View
5
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Dr. Móczár Balázs
1
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Alapkérdések:
• Hogyan vesszük figyelembe a talajösszletet?
• Ágyazási tényezős eljárások (mai gyakorlat : AXIS VM Winkler-ágyazás (ágyazási tényező)
• Végeselemes modellezés (jellemzően felkeményedő talajmodell) – 2D vagy 3D
• A vasbeton lemez merevségének szerepe
• Az épület merevségének a szerepe
• A lemez + épület merevségének a szerepe
• Az előterhelés hatása
• Az építési ütem, terhelési lépcsők hatása (konszolidáció)
2
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Talpfeszültséget befolyásoló tényezők:
• A terhelő alaptest tulajdonságai:
oaz alaptest merevségétől
oaz alapokra helyezett egész építmény merevségétől
oaz alapozás síkjának térszín alatti mélységétől
oaz alaptest nagyságától (szélességétől)
oaz alaptest alakjától.
(Folytatás…)
3
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Talpfeszültséget befolyásoló tényezők:
• A talaj tulajdonságaitól:
oa talaj szemcsés vagy kötött voltától (feszültségkoncentrációs tényezőjétől), összenyomhatóságától ésnyírószilárdságától
oaz összenyomhatóság és nyírószilárdság időleges változásaitól
oa talaj homogenitásától, rétegzettségétől és oldalkitérési lehetőségeitől
oa talajvíz állásától és ingadozási lehetőségeitől.
• A terhelés és előterheléstől
oa terhelés nagyságától
oa terhelés eloszlási módjától
oa terhelés támadási helyétől.
4
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Talpfeszültség-eloszlás végtelenül merev alaptestek alatt:
5
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Koncentrált erők hatása hajlékony lemeznél (a) és
végtelen hajlékony lemeznél (b)
6
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Alaplemez méretezési eljárások:
A talajsüllyedés-talpfeszültség kölcsönhatás figyelembevé-telére kidolgozott közelítő eljárások 4 csoportba sorolhatók:
végtelen merev gerenda alapján történő számítás
ágyazási tényezőn alapuló eljárás
rugalmas féltér alakváltozásán alapuló eljárás
kombinált módszer
7
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Ágyazási tényezőn alapuló eljárás:
Minél nagyobbak az oszlop, illetve faltávolságok, tehát minél rugalmasabb az alaplemez és minél szilárdabb az altalaj, annál egyenlőtlenebbek lesznek a talpnyomások,
és annál inkább gazdaságos
az alaplemez rugalmasságá-
nak figyelembevétele.
A módszerek kidolgozása:
Winkler, Zimmermann
elméletének kiterjesztésével
Hertz nevéhez fűződik.
8
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Ágyazási tényező :
Pontos, ill. pontosított süllyedésszámítással
Közelítő süllyedésszámítással
Közelítő képlettel
Tapasztalati képlettel
i
iis
qC
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Ágyazási tényező
Felszerkezet modell merev
alátámasztással
i
iis
qC
Talpfeszültség eloszlás
Süllyedés analízis(pontos)
Ágyazási tényező
Felszerkezet modell rugalmas
alátámasztással
Talpfeszültség eloszlás
Süllyedés analízis(pontos)
i
iis
qC
Ágyazási tényező
Felszerkezet modell rugalmas
alátámasztással
Talpfeszültség eloszlás
Süllyedés analízis(pontos)
i
iis
qC
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Átlagos talpfeszültség eloszlás
Közelítő süllyedésszámítás:
Átlagos ágyazási tényező
Javítás:
szélső negyedekben:
belső félben
FBE
ps
s
áá
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
FH/B
L/B = 1,0L/B = 1,6L/B = 2,0L/B = 3,0L/B = 5,0L/B = 10,0
A
Fpá
á
áá
s
pC
ááb CC 8,0
áák CC 6,1
F: süllyedési tényező
H: az összenyomódó réteg vastagságaBME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
FBE
ps
s
áá
á
áá
s
pC
FB
E
s
pC s
s
áá
1
Négyzetes pontalap F ≈ 0,5
B
EC sá 2
Sávalap F ≈ 1,0
B
EC sá
Javítás:
szélső negyedekben:
belső félbenááb CC 8,0
áák CC 6,1
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Ágyazási tényező becslése
Javítás:
szélső negyedekben:
belső félbenááb CC 8,0
áák CC 6,1
Négyzetes pontalap
B
E
BBBEC ssá
3
111
Sávalap
0
111
mLBEC sá
B
E
BBEC ssá
5,1
2
111BME Szilárdságtani és T
artószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
ModellméretSzerkezeti merevségAnyagmodellekEredmények értékelése
!?BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Plaxis 3D vizsgálatok:
A kutatás alapját egy 32x32 m-es befoglaló méretű, földszint+7 szintes szimmetrikus elrendezésű, felszínen fekvő alaplemezzel készülő vasbeton vázas épület adja.
