Gerenda- és gerendarács alapok, lemezalapok
A pillérvázas épületek esetén (a pontalapok mellett) alkalmazott másik jellemző alapozási mód a gerenda- vagy gerendarács alapozás. A gerendaalap egy pillérsor alatt elhelyezkedő, egyirányú vasbeton gerenda.
A gerendarács alap a hálós elrendezésű pillérek alatt található, két irányba végigmenő, vasbeton gerendákból álló merev rácsszerkezet. Ezen alapozási módok legnagyobb előnye, hogy jelentősen növelik az épület merevségét, így elkerülhetők a süllyedéskülönbségek és az ezekből adódó épületkárosodások.
Gerenda- vagy gerendarács alapozásokat a következő esetekben alkalmaznak:
- ha a nagyobb terhelés következtében nagyméretű pontalapokra van szükség, de a sűrűn elhelyezkedő pillérek miatt nincs elegendő hely ezek kialakítására;
- ha a kialakítandó vázas épület süllyedésre érzékeny;
- ha nem megfelelő a talajminőség.
A gerenda és gerendarács alapok kizárólag vasbeton anyagúak. Jellemző keresztmetszeti alakjuk a sáv-, ill. a pontalapokhoz hasonlóan négyzet, téglalap vagy lefelé szélesedő trapéz. Ez utóbbit ma már ritkán alkalmazzák a zsaluzat költséges és időigényes kialakítása miatt.
Gerendaalapozás esetében az alapgerendák egymástól eltérő mértékben süllyedhetnek, ezért csak olyan épületek esetében alkalmazhatók, melyek födéméi egy irányba teherhordók (süllyedésre nem érzékenyek). Az alapgerendák irányában biztosítva van a megfelelő merevség.
3.13. ábra Gerendaalapozás
3.14. ábra Gerendarács alapozás
Az alapgerendák közötti kapcsolatot kis keresztmetszetű talpgerendák biztosítják. Ezeknek azonban csak összekötő szerepük van, a süllyedéskülönbségből adódó feszültségeket nem veszik fel.
Két irányba teherhordó födémkialakítás esetén az épület mindkét főirányban érzékeny a süllyedésre, ezért ilyen esetekben gerendarács alapozást kell alkalmazni. A vasbeton hálós szerkezet már az alapozás síkjában megfelelő térbeli merevséget biztosít az épületnek. A gerenda- és gerendarács alapok kialakításának menete megegyezik a sávalapoknál leírtakkal.
Lemezalapok
A lemezalapok az épület teljes alapterületén vagy annak egy részén kialakított, az alapozási síkon elhelyezkedő, teljes felületű, összefüggő, vízszintes vasbeton lemezszerkezetek (teherhordó felületszerkezetek). A lemezalapozás a terheket nagy felületen elosztva kellően merev alátámasztást biztosít az épületeknek.
Lemezalapozást alkalmaznak, ha:
- túl nagy az épület terhe, vagy csekély a talaj teherbírása (nagyméretű sáv-, ill. pontalapok helyett célszerűbb és gazdaságosabb lemezalapozást alkalmazni);
- a talaj minősége annyira változó, hogy az káros süllyedéskülönbségeket okozhat (teljes felületű vasbeton lemezszerkezettel ez elkerülhető);
- a talajban lévő épületrészek víznyomás alá kerülnek. Részben vagy teljesen alápincézett épületek talajvízszint alá eső épületrészei esetén készül lemezalap. (A víznyomás ellensúlyozására teljes felületű vasbeton lemezszerkezet szükséges.)
A lemezalapok talajban lévő fordított helyzetű vasbeton lemezfödémnek tekinthetők. A fordított helyzet abból adódik, hogy a terhelést ez esetben a lemez alsó síkján keletkező talaj feszültségek és talajvíznyomás jelentik, ezzel ellentétesen a falak és pillérek alkotta „támaszerők” lefelé mutatnak.
Lemezalapozás egyaránt készíthető tömörfalas, vagy vázas szerkezetű épületek esetén. Kialakítását az épület alaprajzi mérete, a terhe és a talaj szerkezete határozza meg.
A lemezalapozás fajtái:
- síklemez alap;
- bordáslemez alap;
- fordított gombafödém.
A síklemez alapok alul-felül sík, egyszerűen kivitelezhető vasbeton lemezek. A legkedvezőbb kialakítású lemezalapozás. Szerkezeti vastagságát minden esetben statikai méretezés alapján határozzák meg.
A bordás lemezalapokat elsősorban vázas épületeknél alkalmazzák. Ezek lehetnek alul- vagy felül bordásak, a bordák irányát tekintve pedig egyirányú vagy kétirányú bordázatúak. Alulbordás lemezek esetén a földmunka hosszadalmasabb, de a lemez felső felülete teljesen sík, így a padló rétegrendje a szokásos módon kialakítható. A felülbordás lemezek csak felső oldali zsaluzással alakíthatók ki, a padlószerkezethez jelentős mennyiségű feltöltésre van szükség.
A fordított gombafödémeket szintén a vázas épületeknél alkalmazzák. Ennél a megoldásnál az egyszerű síklemez alaptest a pontszerű terheket jelentő oszlopok vagy pillérek csatlakozási helyein gombafödémszerűen van megerősítve. A síklemezen így egyenletes tehereloszlás jöhet létre: ezzel elkerülhető a terhelési pontokban a lemez átszúródása, a lemeztörés (repedés).
Lemezalapok kialakítása
Lemezalapozás csak összefüggő vízszintes alapozási síkon létesíthető, lejtős terep síkját követő ferde helyzetben vagy lépcsőzetesen nem.
A lemezalapok kizárólag monolit kivitelben készülnek. Az alapozási munkákat megelőző munkafázisok (irtási munkák, kitűzés, földmunkák) elvégzése után min. 15 cm vastag szigetelést védő betonaljzat készül, amely a földmunka egyenetlenségeit kiküszöbölve tökéletesen sík, egyenletes felületet biztosít a szigetelésnek és a sík- vagy felülbordás lemezalapnak.
3.15. ábra Síklemez alapozás
3.16./a. ábra Bordás lemezalapozás (egyirányú bordázattal)
Erre a betonaljzatra kerül a nedvesség elleni szigetelés, amelyet min. 5 cm szerelőbeton réteggel kell védeni a különböző mechanikai sérüléssekkel szemben. Ezután készítik el a lemezalap zsaluzatát, illetve vasalását, végül a betonozás következik.
Lemezalapok alkalmazásakor az épület víznyomás elleni vízhatlan szigetelésének fenékszakasza a lemezalap alá kerül, mert a szigetelésre ható víznyomást csak a támadással ellentétes oldalra eső ún. Ellenszerkezet veheti fel (jelen esetben a lemezalap).
3.16./b. ábra Bordás lemezalapozás (kétirányú bordázattal)
3.17. ábra Fordított gombafödém alapozás
A fentiektől eltérő módon készül az alulbordás lemezalap, amelynél maga az alap a legalsó szerkezet. Ezen helyezkedik el a nedvesség elleni szigetelés és a függőleges teherhordó szerkezetek. A víznyomás ellenszerkezete a falszerkezet és az azok között kialakított, statikailag méretezett szerkezeti vastagságú beton- vagy vasbeton lemez (ellenfödém).