fagyhatás

A fagy megemeli az épületet oldalról támadja a fal akat

talajnedvesség talajvíz

fagyhatás fagyhatás

jéglencsék jéglencsék

3.3.1 SÁV-alapozás III.

24

külpontos terheléskövetkezményei →→→→

talajnedvesség talajvíz

Alapozási mélység

Az alapozási sík megválasztását befolyásoló tényez ők:− teherbíró talaj szintje,− fagyhatár:

tengerszint feletti szemcsés talajok kötött talajokmagasság .<<<< 300 m 50 cm 80 cm>>>> 300 m 80 cm 100 cm

3.3.1 SÁV-alapozás IV.

25

>>>> 300 m 80 cm 100 cm− talajvízviszonyok,− szomszédos épületek alapjainak helyzete;− teherbíró altalaj fekvése,

a ferde rétegz ődés csúszásveszéllyel jár,ez az alapok lépcs őzésével elkerülhet ő.

Alapozási mélység

szélső fal alatt kötött talajnál szemcsés talajnál

3.3.1 SÁV-alapozás V.

26

épületen belüli fal alatt

Csúszásveszély elhárítása

A felszíni és rétegvizek távoltartása – a talaj átázásának elkerülése –

3.3.1 SÁV-alapozás VI.

27

A felszíni és rétegvizek távoltartása – a talaj átázásának elkerülése –szivárgó rendszer építésével

3.3.1 SÁV-alapozás VII.

←←←← teherhordó falak →→→→

Falas épület sávalappal ,szerkezeti vázlat

doc.hc.Velősy András 28

rendezett térszint

sávalap

födémek teherhordási sémája

3.3.1 SÁV-alapozás VIII.

beton beton úsztatott köves beton

doc.hc.Velősy András 29kő tégla vasbeton

Az alapozási sík módosítása válhat szükségessémeglév ő épület mellé történ ő építéskor. A feszültséghalmozódás - talajtörés –

megelőzésére az alapozási síkok egyeztetésére van szükség:

3.3.1 Alapozási síkok egyeztetése

30

− régi épület alapja mélyebben van →→→→→→→→ az újat ugyanarra a síkra kell levinni,

− új épület síkja mélyebben van →→→→→→→→ régi épületet alá kell falazni.

régi új épületépület

talaj természetes

3.3.1 Alapozási síkok összehangolása.

31

talaj természetes rézsűszöge

meglév ő új meglév ő új

aláfalazás

dúcolás

kiékelés

3.3.1 Régi épületek aláfalazása

32

az aláfalazás ütemezése

kiékelés

az alapok követik a térszintet

alapok lépcs őzése

emelked ő lapsík

ferde er őre merőleges alapsík

3.3.1 Alapozási sík váltása, lépcsőzése

33

Alapsíkok kialakítása lejtős terepen és ferde er ők esetén

az alapok síkja a részleges alápincézés miatt válto zik

3.3.1 Alapozási sík váltása, lépcsőzés.

34

Könny űteraszépítménycélszer ű alapozása:pontalapok + gerenda,

terasz

3.3.1 Terasz alapozása

35

pontalapok + gerenda,ezzel elkerülhet ő az,hogy a terasz„fennakadjon”

pontalap + alapgerenda sávalapkedvezőbb „fennakadhat”

a) b) c) d) e)

3.3.1 Válaszfalak alapozása

36

a) nehéz válaszfal, b) és c) nem túl nehéz, d) és e) k önny ű válaszfalak alapozása

a) b) c)

3.3.1 Alapozás és szigetelés viszonya

37

a) a szigetelés védi a felmen ő falat, (az alaptest itt „áldozati bárány”)

b) és c) agresszív talajvíz esetén a szigetelés az alap testet is védi

Vasbeton sávalapok

önálló vb. alaptest közös vb. alaptest

vasalási változatok

3.3.1 Sávalap vasbetonból

38

bordás-lemezes vb. sávalap

Szomszédos épület mellett:− egyeztetni kell az alapozási síkot,− a pilléralap - aszimmetrikus terhelés okozta –

stabilitásvesztését meg kell akadályozni.

Változatok:

3.3.1 Szomszédos épületek mellé kerülő pontalapok

39

Változatok:– a pillért az épület szélét ől beljebb húzva;– a szélső „fél pilléralapot” a

szomszédos pilléralappal összefogva;– a „fél pilléralapot” és a szomszédos

pontalapot nyomatékbíró gerendával összekötve.

