Θεμελίωση

 

Μια από τις πλέον ενδιαφέρουσες και σημαντικές εφαρμογές του γεωαφρού EPS είναι στη θεμελίωση συμβατικών έργων, καθώς επίσης και έργων υποδομής.

  • Συμβατική

09-04-01-109-0915 img

 

Το 2008 ολοκληρώθηκε το Ερευνητικό Πρόγραμμα με θέμα:

«ΣΤΑΤΙΚΗ & ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΗΣ ΔΙΟΓΚΩΜΕΝΗΣ ΠΟΛΥΣΤΕΡΙΝΗΣ ΣΤΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗ ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ»

από το Ε.Μ.Π. / Εργαστήριο Αντισεισμικής Τεχνολογίας

Επιστημονικός Υπεύθυνος: Κων/νος Σπυράκος, Καθηγητής Ε.Μ.Π.

Επιστημονικός Συνεργάτης: Πρόδρομος Ψαρρόπουλος, Δρ. Πολιτικός Μηχανικός

Αντικείμενο της έρευνας ήταν η μελέτη της συμπεριφοράς της Διογκωμένης Πολυστερίνης (EPS) όταν αυτή χρησιμοποιείται ως υλικό πλήρωσης μεταξύ των πεδιλοδοκών θεμελίωσης κτιριακών οικοδομικών έργων.

Στόχος ήταν να εξετασθεί η ευεργετική δράση του EPS στη διαστασιολόγηση της πλάκας (ισογείου ή υπογείου) η οποία εδράζεται επί πεδιλοδοκών, έτσι ώστε να επιλύσει χρόνια προβλήματα του χώρου των κατασκευών.

Εξετάστηκαν οι πλέον συνήθεις περιπτώσεις έργων θεμελίωσης οι οποίες ουσιαστικά καλύπτουν το σύνολο σχεδόν των έργων.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

1. ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΑΚΩΝ (5m x 5m) ΜΕ ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΥΣ (0.30m x 1.00m)

Η ύπαρξη διογκωμένης πολυστερίνης κάτω από τις πλάκες θεμελίωσης πάχους 7 cm για δείκτη εδάφους Κεδ= 10.000 kΝ/m3 μειώνει δραματικά τη μέγιστη ροπή ανοίγματος σε ποσοστό της τάξης του 97 % (EPS 50), 99% (EPS 80) και 100 % (EPS 100) σε σχέση με την περίπτωση πλάκας πάχους 20 cm όπου δεν τοποθετείται γεωαφρός. Στην περίπτωση πιο δύσκαμπτου εδάφους με Κεδ=100.000 kΝ/m3, οι αντίστοιχες μειώσεις ανέρχονται σε 51 % (EPS 50), 91 % (EPS 80) και 94 % (EPS 100) για τις ροπές για την περίπτωση της κεντρικής πλάκας.

 

2. ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΑΚΩΝ (5m x 5m) ΜΕ ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΥΣ (0.25m x 0.70m)

Η ύπαρξη διογκωμένης πολυστερίνης κάτω από τις πλάκες θεμελίωσης πάχους 7 cm για δείκτη εδάφους Κεδ= 10.000 kΝ/m3 μειώνει δραματικά τη μέγιστη ροπή ανοίγματος σε ποσοστό της τάξης του 100 % (EPS 50), 98 % (EPS 80) και 99 % (EPS 100) σε σχέση με την περίπτωση πλάκας πάχους 20 cm όπου δεν τοποθετείται γεωαφρός.

Στην περίπτωση πιο δύσκαμπτου εδάφους με Κεδ=100.000 kΝ/m3, οι αντίστοιχες μειώσεις ανέρχονται σε 100% (EPS 50), 93% (EPS 80) και 95% (EPS 100) για τις ροπές για την περίπτωση της κεντρικής πλάκας.

3. ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΑΚΩΝ (4m x 7m) ΜΕ ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΥΣ (0.3m x 1.00m)

Η ύπαρξη διογκωμένης πολυστερίνης κάτω από τις πλάκες θεμελίωσης πάχους 7 cm για δείκτη εδάφους Κεδ= 10.000 kΝ/m3 μειώνει δραματικά τη μέγιστη ροπή ανοίγματος σε ποσοστό της τάξης του 96% (EPS 50), 98% (EPS 80) και 99% (EPS 100) κατά τη διεύθυνση x-x και 97% (EPS 50), 99% (EPS 80) και 100% (EPS 100) κατά τη διεύθυνση ψ-ψ σε σχέση με την περίπτωση πλάκας πάχους 20 cm όπου δεν τοποθετείται γεωαφρός.

Στην περίπτωση πιο δύσκαμπτου εδάφους με Κεδ=100.000 kΝ/m3, οι αντίστοιχες μειώσεις ανέρχονται σε 100 %(EPS 50), 94% (EPS 80) και 96 % (EPS 100) για τις ροπές για την περίπτωση του κεντρικού ανοίγματος κατά τη διεύθυνση x-x και 100% (EPS 50), 92% (EPS 80) και 94% (EPS 100) κατά τη διεύθυνση ψ-ψ σε σχέση με την περίπτωση πλάκας πάχους 20 cm όπου δεν τοποθετείται γεωαφρός.

4. ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΑΚΩΝ (4m x 7m) ΜΕ ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΥΣ (0.25m x 0.70m)

Η ύπαρξη διογκωμένης πολυστερίνης κάτω από τις πλάκες θεμελίωσης πάχους 7 cm για δείκτη εδάφους Κεδ= 10.000 kΝ/m3 μειώνει δραματικά τη μέγιστη ροπή ανοίγματος σε ποσοστό της τάξης του 100 % (EPS 50), 97 % (EPS 80) και 98 % (EPS 100) κατά τη διεύθυνση x-x και σε 100 % (EPS 50), 98 % (EPS 100) και 99 % (EPS 100) κατά τη διεύθυνση ψ-ψ σε σχέση με την περίπτωση πλάκας πάχους 20 cm όπου δεν τοποθετείται γεωαφρός.

