Ma Savo Kusić a fa ablakokra, fa-alumínium ablakok, egyéni ablakok, ajtó és ajánlatkérés. Ez a szöveg geotechnikai archívumként marad meg, és nem ajánlat támfalak tervezésére, geotechnikai vizsgálatokra vagy földmunkákra.
A passzív földnyomás meghatározásának módszerei
Passzív földnyomás csak abban az esetben jelenik meg, ha a fal talajirányú deformációja elég nagy ahhoz, hogy aktiválja a talaj belső ellenállását, amely ellentétes a külső erővel. Franzius kísérletekkel megállapította, hogy a passzív földnyomás aktiválásához nedves homok esetén a fal mozgatása szükséges s=30_h_1,5, víz alatti homok esetén pedig s=23h2,5ahol s elmozdulás mm-ben, h pedig a fal magassága m-ben. Ezért ha a fal magassága h=3,0 m, a passzív nyomás aktiválásához nedves homok esetén a falat a talaj irányába kell mozgatni s=156 mm. Mivel azonban a fal ilyen nagy elmozdulása a legtöbb esetben nem megengedett, ezt a következő módok egyikével kell kezelni:
a) Ha a fal magassága kicsi, mint a CD alapozási arány esetében (ábra1a) az Ep passzív földnyomást nem veszik figyelembe mindaddig, amíg a CD lábazat előtti talajréteg utólag kitermelhető vagy erodálható, és csak az Ea aktív földnyomással számolják a fal AB teljes magasságán.
b) Nagyobb falmagasság esetén (ábra).1b) a fal CD passzív földnyomása helyett Ea az Ea erőkkel szembeni ellenállás.1 és Ea2.
c) A nagy vízszintes erőket felvevő rugóstagoknál teljes Ep passzív nyomás szükséges a fal AB teljes magasságában, hogy szembeszálljon az R támadóerővel (ábra).1c). Ebben az esetben először hidraulikus emelők segítségével deformálják a talajt, és ha a talaj lágy agyagból vagy hasonló anyagból áll, amely terhelés hatására erősen deformálódik, akkor ezt az anyagot a szükséges szélességben b kavicsanyaggal helyettesítik, amelynek nagy a belső súrlódási szöge, és amely könnyen tömöríthető, így a talaj későbbi deformációi a szerkezet terhelése alatt kizárhatók.
Sl.1. A passzív földnyomás hatásának esetei
A passzív földnyomás meghatározására számos módszer létezik, ezek közül a legismertebbek Coulomb és Rebhann-Poncelet grafikus módszerei.
Coulomb grafikus módszere
Ezzel a módszerrel valódi csúszófelületet vesznek fel, valamint azt, hogy a talaj belső ellenállása csak súrlódásból áll, kohézió nélkül (c=0). Mivel a passzív földnyomás ellenállási erőként jelenik meg, ez a talaj belső súrlódási szöge és az erő Ep normáltól való eltérésének szöge a falhoz képest ellenkező előjelű, azaz -δ és -ϕ (ábra).2a)
Ha a fal belső felülete AB, és tetszőleges AC csúszófelületet veszünk fel, akkor az Ep külső erővel szemben áll az ABCA csúszóprizma W súlya és a csúszófelület AC menti Q súrlódási ellenállása. Mivel a W súlyt nagysága, iránya és iránya alapján ismerjük, míg a Q és Ep erőket irányból és irányból ismerjük, ezért lehetőség van erőterv létrehozására (1. ábra).2b), amelyből meghatározzuk az Ep erő nagyságát.
Sl.2. Coulomb passzív földnyomás
Mivel azonban a legkisebb Ep,min passzív nyomásra van szükség, amely megfelel annak a kritikus csúszófelületnek AC, amely mentén a csúszóprizma nagy valószínűséggel kialakul, és külső erő hatására a leginkább kinyomódik, ezt a következőképpen kell megtenni (ábra).3).
Sl.3. A passzív földnyomás EP meghatározása Coulomb által
Számos tetszőleges AC csúszófelület rajzolódik ki1, AC2, AC3. . . és minden megfelelő csúszóprizmához határozzuk meg a W súlyt1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ. Ezután minden prizmához létrejön egy megfelelő erőterv, és meghatározzuk az EP erőket1, EP2, EP3… Ezeket az erőket az EP erődiagramhoz megfelelő arányban alkalmazzuk, és ennek a diagramnak az abszcissza tengellyel párhuzamos érintője adja a legkisebb Ep értéket, amely megfelel az AC kritikus csúszófelületnek. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy grafikus megoldása miatt a valóságtól nagyon eltérõ Ep erõt tud adni. Ezért ezt a módszert ritkán használják.
