<strong>Geotechnika</strong> (BMEEOGTMIT5) gyakorlat1. Rézsűállékonyság számításaAz Eurocode 7 magyar nemzeti mellékletének útmutatása a rézsűállékonyság számítására:„A rézsűk és bármely geotechnikai szerkezet általános állékonyságának vizsgálatára a 3. tervezési módszert(DA-3), a parciális tényezőcsoportok A2 „+” M2 „+” R3 kombinációját kell alkalmazni. A hatásokhoz tartozóparciális tényezőket az A2 értékcsoportból kell kiválasztani. Az általános állékonyság teljesülése igazolhatóúgy, hogy a nyírószilárdsági paramétereket az M2 értékcsoport szerinti parciális tényezőket alkalmazva,tervezési értékeikkel veszik számításba, s azt mutatják ki, hogy az ellenállások belőlük számítható tervezésiértékei nem kisebbek, mint az igénybevételek tervezési értékei, melyeket a hatásoknak az A2 értékcsoportszerinti parciális tényezőkkel számított tervezési értékeiből kell meghatározni. A mozgást előidézőigénybevételek, illetve a mozgást akadályozó ellenállások lehetnek erők vagy nyomatékok. Alkalmazhatókazok a hagyományos állékonyságvizsgálati módszerek is, melyek a rézsű csúszással szembeni biztonságáta csúszólapon meglevő és az egyensúlyhoz ott szükséges nyírószilárdsági paraméterek hányadosakéntmutatják ki. Ez esetben - mivel a nyírószilárdság már tartalmazta az előírt biztonságot - elegendő aztigazolni, hogy ez a biztonsági tényező nem kisebb 1,0-nél.” (I. lehetőség)„Úgy is szabad eljárni, hogy a nyírószilárdsági paraméterek tervezési értékeként a karakterisztikus értékeiketveszik számításba, s igazolják, hogy a rézsű szokásos, a nyírószilárdsági paraméterekben az előbbiekszerint értelmezett biztonsága nagyobb annál, mint amit az M2 értékcsoport tartalmaz. (A hatások esetébenez esetben is az A2 értékcsoport szerinti parciális tényezőket kell alkalmazni.) Ha az általános állékonyságvizsgálatakor valamely esetleges hatást illetően nem állapítható meg egyértelműen, hogy az a vizsgálttervezési állapotban kedvező vagy kedvezőtlen-e, akkor mindkét lehetőséget vizsgálni kell a megfelelőparciális tényezők számításba vételével.” (II. lehetőség)A számításokban alkalmazandó parciális tényezőket az 1-3. táblázatok tartalmazzák, kékkel kiemelve afigyelembe veendő értékcsoportokat.A hatásJelÉrtékcsoportA1 A2Állandókedvezőtlen1,35 1,0γkedvező G1,0 1,0Esetlegeskedvezőtlen1,5 1,3γkedvező Q0 01. táblázat: Parciális tényezők a hatásokhoz (γ F ) vagy az igénybevételekhez (γ E ) STR és GEO határállapotbanTalajparaméterJelÉrtékcsoportM1 M2 - Rézsűk bHatékony súrlódási szög a γ φ’ 1,0 1,35Hatékony kohézió γ c’ 1,0 1,35Drénezetlen nyírószilárdság γ cu 1,0 1,5Egyirányú nyomószilárdság γ qu 1,0 1,5Térfogatsúly γ γ 1,0 1,0a Ez a tényező a tanφ’-re alkalmazandó.b Rézsűk és más szerkezetek általános állékonyságának vizsgálatához.2. táblázat: A talajparaméterek (γ M ) parciális tényezőiAz ellenállás jellegeJelÉrtékcsoportR1 R2 R3Talajtörési ellenállás γ R,v 1,0 1,4 1,0Elcsúszási ellenállás γ R,h 1,0 1,1 1,0Földellenállás γ R,e 1,0 1,4 1,03. táblázat: Az ellenállások (γ R ) parciális tényezői támszerkezetek eseténMindez azt jelenti, hogy azállékonyság-vizsgálati módszerek alkalmazásakor a kedvezőtlen hatásúesetleges terhet 1,3-as parciális tényezővel szorozzuk (a házi feladatban alapértéken 10 kN/m 2egyenletesen megoszló felszíni terhet kell figyelembe venni, aminek a tervezését értékét, vagyis 1,3*10=13kPa-t kell felvenni), a kedvező hatású esetleges terhet nem vesszük figyelembe (a hozzá tartozó parciálistényező 0).A véges elemek módszerét alkalmazva szabvány által megadott II. lehetőség szerint járunk el.A hagyományos állékonyságvizsgálati módszerek esetében előfordul, amikor az I. lehetőség szerintvégezzük a számítást. Ekkor a nyírószilárdsági paraméterek tervezési értékeit a karakterisztikus értékekparciális tényezőkkel való osztásával kapjuk:4.