A széls ő pillér beljebb húzásával szimmetrikus alaptest készíthet ő.

pincefal →→→→

3.3.1 Pontalapok szomszédos épület mellett I.

40

pincefal →→→→

pincefalat hordó alapgerenda ↓↓↓↓

A homlokzati pillérsort a pincefödém vonalában falra állították ↓↓↓↓

Az 1. és 2. pillért közös pontalap hordja

IIIII

3.3.1 Pontalapok szomszédos épület mellett II.

41

Pontalapok szomszédos épület mellett

A homlokzati pillérsort a pincefödém vonalában falra állították ↓↓↓↓

Az 1. és 2. pillér alapjait er ős vb. gerenda fogja össze ↓↓↓↓

IIIII

3.3.1 Pontalapok szomszédos épület mellett III.

42

Alapgerenda a pincefal alá

Két alapot összeköt ő gerenda

A gerendaalap a pillérek (falsávok) alattiegy irányban futó szerkezet.A gerendarács-alap a pillérek alattkét irányban végigmen ő szerkezet.

Alkalmazásukra pillérvázas épületeknél akkor kerülsor, ha

3.3.2 Gerenda- és gerendarács alapok

43

sor, ha− nagy a terhelés,− a felépítmény süllyedés-érzékeny,− a terület csúszásveszélyes.

Anyaguk vasbeton.Talajvíz esetén alkalmazásuk célszer űtlen.

rendezett terepszint

kereterőjátéka

Pillérvázas épület gerenda alapokkal, szerkezeti vázlat

3.3.2 Gerenda- alapozás I.

44gerendaalapok

alapgerendaa pincefal számára

erőjátéka

Pillérvázas épület gerendarács alapozással, szerkezeti vázlat

3.3.2 Gerendarács alapozás

45

gerendarács alap

A lemezalap az egész épület vagyannak – többnyire mélyített – pinceszakasza alattiteljes felület ű, összefügg ő vasbeton szerkezet.

Egyaránt használható• teherhordó falas,• pillérvázas és• vegyes teherhordó szerkezet ű épületeknél .

3.3.3 Lemezalap I.

46

• vegyes teherhordó szerkezet ű épületeknél .

Alkalmazására akkor kerül sor, ha− a talaj teherbírása csekély vagy− a terhelés túl nagy;− a talaj min ősége változó;− az épület egésze vagy egy része talajvíznyomás alá

kerül.

A lemezalap fordított födémként fogható fel.

Összehasonlításulsáv- és pontalapok lemezalap

Lemezalap és a felmen ő szerkezet viszonya: TN elleni védelem,a vízszintes szigetelés a lemezalap föls ő síkján van.

3.3.3 Lemezalap II.

47

pillérek pincefal

Szerkezeti kialakítását tekintve:• Síklemez,• Bordáslemez,• gombafödém-szer ű.

A méretezés szempontjai:alapfeltétel a talpfeszültségek helyes eloszlásának

ismerete ;

3.3.3 Lemezalap III.

48

ismerete ;• rugalmas ágyazású szerkezetként vagy• merev szerkezetként kezelend ő.

Vizsgálandó:• a lemezalap és a pincepadló összefüggése,• a lemezalap és a szigetelés kapcsolata.

Gerendahálózatközötti vb.

3.3.3 Lemezalap IV.

49

közötti vb.ellenfödém,szigetelés alemezalapföls ő síkján –nincs talajvíz.

Lemezalapozás 3.3.3 Vasbeton gombafödémes alapok

50

3.3.3 Lemezalapozás teherhordó falas épületeknél

51

Talajvíz elleni védelem esetén a szigetelés a lemezalap alá kerül.

3.3.3 Lemezalapozás pillérvázas épületeknél

52

Talajvíz elleni védelem esetén a szigetelés a lemezalap alá kerül.

3.3.3 Lemezalapozás példa I.

53

3.3.3 Lemezalapozás példa II.

54

Alapozás

II.rész

3.4 Mélyalapozások

Alaplemez a felmen ő

szerkezet vasalásávalés az épül ő pincefal.