Az épület főbb geometriai méretei:
Szintmag.: 3 m
pil.raszt. táv.: 8 m
pil. km. : 40x40 cm
föd. vast. : 25 cm
alaplem. vast.: 40 cm (vált. param.)
15
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Dobozmodell jellemzői:
Szimmetria viszonyok miatt csak a rendszer negyedét szükséges modellezni;
Vízszintes értelemben 16 m az épület széleitől;
A dobozmodell mélységi értelemben történő lehatárolása vizsgálati szempont (süllyedések!)
16
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Modellben alkalmazott szerkezeti elemek:
Pillér-alaplemez ill. pillér-födém kapcs: merev befogás (nem változtatható paraméter)
Tehermodell:
Önsúly és hasznos terhek (felületen megoszló terhek –
3,5 ill. 4,0 kN/m2)
17
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Talaj paraméterek:
Homogén talajtest vizsgálata
Az egyes talajjellemzők konstansok. A nyírószil. paraméterek ill. térf. súly változása (akár 30%) az eredmény szempontjából elhanyagolható változást okoz (< 5%).
18
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Anyagmodellek:
Mohr-Coulomb (elsőrendű közelítéssel írja le a talajtömeg viselkedését, azaz a feszültség-alakváltozás görbét lineáris összefüggés jellemzi, ami 5 paraméter együtteséből áll elő):
E: rugalmassági vagy Young-modulus
u: Poisson-tényező
c: kohézió
ϕ: belső súrlódási szög
ψ: dilatációs szög (Jáky ajánlása alapján: ψ=ϕ-30°)
Az adatok megadásánál lehetőség nyílik arra, hogy a könnyebben mérhető összenyomódási modulus és a Poisson-tényező megadásával, a program automatikusan számítsa az ismert, rugalmas izotróp anyagokra vonatkozó Hooke-törvényből a rugalmassági modulust.
19
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Anyagmodellek:
Mohr- Coulomb
20
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Anyagmodellek:
Felkeményedő (hiperbolikus modellek közé tartozik és másodrendű közelítést alkalmazva írja le a rugalmas-képlékeny viselkedést, így képes figyelembe venni, hogy a nagyobb átlagos normálfeszültséggel terhelt talajzónák kisebb alakváltozást szenvednek, azaz merevebben viselkednek): c: kohézió ϕ: belső súrlódási szög ψ: dilatációs szög (Jáky ajánlása alapján: ψ=ϕ-30°) E50
ref:a deviátor-feszültség 50%-ához tartozó húr modulus a drénezetttriaxiális vizsgálatnál
Eeodref: összenyomódási modulus (a referencia feszültség értékéhez
tartozó érintő modulus az ödométeres vizsgálatnál) Eur
ref: a tehermentesítés-újraterhelés folyamatához tartozó húr modulus
m: a kompressziós görbét leíró hatványfüggvény kitevője
21
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Felkeményedő talajmodell (HS) – PLAXIS – Kompressziós kísérletből
22
m
refref,oedoed
pEE
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Felkeményedő talajmodell (HS) – PLAXIS – Triaxiáliskísérletből
23
m
ref
3ref,5050
pctgc
ctgcEE
a
501
q
q1
q
E2
1
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Anyagmodellek:
Felkeményedő (HS)
24
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Modellel kapcsolatos egyéb jellemzők:
Talajvíz figyelembevétele nélküli számítás
Interface elemek:
Az interface-ek tömeg és vastagság nélküli modellelemek
Lehetővé teszik az egymással érintkező talaj és a szerkezeti részek ugyanazon feszültségek hatására bekövetkező (anyagtulajdonságaikból eredő) különböző elmozdulását egyazon helyen
Talaj nyírószilárdsági paramétereivel jellemzett interfaceelemek kerültek beállításra, így nincs lecsökkentve a falsúrlódás hatása a szerkezetek környezetében
25
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Végeselem háló:
Számítási lépések: Kezdeti állapot; (térfogatsúlyból számított kezdeti fesz.)
