epuletszerkezettan i. 3.eloadas alapozas 20090923 va
TRANSCRIPT
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