Hjoed is Savo Kusić rjochte op houten finsters, hout-aluminium finsters, oanpaste finsters, doar en oanfragen foar offerte. Dizze tekst bliuwt in geotechnysk argyf en is gjin oanbod foar it ûntwerpen fan stipemuorren, geotechnyske ûndersiken of ierdwurken.
Metoaden foar it bepalen fan passive ierdedruk
Passive ierde druk ferskynt allinnich yn it gefal as de deformation fan ‘e muorre nei de grûn is grut genôch om te aktivearjen de ynterne wjerstân fan’ e grûn, dy’t tsjin de eksterne krêft. Franzius stelde troch eksperiminten fêst dat om de passive ierddruk te aktivearjen, it nedich is om de muorre te ferpleatsen yn it gefal fan wiet sân s=30_h_1,5, en yn it gefal fan sân ûnder wetter s=23h2,5dêr’t ferpleatsing s is yn mm, en h is de hichte fan ’e muorre yn m. Dêrom, as de hichte fan ’e muorre is h=3,0 m, om de passive druk te aktivearjen, yn it gefal fan wiet sân, is it nedich om de muorre yn ‘e rjochting fan’ e grûn te ferpleatsen s=156 mm. Lykwols, om’t sa’n grutte beweging fan ‘e muorre yn’ e measte gefallen net tastien is, wurdt it op ien fan ’e folgjende manieren behannele:
a) As de hichte fan ’e muorre lyts is, lykas it gefal is fan stiftingsrate CD (fig.1a), wurdt de passive ierddruk Ep net yn rekken brocht, salang’t de boaiemlaach, foar de fuotgong CD dêrnei ôfgroeven of erodearre wurde kin, en allinne mei de aktive ierddruk Ea oer de hiele hichte fan de muorre AB berekkene wurdt.
b) Yn it gefal fan in hegere muorrehichte (Fig.1b), ynstee fan de passive ierddruk Ep oan it diel fan ’e muorre CD, wurdt Ea oannommen as de wjerstân dy’t de krêften Ea ferset1 en Ea2.
c) Yn it gefal fan struts dy’t grutte horizontale krêften moatte ûntfange, is in folsleine passive druk Ep nedich op ’e heule hichte fan ’e muorre AB, om de oanfalskrêft R tsjin te gean (fig.1c). Yn dat gefal wurdt de boaiem earst ferfoarme mei help fan hydraulyske jacks, en as de boaiem bestiet út sêfte klaai of in ferlykber materiaal dat sterk ferfoarmet ûnder load, dit materiaal wurdt ferfongen op de fereaske breedte b troch in grint materiaal, waans hoeke fan ynterne wriuwing is grut en dat kin maklik kompakt wurde, sadat lettere ferfoarmingen fan de boaiem struktuer ûnder de struktuer útsletten wurde.
Sl.1. Gefallen fan it effekt fan passive ierdedruk
D’r binne ferskate metoaden foar it bepalen fan passive ierdedruk, wêrûnder de bekendste de grafyske metoaden fan Coulomb en Rebhann-Poncelet.
De grafyske metoade fan Coulomb
Neffens dizze metoade wurdt in echt glide oerflak oannommen, en ek dat it ynterne wjerstân fan ’e boaiem allinich bestiet út wriuwing, sûnder gearhing (c=0). Sûnt de passive ierdedruk ferskynt as in wjerstânskrêft, binne dit de hoeke fan ynterne wriuwing fan ‘e boaiem en de hoeke fan ôfwiking fan’ e krêft Ep fan ’e normaal nei de muorre fan it tsjinoerstelde teken, dus -δ en -ϕ (fig.2in).
As it binnenste oerflak fan ’e muorre is AB en as wy oannimme in willekeurich sliding oerflak AC, de eksterne krêft Ep wurdt tsjinoersteld troch it gewicht W fan it sliding prisma ABCA en de wriuwing wjerstân Q lâns de sliding oerflak AC. Om’t it gewicht W bekend is troch grutte, rjochting en rjochting, wylst de krêften Q en Ep bekend binne troch rjochting en rjochting, is it mooglik om in plan fan krêften te meitsjen (Fig.2b), wêrfan de grutte fan ’e krêft Ep wurdt bepaald.
Sl.2. Coulomb Passive Earth Pressure
Om’t lykwols de lytste passive druk Ep,min nedich is, dy’t oerienkomt mei it krityske glideflak AC, wêrby’t it glidende prisma nei alle gedachten sil foarmje en it meast útdrukt wurdt ûnder ynfloed fan eksterne krêft, wurdt it dien as folget (fig.3).
Sl.3. Bepaling fan passive ierdedruk EP troch Coulomb
Ferskate willekeurige sliding oerflak AC wurde tekene1, AC2,ac3. . . en foar elke oerienkommende sliding prisma bepale it gewicht W1 = _AΔABC1_x1,00x γ, W2 = _AΔABC2_x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ. Dan wurdt foar elk prisma in oerienkommende plan fan krêften makke en de krêften EP wurde bepaald1, EP2, EP3… Dizze krêften wurde tapast yn in handige ferhâlding ta it krêftdiagram EP en de tangens oan dit diagram parallel oan ’e abscissa-as jout de lytste wearde Ep, dy’t oerienkomt mei it krityske glidflak AC. It neidiel fan dizze metoade is dat it, troch syn grafyske oplossing, in krêft Ep jaan kin dy’t in protte fan ’e realiteit ôfwykt. Dêrom wurdt dizze metoade selden brûkt.