Szerk. felépítése; (kis elmozdulások, rugalmas-képlékeny szám. módszer, időtényező figyelembevétele nélkül; Szerkezet teljes tömegének figyelembevételével)
Terhek hozzáadása
26
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
27
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Modellmélység szerepe:
Az alapsíkon fellépő többletfeszültség értéke: 84,09 kPa.
A többletfeszültség és a kezdeti hatékony feszültség 20, 25 és 50%-ával egyenértékű feszültségek mélységbeli lefutása
28
11,3 m
0123456789
1011121314151617181920
0 50 100
Ala
psí
k al
atti
mél
ység
(m)
Feszültség (kPa)
Feszültségek a karakterisztikus pontban
süllyedést okozótöbbletfeszültség
hatékonyfeszültség 20%-a
hatékonyfeszültség 25 %-a
hatékonyfeszültség 50 %-a
határmélységBME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Határmélységek különböző elméletek alkalmazásával
20% hat. fesz. lehatárolás süllyedésszámítás eredményei
29
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Különböző modellmélységek vizsgálata: 5, 10, 15, 20 m mély dobozmodell. (MC és HS talajmodellek)
Süllyedések átlagértéke (PLAXIS 3D)
30
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
!
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Különböző modellmélységek vizsgálata: 5, 10, 15, 20 m mély dobozmodell. (MC és HS talajmodellek)
Süllyedések átlagértéke (PLAXIS 3D)
31
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
!
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Különböző modellmélységek vizsgálata: 5, 10, 15, 20 m mély dobozmodell. (MC és HS talajmodellek)
Süllyedések átlagértéke (PLAXIS 3D)
32
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Különböző modellmélységek vizsgálata: 5, 10, 15, 20 m mély dobozmodell. (MC és HS talajmodellek)
Süllyedések átlagértéke (PLAXIS 3D)
33
-300
-250
-200
-150
-100
-50
05 10 15 20
Átl
agsü
llyed
és (m
m)
Modellmélység (m)
Átlagsüllyedés a modellmélység függvényében a négyféle altalaj esetén "Mohr-Coulomb" modellel
homokos kavics
homok
homokos iszap
közepes agyag
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
05 10 15 20
Modellmélység (m)
Átlagsüllyedés a modellmélység függvényében a négyféle altalaj esetén "felkeményedő" talajmodellel
homokos kavics
homok
homokos iszap
közepes agyag
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Alaplemez süllyedései:
34
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
35
-60
-40
-20
00 2 4 6 8 10 12 14 16
Sü
llyed
és (
mm
)
Távolság a lemez középpontjától (m)
Alaplemez süllyedése a lemezközépen "felkeményedő" modellel a határmélység függvényében homokos kavics altalaj esetén
hk_5m_hs
hk_10m_hs
hk_15m_hs
hk_20m_hs
-50
-40
-30
-20
-10
00 2 4 6 8 10 12 14 16
Sü
llyed
és (
mm
)
Távolság a lemez középpontjától (m)
Alaplemez süllyedése lemezsávban "felkeményedő" modellel a határmélység függvényében homokos kavics altalaj esetén
hk_5m_hs
hk_10m_hs
hk_15m_hs
hk_20m_hs
-50
-40
-30
-20
-10
00 2 4 6 8 10 12 14 16
Sü
llyed
és (
mm
)
Távolság a lemez középpontjától (m)
Alaplemez süllyedése a lemezszélen "felkeményedő" modellel a határmélység függvényében homokos kavics altalaj esetén
hk_5m_hs
hk_10m_hs
hk_15m_hs
hk_20m_hs
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
36
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Következtetések:
A határmélység hatása a relatív süllyedésekre elhanyagolható.
A határmélység az ABSZOLÚT süllyedésekre van hatással.
