Cölöpalapozások

1. Cölöpalapozások

2. Cölöpalapozások méretezése

3. A tervezés rendje, követelményei

4. 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

5. 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

6. 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

7. 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

8. Cölöpcsoport határereje helyettesítő síkalapként

9. 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

10. Cölöpcsoport süllyedésének becslése

11. A cölöptervezés lényege • Típus- és méret választás • Kiosztás - tengelytávolság • Egyedi cölöp tervezése talajtörésre • Közelítő ellenőrzések

12. 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.

13. 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

14. Statikuscölöppróbaterhelések

15. Próbaterhelési rendszerek

21. Önlehorgonyzó próbacölöppel (VUIS)

23. STATNAMIC

24. 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)

25. A terhelőerő időbeli változása

26. A süllyedés időbeli alakulása

27. A terhelő erő és a süllyedés kapcsolata

28. Próbaterhelési görbe

29. Törőerő meghatározása hiperbolikus közelítéssel

30. Törőerő meghatározása extrapolációval Mazurkievicz szerint

31. Próba-terhelés értékelése

32. Cölöpellenállás számítása talajvizsgálat alapján

33. Cölöpteherbírásszámítás szemiempirikus módszerekkel PCS csúcsellenállás ACS keresztmetszeti terület CS vagyqb fajlagos csúcsellenállás PK köpenysúrlódás Hi · Ki rétegvastagság x cölöpkerület i vagyqsi fajlagos köpenysúrlódás

34. 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 qc15 MPa, qcH=15 MPa legyen, (ez egyben qs 120 kPa korlátozást is jelent) • ha egy 1,0 m-nél rövidebb szakaszon qc12 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

35. Statikus szondadiagram

37. Fajlagos cölöpteherbírások SPT alapján az N30 ütésszámbólPoulos (Decourt) Palástellenállás (kPa) qs = AN + BN· N30,s Talpellenállás (MPa) qb = CN · N30;b Óvatos alkalmazást!

38. 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

39. Talajkiszorítással készülő cölöpre Kötött talajok fajlagos cölöpellenállási értékei a cu drénezetlen nyírószilárdságból Köpenysúrlódás Csúcsellenállás Talajhelyettesítéssel készülő cölöpre cu0,06.qc qc= a stat. szonda csúcsellenállása

40. Szemcsés talajok fajlagos cölöpellenállása (vert cölöp)

41. DIN 1054fúrt cölöpök fajlagos cölöpellenállásainak tapasztalati értékei

42. DIN 1054vert cölöpök fajlagos cölöpellenállásának tapasztalatai értékei

44. Dinamikus próbaterhelés

47. 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

48. Verési képletek(Hiley, DELMAG, Dán, Holland) • 1 és 2 hatékonysági tényezők • Mgh ütési energia • Q verési ellenállás • sr kvázi-rugalmas behatolás • sm maradó behatolás

49. Biztonság az MSZ 15005 szerint

50. 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