55

Mélyalapozások fajtái:

1. Kút- és szekrényalapozások,

3.4. Mélyalapozások

56

szekrényalapozások,2. Cölöpalapozások,3. Résfalas alapozás

Pillérvázas épület kútalapokkal, szerkezeti vázlat

3.4.1. Kútalapozás

57

kútalapgerendarács

keret er őjátéka

Kútalapozás 3.4.1. Kút-, és szekrényalapozások

58

keret

Pillérvázas épület cölöp-alapokkal, szerkezeti vázlat

3.4.2. Cölöp-alapozás I.

59

cölöpök

cölöpfej

gerendarács

keret erőjátéka

rendezett térszint

Cölöp-alapozás

1. CÖLÖPÖK TEHERVISELÉSE

TÁMASZKODÓKÖPENYSÚRLÓDÁSSALKOMBINÁLT MÓDON

2. CÖLÖPÖK ANYAGA

FA( Velence, Vörösfeny ő/Tölgy )Öntött vas, Kovácsolt acélBETON, (Helyszínen készített)VASBETON (Helyszínen készített)ELŐREGYÁRTOTT VASBETON

3.4.2. Cölöp-alapozás II.

3. CÖLÖPÖK KIALAKÍTÁSA

VERTFÚRT (Soil-Mec) köpenycs ő nélküli, fúróiszappal – hasonló: RÉS FÚRT (Benoto) visszanyert acél köpenycs ővelFÚRT (Franki) döngöl őkos+visszanyert köpenycs ő

FÚRT-INJEKTÁLT ( Micro-cölöpök)FÚRT LYUKBA VERTSAJTOLT ( Micro-cölöpök pl. épületrehabilitáció: M ŰCSARNOK)

60

Cölöp-alapozás3.4.2. Cölöp-alapozás III.

61

Az új épület alsó szintje

mélyebbre kerül, mint a szomszédos meglév ő épületé.

új épületmeglév ő épület

vasbeton résfal

talajvízszintRésfal feladata:

3.4.3. Résfalas alapozás I.

62

ideiglenes horgonytalajvízszint

↓↓↓↓

vasbeton fenéklemez

1. munkagödör lehatárolása,partfal,

2. szomszédos épület alapjainak megtámasztása,

3. alapozás,4. pince határoló fal,5. talajnedvesség (talajvíz)

elleni védelem,6. szigetelést tartó fal.

lemezalap

3.4.3. Résfalas alapozás II.

3.4.3. Résfalépítés

65

3.4.3. A résfal és az épület viszonya I.

66

„weisse Wanne” - résfal = pincefal + szigetelés3.4.3. A résfal és az épület viszonya II.

67

résfalra „kikönyökl ő” épület + aktív nedvességvédelem3.4.3. A résfal és az épület viszonya III

68

3.4.3. Résfal építése

69

Az alapozási mód megválasztásánaképítészeti ökölszabályai

Az alapozási mód megválasztásakor1. a mélyalapozással szemben el őnyben kell részesíteni a

síkalapozást;2. a teherhordó falas épületek jellemz ő alapozása a sávalap;3. a pillérvázasoké a pontalap;

4. Az alapozási mód megválasztása

70

3. a pillérvázasoké a pontalap;4. ha a sáv-, illetve pontalapok túl közel kerülnének egymáshoz

gerenda-, gerendarács, illetve lemezalapot kell alka lmazni;5. a gerenda-, gerendarács alap merevebbé teszi az épü letet, s ezzel

csökkenti a csúszásveszélyt;6. a lemezalap el őnyei:− a különböz ő alapozási módok eltér ő mértékben teszik lehet ővé a

felmen ő szerkezettel való együttdolgozást, és− különböz ő mértékben érzékenyek a lokális hatásokra (pl. átázás ):

legkedvez őtlenebb a pontalap;legkedvez őbb a lemez (illetve doboz-) alap.

1. Gábor László: Épületszerkezettan II. (5-41. old.)2. Széll László: Magasépítéstan I. (94-110. old.)3. Frick, Knöll, Neumann, Weinbrenner:

Baukonstruktionslehre 1. (55-67. old.)4. Dr Rózsa L.: Alapozás Kézikönyve

Irodalom

71

Boszorkánykonyha

Mit NEM szabad csinálni… Sanghai, 2009.06.27.

doc.hc.Velősy András 72

Boszorkánykonyha

Mit NEM szabad csinálni… Sanghai, 2009.06.27.

doc.hc.Velősy András 73

Boszorkánykonyha

Mit NEM szabad csinálni… Sanghai, 2009.06.27.

doc.hc.Velősy András 74