(További számítások: 15 m mélységű dobozmodell)
Talaj összenyomódási modulusának hatása:
kavics → agyag … teher szétosztása („szétkenése”)
fesz. csúcsok csökkenése
37
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Igénybevételek:
(Talajmodell hatása elhanyagolható)
38
-1000
-800
-600
-400
-200
0
200
400
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Ala
ple
mez
faj
lag
os
mx
nyo
mat
éka
(kN
m/m
)
Távolság a lemez középpontjától (m)
Alaplemez fajlagos nyomaték-eloszlása a lemezközépen a határmélység függvényében homokos kavics altalaj esetén
hk_5m_mc
hk_10m_mc
hk_15m_mc
hk_20m_mc
hk_5m_hs
hk_10m_hs
hk_15m_hs
hk_20m_hs
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
(Modellmélység hatása elhanyagolható)39
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
40
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Alakváltozások összehasonlítása:
41
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
AXIS VM modell
felvétele
Pillér-lemezek kapcsolata (beállítási lehetőség: félmerev kapcs. –összehasonlítás miatt merev) 42
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Tehermodell (teherkombinációk, 1.0 szorzóval)
(Plaxis modellel azonos)
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
43
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Ágyazás felvétele (Winkler):
Ágyazási tényező értékei különböző közelítő módszerek alapján
Axis feljesztők ajánlása: széleken 2×, sarkokban 4× ágyazási tényező; szélső sávban 1,6×, a belső részeken 0,8.
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
44
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Ágyazás felvétele (Winkler szerint):
Ágyazás felvétele a plaxis számítás alapján kalibrált modellel:
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
45
!
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Lemezvastagság hatásának vizsgálata (merevség):
PLAXIS modell
eredményei
(40 és 60 cm
vastag lemez)
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
46
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Lemezvastagság hatásának vizsgálata (merevség):
PLAXIS modell
eredményei
(80 és 100 cm
vastag lemez)
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
47
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Lemezvastagság hatásának vizsgálata (süllyedések változása):
PLAXIS modell
eredményei
(homokos kavics
és agyag esetén)
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
48
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Talpfeszültség-eloszlás:
PLAXIS modell
eredményei
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
49
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Ágyazási tényező eloszlása:
PLAXIS modell
eredményei
(származtatott értékek)
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
50
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Megállapítható, hogy
mivel a süllyedések és talpfeszültségek lefutása gyakorlatilag azonos, az ágyazási tényező eloszlása is megegyezik ezekkel
az eloszlás a négy különböző talajra azonosnak tekinthető, eltérés csak az értékek nagyságában jelentkezik.
az igen hajlékony 40 cm-es alaplemeztől eltekintve az ágyazási tényező értéke egy adott talaj esetén nem függ az alaplemez vastagságától
a javított Winkler-féle ágyazási eloszlással ellentétben az ágyazási tényező értéke alaplemez szélső szűk tartományát kivéve konstansnak tekinthető
a szemcséstől a kötött talajok felé haladva a szélső és belső tartomány közötti ágyazási tényező arány egyre nagyobb
a szélső és a belső tartományra vonatkozó konstans érték aránya a következőképpen alakul a kétféle talajmodell szerint
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
51
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Nyomatéki igénybevételek az alaplemezben lemezközépen (Plaxis)
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
52
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
53
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
Nyomatéki igénybevételek az alaplemezben lemezközépen (AXIS)
Közelítő (Winkler)
Ágyazással
-40 cm lemezzel
(homokos kavics)
Plaxis alapján
„pontos” ágyazással
-40 cm lemezzel
(homokos kavics)
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
A nyomatéki eloszlást tekintve a hajlékony (40 cm) és a merev (100 cm) alaplemez esetén ugyanazok figyelhetők meg a Plaxisés az AXIS eredmények összehasonlításával:
a negatív nyomatékok Axis VM modellből kapott értéke jelentősen nagyobb mindkét esetben, mint a PLAXIS modellből kapottak
a pontosabb ágyazattal kapott pozitív nyomatékok nagyon jól visszaadják a PLAXIS-eredményeket
a közelítő (javított Winkler-) ágyazat a szélső mezőben túlbecsli, a középső mezőben pedig jelentősen alulbecsli a pozitív nyomatékok értékét
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
54
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Talajmerevség hatásának eltérése a két modell esetén
Lemezvastagság hatása a födém igénybevételekre (Plaxis-homok):
(A lemezvastagság hatása mér az 1. szinten is minimális; a 7. emelet szintjén már teljesen eltűnik.)
