vasalt talajtámfal tervezése eurocode szerint
DESCRIPTION
Vasalt talajtámfal tervezése Eurocode szerint. Földm ű vek gyakorlat #3. Támfalak típusai. Vasalt talajtámfal. Vasalt talajtámfal tervezése. Vasalt talajtámfal alkalmazási területei. Úttöltések, vasúti töltések, hídtöltések, gátak, védművek , ipari épületek, közterek, repülőterek…. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Vasalt talajtámfal tervezése Eurocode szerint
Földművek gyakorlat #3
2.
Támfalak típusai
3.
Vasalt talajtámfal
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
4.
Vasalt talajtámfal alkalmazási területeiÚttöltések, vasúti töltések, hídtöltések, gátak, védművek, ipari épületek, közterek, repülőterek…
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
5.
Vasalt talajtámfal
Port of Seattle
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
6.
Szerkezeti kialakítás
1 - Támfal 2 - Rátöltés 3 - Háttöltés 4 - Homloklap 5 - Altalaj
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
7.
Homlokpanel elem geometriája
2 – Betétrögzítő fül
1 – Beemelő kampó
3 – Bebetonozott műanyagcső
4 – Elem rögzítő acéltüske
5 – Csavarlyuk a betétrögzítéshez
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
8.
Homlokpanel elem geometriája
2 – Betétrögzítő fül
1 – Beemelő kampó
3 – Bebetonozott műanyagcső
4 – Elem rögzítő acéltüske
5 – Csavarlyuk a betétrögzítéshez
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
9.
Alternatív lehetőség
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
10.
Kiindulási adatok
Geometriai adatok
h - a támfal teljes magassága
l - szalagok hossza (l=0,8h)
ht - a befogás mélysége
h’ - a támfal szabad magassága
r - a rátöltés magassága
t - a betétek (acélszalagok) vízszintes távolsága
f - a betétek (acélszalagok) függőleges távolsága
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
11.
Kiindulási adatok
Talajadatok
γ - a szemcsés háttöltés térfogatsúlya (kN/m3)
φk - a szemcsés háttöltés belső súrlódási szöge (º)
c’k=0 kPa - a szemcsés háttöltés kohéziója
μ - a betétek és a szemcsés háttöltés közötti súrlódási tényező
c’k,A - a vasalt talajtámfal alatti puha agyag kohéziója
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
12.
Kiindulási adatokTerhek, egyéb adatok
gk és gd - a rátöltés súlyának kar. és tervezési értékei (gd =γG·gk )
qk és qd - a járműteher karakterisztikus és tervezési értéke (qd =γQ·qk )
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
fy – az acélszalag folyási feszültségének karakterisztikus értéke
(N/mm2)
K1, K2 és n - az acélszalagok korróziós tényezői
τ - tervezési élettartam
13.
Vasalt talajtámfal méretezéseKülső stabilitási vizsgálatok
Vizsgálni kell:- Elcsúszás vizsgálat (helyettesítő súlytámfal) - GEO- Kiborulás vizsgálat (támfal külső, alsó sarokpontjára) – EQU
(csak a támfal alatti kőzet esetén)- Alaptest méretezése (homloklapok súlyával terhelt sávalap) -
GEO- Alaptörés vizsgálat (talajtörés a fal teljes tömbje alatt) - GEO- Általános állékonyság vizsgálata (GEO, DA-3)
Súlytámfal:
- homlokfelület: vasbeton elemek- hátlap: betétek szabad végén átmenő fiktív függőleges sík- alapfelület: homloklap alsó élén átfektetett vízszintes sík
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
14.
Vasalt talajtámfal méretezéseBelső stabilitási vizsgálatok
(STR és GEO)- Csúszólap helyzetének megállapítása
- Betéterők számítása a vízszintes földnyomásból
- Betétszélesség meghatározása
- Teljes betétrendszer kihúzódási vizsgálata
- Erőtanilag szükséges betétvastagság számítása
- Alkalmazott betétvastagság
- (Betét és fül kapcsolatának számítása)
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
15.