<strong>Geotechnika</strong> (BMEEOGTMIT5) gyakorlat- hatékony belső súrlódási szög (γ φ’ =1,35):- hatékony kohézió (γ c’ =1,35): tgk darctan ckcd A számítások során azt kell igazolni, hogy a számított biztonsági tényező nagyobb 1-nél.Az alábbiakban a számos állékonyságvizsgálati módszer közül itt nyolcat ismertetünk részletesen.c1.1. Véges elemek módszere: számítás a Plaxis programmalA véges elemes módszerrel működő programok általános rugalmas és rugalmas-képlékenyanyagmodelleket tartalmaznak, és általánosabb geotechnikai feladatok megoldására is alkalmasak.Az állékonyságvizsgálatnál általában a „φ-c redukció” módszert alkalmazzák: A biztonságot a tényleges és astabilitáshoz legalább szükséges belső súrlódási szög tangense, illetve a tényleges és a stabilitáshoztgclegkevesebb szükséges kohézió hányadosaként értelmezik:F tg rc rA fentiek szerinti csökkentő tényezővel mindaddig változtatja a program a modellben szereplő talajoktgcnyírószilárdságát:tg r és c r ,F Famíg a mozgások nem növekednek korlátlanul. A csökkentő tényező végértéke, lehetséges maximuma adjaaz állékonysági biztonság értékét, amelynek meg kell haladnia a globális állékonysági biztonságra előírtparciális tényező értékét.A véges elemes programok használhatóak a legösszetettebb esetek vizsgálatára is. Hátrányuk lehet, hogynéha nem a globális, hanem csak valamilyen kis, helyi anomália által lényegesen lecsökkentett biztonságotmutatják ki. Az 1. ábra egy, a Plaxis véges elemes programmal meghatározott csúszólapot mutat.1. ábra: Véges elemes programmal meghatározott csúszólapA házi feladatban:- a bevágás szélességét 4 méteres pontossággal elegendő meghatározni;- min. 4 pont felhasználásával meg kell adni a bevágás szélessége és a számított biztonsági tényezőközötti összefüggést (táblázatban és grafikonnal is);- részletes műszaki leírást kell készíteni a számításról: a szövegben hivatkozott ábrákkal, de csak avégső geometriára vonatkozó számítás ábráival.1.2. Ellenőrzés hagyományos módszerekkel: a Geo-slope program alkalmazásaA házi feladatban a Plaxis programmal eredményként kapott geometriát alapul véve a Geo-Slopeprogrammal kell meghatározni a biztonsági tényezőt az alábbi módszerekkel:- hagyományos módszer (ordinary)- Bishop-módszer- Janbu-módszer- Morgenstern-Price-módszer.A felszíni teher figyelembe vétele: tekintve, hogy a program bemutató verziója nem engedi felszíni teherfigyelembe vételét, ezért a terhet 0,1 m vastag, nyírószilárdság nélküli talajrétegként modellezzük (atérfogatsúlya 10-szeresével megegyező térfogatsúllyal)5.