Στην περίπτωση πιο δύσκαμπτου εδάφους με Κεδ=100.000 kΝ/m3, οι αντίστοιχες μειώσεις ανέρχονται σε 100 % (EPS 50), 95 % (EPS 80) και 97 % (EPS 100) κατά τη διεύθυνση x-x και σε 100 % (EPS 50), 91 % (EPS 100) και 93 % (EPS 100) κατά τη διεύθυνση ψ-ψ σε σχέση με την περίπτωση πλάκας πάχους 20 cm όπου δεν τοποθετείται γεωαφρός.

5. ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΑΚΩΝ (6m x 6m) ΜΕ ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΥΣ (0.30m x 1.00m)

Η ύπαρξη διογκωμένης πολυστερίνης κάτω από τις πλάκες θεμελίωσης πάχους 7 cm για δείκτη εδάφους Κεδ= 10.000 kΝ/m3 μειώνει δραματικά τη μέγιστη ροπή ανοίγματος σε ποσοστό της τάξης του 100 % (EPS 50), 100 % (EPS 80) και 100% (EPS 100) σε σχέση με την περίπτωση πλάκας πάχους 20 cm όπου δεν τοποθετείται γεωαφρός. Στην περίπτωση πιο δύσκαμπτου εδάφους με Κεδ=100.000 kΝ/m3, οι αντίστοιχες μειώσεις ανέρχονται σε 98 % (EPS 50), 99 % (EPS 80) και 99% (EPS 100) για τις ροπές για την περίπτωση της κεντρικής πλάκας.

6. ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΑΚΩΝ (6m x 6m) ΜΕ ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΥΣ (0.25m x 0.70m)

Η ύπαρξη διογκωμένης πολυστερίνης κάτω από τις πλάκες θεμελίωσης πάχους 7 cm για δείκτη εδάφους Κεδ= 10.000 kΝ/m3 μειώνει δραματικά τη μέγιστη ροπή ανοίγματος σε ποσοστό της τάξης του 99% (EPS 50), 100% (EPS 80) και 100% (EPS 100) σε σχέση με την περίπτωση πλάκας πάχους 20 cm όπου δεν τοποθετείται γεωαφρός.

Στην περίπτωση πιο δύσκαμπτου εδάφους με Κεδ=100.000 kΝ/m3, οι αντίστοιχες μειώσεις ανέρχονται σε 97% (EPS 50), 99% (EPS 50) και 100% (EPS 100) για τις ροπές για την περίπτωση της κεντρικής πλάκας.

ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ

Η θεμελίωση με χρήση γεωαφρού σε σχέση με τις συνήθεις συνθήκες θεμελίωσης επιφέρει:

1. Μείωση κατά 80% σε οπλισμό ανοίγματος και στήριξης

2. Μείωση στον όγκο του σκυροδέματος κατά:

20% ΕΣΧΑΡΑ ΠΛΑΚΩΝ 5x5, 4x7 ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΙ 0.30x1.00

25% ΕΣΧΑΡΑ ΠΛΑΚΩΝ 5x5, 4x7 ΠΕΔΙΛΟΔΟΚΟΙ 0.25 x 0.70

Δεδομένου, όμως, ότι απαιτείται ο ελάχιστος οπλισμός στην περίπτωση χρήσης είτε του EPS 50 ή του EPS 100, προτείνεται η επιλογή του οικονομικότερου εκ των δύο.

Επιπλέον οφέλη:

α) επιτάχυνση του χρόνου κατασκευής,

β) οικονομικότερη διαστασιολόγηση της πλάκας ισογείου ή υπογείου, και

γ) δυνατότητα ρεαλιστικής ανάλυσης της συμπεριφοράς του συστήματος θεμελίωσης.

09-04-01-109-0923 img

09-04-01-109-0929 sta

09-04-01-109-0934 img_2

 

  • Radie

Πρόσφατα μελετήθηκε και παρουσιάστηκε  μια νέα και πρωτοπόρα εφαρμογή του γεωαφρού EPS στην θεμελίωση των κτιρίων.

Η εφαρμογή αυτή συνδυάζει τις εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και τα πλεονεκτήματα του υλικού για να επιλύσει χρόνια προβλήματα του χώρου των κατασκευών.

Με βάση την εμπειρία που έχει αποκτηθεί από την χρησιμοποίηση του υλικού σε εφαρμογές θεμελιώσεων μεγάλων έργων υποδομής το υλικό προτείνεται για την κατασκευή θεμελιώσεων κτιρίων με την τεχνική της γενικής κοιτόστρωσης ή Radier (γαλλική λέξη που προφέρεται: ραντιέ).

Η χρήση του EPS προσφέρεται επειδή:

Μειώνει σημαντικά το πάχος της πλάκας θεμελίωσης στο ελάχιστο δυνατόν, βάση της μελέτης θεμελίωσης.

Εμποδίζει - αποσβένει τις διαφορικές καθιζήσεις του εδάφους.

Μας δίνει την δυνατότητα να θεμελιώσουμε σε μεγαλύτερο (υγιέστερο) βάθος, χωρίς στατική επιβάρυνση του εδάφους θεμελίωσης.

Καλύπτει κάθε απαίτηση αντοχής αφού μπορεί να παραχθεί με θλιπτικές αντοχές κατά παραγγελία, από:

30 kpa = 0,306 at = 0,306 kg/cm2 έως και

500 kpa = 5,10 at = 5,10 kg/cm2