Csúszólap helyzetének meghatározása
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
A csúszólap adatai a belső súrlódási szög függvényében
Belső súrlódási szög
A csúszólap adatai
A max. húzóerőhöz tartozó
A felszíni terheléshez tartozó
földnyomási tényező
[ϕ] [ω] [D/h] [Kc] [Kq]
25° 43,5° 0,43 0,26 0,70
30° 38° 0,37 0,21 0,60
35° 32,5° 0,31 0,18 0,50
40° 27° 0,26 0,15 0,41
ϕ, h
- ω, Kc, Kq (lineáris
interpolációval)
- D (D/h arányból)
)(90 0
16.
Csúszólap helyzetének meghatározása
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
1 – aktív zóna
2 – passzív zóna
3 – csúszólap
Szerkesztés: A3
Logaritmikus spirál csúszólap szerkesztése
17.
Csúszólap helyzetének meghatározása
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
A szerkesztés menete:
1. A támfal felszínén (az A-A síkon) felmérjük a D távolságot, a végpontjában (felszíni csúszólap metszékből) felmérjük a φ szöget.
2. A támfal alsó síkjából felmérjük a zárósugár irányszögét (ε).
3. A két egyenes metszéspontja megadja az O pontot.
4. A szerkesztésből lemérhetőek az RA és RB távolságok.
5. A logaritmikus csúszólap felrajzolásához szükséges pontok az alábbi összefüggésből határozhatók meg:
(ω szög radiánban!)
6. A logaritmikus spirális csúszólap megszerkeszthető a 0°-tól a belső súrlódási szögig 5°-onként felvett ω szögekhez meghatározott Ri értékek alapján.
tgAi
ieRR
18.
Földnyomások meghatározása
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
A vízszintes földnyomás (σh,B) terheletlen térszín esetén H0 határmélységig lineárisan növekszik, innen a támfal alsó síkjáig állandó. A felszíni terhelés (σh,A) ugyanezen H0 mélységig lineárisan csökkenő tendenciával növeli a vízszintes földnyomás értékét.
A σh,A és a σh,B feszültségeket az összes betétsor magasságában ki kell számítani és ezt követően meg kell szerkeszteni a maximálábrát is (σh).
kkqFAh qgK 2,1,, kqFBh gK 2,1,,
0,, 0HKcHAh 0, 2,1
0HKcBHh
ff/2
19.
Földnyomások meghatározása
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
2
2
sin1
sin1
csK
hK
KH
cs
c 0
kkqFAh qgK 2,1,, kqFBh gK 2,1,,
0,, 0HKcHAh 0, 2,1
0HKcBHh
kkqFAh qgK 2,1,, 00,, HKcHAh
00,, 2,1 HKcHBh kqFBh gK 2,1,,
20.
Acélszalagok méretezése
- A betéterő (Ni) meghatározása:
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése ftN hiki ,
- A meghatározott betéterők alapján a betétek szélessége:
vii
diRi Dl
Ns
2
,
ahol:
γR - a kihúzódáshoz tartozó parciális tényező (értéke 1,1)
l - a betétek hossza (l-Di a betétek csúszólapon kívül eső hossza)
μ - a súrlódási tényező
σvi - a betétek szintjén a függőleges feszültség:
(A betétek szélessége: 4-6-8-10-12-15-20 cm lehet)
kivi gh
iialk ss ,
kiGdi NN ,,
21.
Acélszalagok méretezéseTeljes betétrendszer kihúzódási vizsgálata
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
Az egyes betétek méretezésén túl vizsgálni kell a teljes betétrendszer kihúzódását is. A feltételezett tönkremenetel: ellenőrizni kell, hogy a felső acélszalag-sor kihúzódhat-e. Ezt el kell végezni a felső két sor, a felső három sor, stb… az összes sor esetére is.
- Az 1. sor vonalában a hatékony függőleges
feszültség tervezési értéke:
A felső sor kihúzódási vizsgálata:
k
valk
N
Dlsk
,1
111,1
)(2 - A kihúzódással szembeni biztonsági tényező:
11 hgkv
Megfelel, ha k1 ≥ 1,1·1,35≈1,5
22.
Acélszalagok méretezéseAz összes sor kihúzódási vizsgálata:
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
- Az összes szalag szélességének összege:
- A számításba veendő összes hossz:
- Az összes szalag kihúzódással szembeni biztonsági tényezője:
ialkösszalk ss ,,
iössz Dll
ki
nvösszösszalkn
N
lsk
,
,,2
- Az n. (legalsó) sor acélszalag vonalában a hatékony függőleges feszültség tervezési értéke:
nknv hg,
Megfelel, ha kn ≥ 1,1·1,35≈1,5
23.