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
55
-100
-50
0
50
100
150
200
0 5 10 15
Távolság a lemez középpontjától (m)
1. szinti födém nyomatéka a lemezközépen felkeményedő modellel a lemezvastagság függvényében
h_40cm_hs
h_60cm_hs
h_80cm_hs
h_100cm_hs-100
-50
0
50
100
150
200
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Faj
lag
os
mx
nyo
mat
ék (k
Nm
/m)
Távolság a lemez középpontjától (m)
7. szinti födém nyomatéka a lemezközépen felkeményedő modellel a lemezvastagság
függvényében
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Összefoglalás: a talaj és szerkezet együttes viselkedését a talaj oldaláról alapvetően az
alakváltozási paraméterek határozzák meg, a nyírószilárdsági paraméterekhatása nem jelentős;
a „Mohr-Coulomb” és a „felkeményedő” talajmodell eltérései az átmeneti éskötött, azaz kisebb összenyomódási modulussal rendelkező talajok eseténjelentkeznek: ezeknél a talajtípusoknál már jelentős szerepe van a mélyebbenfekvő talajtömeg merevebb viselkedése figyelembe vételének, azaz az irreálisannagy süllyedések elkerülése érdekében a „felkeményedő” talajmodellalkalmazása javasolt ;
a modellmélységnek a talajtípustól függetlenül nincs hatása a relatívsüllyedésekre, viszont az abszolút süllyedéseket jelentősen befolyásolja;
az alaplemezben ébredő fajlagos nyomatéki igénybevételek alakulásában nincsjelentős szerepe a választott talajmodell típusának;
a modellmélység szerepe az igénybevételek szempontjából talajtípustólfüggetlenül elhanyagolható mértékű, ugyanis az igénybevételt okozó relatívsüllyedések a modellmélység változtatásával is közel állandóak;
végeselemes módszerrel számított átlagsüllyedések minden esetbennagyobbak, mint a közelítő módszerrel kapottak;
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
56
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Összefoglalás: PLAXIS szoftverrel és a Winkler-féle javított ágyazási tényezős módszerrel kapott
átlagos ágyazási tényező jó egyezést mutat szemcsés és átmeneti talajokra,viszont a kötött talajok esetén a PLAXIS szoftverrel jelentősen kisebb ez az érték
kisebb összenyomódási modulussal rendelkező talajok esetén jelentősen kisebbeka relatív süllyedések, a talaj szétosztja a koncentrált terhekből adódótöbbletfeszültségeket
egyre merevebb alaplemez esetén egyre csökken a koncentrált terhelésbőlszármazó relatív süllyedések nagysága, a süllyedéseloszlás egyre jobbanmegközelíti a tisztán megoszló teherrel terhelt lemezekre jellemző alakot
a talpfeszültség a lemezszélen csak egy szűk tartományban növekszik meg, ajavított Winkler-ágyazatnál feltételezett ¼-től eltérően csak a lemez szélességének1/16-ában figyelhető meg fokozatos talpfeszültség-növekedés
az ágyazási tényező eloszlása független a talaj típusától, annak szerepe csak azágyazási tényező abszolút értékében van
az igen hajlékony alaplemeztől eltekintve az ágyazási tényező értéke egy adotttalaj esetén nem függ az alaplemez vastagságától
a javított Winkler-féle ágyazási eloszlással ellentétben az ágyazási tényező értékealaplemez szélső szűk tartományát kivéve konstansnak tekinthető
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
57
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Összefoglalás: hajlékony lemezek esetén az igénybevételek lefutása a talajtípustól függetlenül
alakul a lemez merevségének növelésével a szemcsés és kötött talajokon fellépő
igénybevételek nagysága egyre inkább eltér egymástól, a kötött talajokonnagyobb negatív, viszont kisebb pozitív igénybevételek keletkeznek, azaz anyomatéki ábra alakját megtartva tolódik a negatív nyomatékok irányába
a lemezvastagság növelésével az igénybevételek nagysága is növekszik a süllyedések eloszlása azonos a pontosított ágyazattal felépített Axis VM modellel
és a PLAXIS modellel a javított Winkler-ágyazat jelentősen alulbecsli a lemez széléhez közelebb eső
lemezsáv süllyedéseit PLAXIS szoftverrel minden esetben nagyobb elmozdulások adódnak, mint az Axis
VM szoftverrel a negatív nyomatékok Axis VM modellből kapott értéke jelentősen nagyobb, mint a
PLAXIS modellből kapott a közelítő (javított Winkler-) ágyazat a szélső mezőben túlbecsli, a középső
mezőben pedig jelentősen alulbecsli a pozitív nyomatékok értékét Axis szoftverben kisebb mértékben érvényesül a talaj alakváltozó-képességének
hatása az igénybevételekre a lemezvastagságnak nincs jelentős hatása a födémek igénybevételeire
R u g a l m a s a n á g y a z o t t v a s b e t o n l e m e z e k t e r v e z é s i k é r d é s e i
58
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki K
épzés
Recommended