Culmann’s grafyske metoade
Neffens dizze metoade wurdt oannommen dat de passive ierddruk Ep ûnder in hoeke -δ wurket mei de normaal op ’e draachmuorre, dat de line fan ’e natuerlike helling fan ’e boaiem de hoek -ϕ oerlapet mei de horizontale, en dat de posysjeline de hoek -(δ+ϕ) oerlapet mei de line fan ’e muorre (Fig.4in). Yn ’e steat fan limyt lykwicht snije de trije hanneljende krêften W, Q en Ep op ien punt. Om’t de krêft W bekend is troch syn rjochting, grutte en rjochting, en de krêften Q en Ep troch har rjochting en rjochting, kinne wy in plan fan krêften tekenje (fig.4b). As wy dizze trijehoek fan krêften omdraaie90°- ϕ yn ’e rjochting tsjin de klok yn sil de krêft W falle yn ’e rjochting fan ’e line fan natuerlike helling fan ’e grûn AN, de krêft Q yn ’e rjochting fan it glide oerflak AC, en de krêft Ea yn ’e rjochting fan ’e posysjeline BH, om’t tusken de krêften W en Q in hoeke tusken de krêften W en Q is tusken in hoeke W en Q de normaal op ’e muorre is der in hoeke δ, sadat de rjochting fan ’e krêft Ep oerienkomt mei de rjochting fan ’e posysjeline BH (fig.4in).
Sl.4. Bepaling fan passive ierdedruk troch Coulomb
De proseduere foar it bepalen fan de passive ierddruk is as folget (Fig. 4c). Fan ‘e skonk fan’ e muorre A tekenje wy ferskate willekeurige slide oerflakken AC1, AC2, AC3…. Elk fan dizze oerflakken komt oerien mei in sliding prisma ABC1, ABC2, ABC3…, waans lingte loodrecht op it ûntwerp wy oannimme dat it lyk is oan ienheid. As de gewichten fan dizze ierden prisma’s W1 = _AΔABC1_x1,00x γ, W2 = _AΔABC2_x1,00x y, W3 = _AΔABC3_x1,00x γ, dêr’t γ it volumetryske gewicht fan ‘e boaiem is, tapast op’ e line fan ‘e natuerlike helling fan’ e boaiem AN, sille wy punten I, II, III krije … Troch linen parallel te tekenjen mei de posysjeline fan dizze punten, krije wy krusingspunten R1, R2, R3… Trijehoeken A_I_R1, A_II_R2, A_III_R3 binne de krêftflakken W, Q en Ep foar de respektivelike glideflakken. Troch it ferbinen fan de punten R1, R2, R3… wy krije de Cullmann-line fan passive ierddrukken, de saneamde Cullmann’s Ep Line. De tangens oan dizze line parallel oan de line fan natuerlike helling fan ‘e grûn jout de lytste lingte KK’, dy’t yn ferhâlding ta de krêften W jout de passive ierde druk Ep.
As wy de rjochting AK útwreidzje nei de krusing mei de terreinline, krije wy it glide oerflak fan minste wjerstân AC.
Rebhann-Poncelet metoade
Neffens dizze metoade is de proseduere gelyk oan dy foar it bepalen fan de aktive ierddruk mei it ferskil dat de krêft Q yn in hoeke -ϕ wurket mei de normaal op it glide oerflak, en de krêft Ep ûnder in hoeke -δ mei de normaal op ’e muorreline. Neffens Rebhann, AΔABC = AΔACD (fig.5in). De proseduere foar it bepalen fan de passive ierddruk is as folget:
Sl.5. Bepaling fan passive ierdedruk neffens Rebhann-Poncelet
Fan ‘e foet fan’ e muorre A tekenje wy de line fan ‘e natuerlike helling fan’ e boaiem yn in hoeke -ϕ mei de horizontale.
Fan ‘e top fan’ e muorre B tekenje wy de posysjeline BH yn ’e hoeke -(δ+ϕ). Op it punt M fan ‘e krusing fan’ e posysje en de natuerlike helling fan ’e grûnline wurdt de normaal ferhege nei de krusing L mei in healsirkel boppe AN as diameter.
Mei it iepenjen fan it kompas AL ferpleatse wy it punt L nei D (AL=AD).
Troch fan it punt D parallel oan de posysjeline nei de krusing C mei de terreinline te tekenjen, krije wy ien kant fan de ierddruktrijehoek DC = e. Troch it punt C oer te setten nei F (DC= DF) en de normale CK te ferleegjen nei de line fan natuerlike helling fan ’e grûn, krije wy de ierddruktrijehoek DCF, wêrfan wy Ep= krije1/2_γ_ ef, wêr’t γ de bulkdichtheid fan ’e boaiem is.
De line AC stiet foar it glide oerflak. It passive ierddrukdiagram is ba (Fig.5b). It wurdt krigen op basis fan in formulier
Ep = xh/2, wêrfan x =2_Ep_/h
It oanfalpunt fan ’e krêft Ep is op ’e hichte fan it swiertepunt fan ’e trijehoek abc. De krêft Ep wurket yn in hoeke -δ mei de normaal op de kearmuorre.
De neamde metoaden, ienheden, formules en wearden wurde oerdroegen fan in histoaryske boarne en binne gjin ferfanging foar in geotechnyske stúdzje, statyske berekkening, stipemuorreprojekt of útfieringsplan. De mooglikheid om passive ferset te mobilisearjen is ôfhinklik fan de tastiene ferfoarming, eigentlike parameters en lagen fan ’e boaiem, ûndergrûnske en oerflaktewetter, ôfwettering, ekstra loads, seismyske ynfloeden, eroazje, ôfgraving, boufazen en oanbuorjende gebouwen. De oplossing foar in spesifyk terrein moat bepaald wurde troch passend ûndersyk en autorisearre geotechnyske en bouwkundigen neffens aktuele regeljouwing.