Acélszalagok méretezése
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése - Betétvastagság meghatározása:
ahol:
Npl,Rd - a teljes acél keresztmetszet folyási ellenállása
si,alk - az i-edik sorban alkalmazott betétek szélessége
vi - az i-edik betétsor betéteinek vastagsága
γM0 - az anyagjellemzőhöz tartozó parciális tényező (értéke 1,0)
fy - az acél folyáshatárának karakterisztikus értéke
0
,,
M
yialkiRdpl
fvsN
diRdpl NN ,,
yalki
dii fs
Nv
,
,
24.
Acélszalagok méretezése
- Korróziós többletvastagság (vk) figyelembe vétele:
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
nk KKv )( 21
ahol:
vk – korróziós többletvastagság (mm)
τ – tervezési élettartam
K1, K2, n – betét anyagától és a talajvíz agresszivitásától függő korróziós
tényezők
- Az alkalmazott betétvastagság: kiialk vvv ,
Valamennyi betétsorra meg kell határozni az erőtanilag szükséges betétvastagságot és a korróziós többletvastagság figyelembe vételével az alkalmazott betétvastagságot (mm-re felfelé kerekítve).
25.
Elcsúszásvizsgálat
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
Az egész vasalt talajtámfalat egyetlen tömbként kezelve kell vizsgálni az elcsúszás lehetőségét.
26.
Elcsúszásvizsgálat
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
- Az aktív földnyomási tényező:2
2
2
)cos(
)sin()sin(cos(cos
)(coscos
aK
- A földnyomás karakterisztikus értéke az önsúlyból:
- A földnyomás karakterisztikus értéke az egyenletesen megoszló felszíni teherből:
akhga Kh
P
2
2
,,,
akkhqa KhqP ,,,
- Az igénybevétel tervezési értéke: khqaQkhgaGd PPE ,,,,,,
- Az ellenállás tervezési értéke:
eRkphRAkhRbkkqakgad PlctgGPPR ,,,,,,v,,,v,, //'/)(
- Ellenőrzés: megfelel, ha Ed≤Rd
(β=0º; δ=φ és α=0°)
- a szemcsés talajban feltételezve: tgδb=tgφ és c’k,A =0- az elcsúszást az agyagban feltételezve: tgδb=0 és c’k,A
27.
Alap alatti talajtörés vizsgálata
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
- Puha agyagra épített vasalt talajtámfal
- Az ellenállás karakterisztikus értéke:
- Az ellenállás tervezési értéke:
- A támfal alapsíkjára jutó terhelés tervezési értéke (igénybevétel):
)2/1('2 , Akk cR
Rkd RR /
hqgV Gddd
ahol:
h - a támfal teljes magassága
γ - a háttöltés térfogatsúlya
γG - a állandó teherhez tartozó parciális tényező (értéke 1,35)
28.
Alap alatti talajtörés vizsgálata
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
- A megfelelőség feltétele:
- Ha nem felel meg, a támfal maximális magassága:
dd ER
G
ddd qgRhmax
29.
Eredmények összefoglalása
Vas
alt
tala
jtám
fal t
erve
zése
- Táblázatos formában
- az összefoglaló táblázat fejléce:
Betét szintek
Vízszintes földnyomás Betéterők Tapadási
hosszSzükséges
betét szélességAlk. betét szélesség
- σH [kPa] Ni [kN] la.i [m] si [cm] si.alk [cm]
Alk. vízszintes távolság
Erőtanilag szükséges. vastagság
Korróziós többlet
vastagság
Alk. teljes vastagság
Betét hossz.
Alkalmazott függőleges
távolság
ti [m] vi [mm] vk [mm] vi.alk [mm] li [m] fi [m]
30.
31.
DA-2* tervezési módszerDA-2*=A1 ”+” M1 „+” R2
A parciális tényezőket a hatások és az ellenállások oldalán alkalmazzuk. Az anyagjellemzőket a karakterisztikus értékükkel vesszük figyelembe
32.
Formai követelmények Rajzok:
Arányos, vonalvastagságKeretAnyagminőségek (acél, beton, talaj)Kóták (építős jelölés)
Műszaki leírás:Kiindulási adatokTervezési módszerSzámítás lépései, képletei, (1 minta számítás)
Számítási melléklet:A számítási eredmények táblázatos
összefoglalása