Culmann grafikus módszere
Ezzel a módszerrel feltételezzük, hogy a passzív földnyomás Ep a tartófal normáljával -δ szöget zár be, a talaj természetes lejtésének vonala átfedi a -ϕ szöget a vízszintessel, és a helyzetvonal átfedi a -(δ+ϕ) szöget a fal vonalával (ábra).4a) Határegyensúlyi állapotban a három ható W, Q és Ep erő egy pontban metszi egymást. Mivel a W erőt irányból, nagyságból és irányból, a Q és Ep erőket pedig irányból és irányból ismerjük, megrajzolhatjuk az erők tervét (ábra).4b). Ha ezt az erőháromszöget megfordítjuk90°- ϕ az óramutató járásával ellentétes irányban a W erő a talaj természetes lejtésének vonala AN, a Q erő a csúszófelület irányába AC, az Ea erő pedig a BH helyzetvonal irányába esik, mivel a W erők és a ϕ p és ϕ között + ϕ szög van. a fal normálja δ szöget zár be, tehát az Ep erő iránya egybeesik a BH helyzetegyenes irányával (ábra.4a)
Sl.4. A passzív földnyomás meghatározása Coulomb segítségével
A passzív földnyomás meghatározásának eljárása a következő (ábra). 4c). A fal A lábából több tetszőleges csúszófelületet AC rajzolunk1, AC2, AC3…. Ezen felületek mindegyike egy ABC csúszóprizmának felel meg1, ABC2, ABC3…, amelynek a vázlatra merőleges hosszát egységgel egyenlőnek tételezzük fel. Ha ezeknek a földprizmáknak a súlya W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ, ahol γ a talaj térfogatsúlya, a talaj természetes lejtésének AN vonalára alkalmazva I, II, III pontokat kapunk… Ha ezekből a pontokból a helyzetegyenlettel párhuzamos vonalakat húzunk, akkor R metszéspontokat kapunk.1, R2, R3… Háromszögek A_I_R1, A_II_R2, A_III_R3 a megfelelő csúszófelületek W, Q és Ep erősíkjai. A pontok összekapcsolásával R1, R2, R3… megkapjuk a passzív földnyomások Cullmann-sorát, az úgynevezett Cullmann’s Ep Line-t. Ennek az egyenesnek a talaj természetes lejtésének egyenesével párhuzamos érintője adja a legkisebb KK’ hosszúságot, amely a W erőkkel arányosan adja a passzív földnyomást Ep.
Ha az AK irányt kiterjesztjük a terepvonallal való metszéspontig, akkor a legkisebb ellenállású AC csúszófelületet kapjuk.
Rebhann-Poncelet módszer
E módszer szerint az eljárás hasonló az aktív földnyomás meghatározásához azzal a különbséggel, hogy a Q erő a csúszófelület normáljával -ϕ, az Ep erő pedig -δ szöget zár be a fal egyenesével. Rebhann szerint AΔABC = AΔACD (ábra.5a) A passzív földnyomás meghatározásának eljárása a következő:
Sl.5. A passzív földnyomás meghatározása Rebhann-Poncelet szerint
A fal A lábából húzzuk meg a talaj természetes lejtésének vonalát -ϕ szögben a vízszintessel.
A fal tetejéről B a -(δ+ϕ) szögben húzzuk meg a BH helyzetvonalat. Az alapvonal helyzetének és természetes lejtésének metszéspontjának M pontjában a normált az AN feletti félkörrel átmérőként az L metszéspontig emeljük.
Az AL iránytű kinyitásával a L pontot átvisszük D-be (AL=AD).
A helyzetvonallal párhuzamos D pontból a C terepvonallal való metszéspontig húzva megkapjuk a DC = e földnyomási háromszög egyik oldalát. A C pontot átvisszük F-be (DC= DF) és a normál CK-t leengedjük a talaj természetes lejtésének egyenesére, megkapjuk a DCF földnyomási háromszöget, amelyből Ep=1/2_γ_ ef, ahol γ a talaj térfogatsűrűsége.
Az AC vonal a csúszófelületet jelöli. A passzív földnyomás diagram ba (ábra.5b). Nyomtatvány alapján szerzik be
Ep = xh/2, honnan x =2_Ep_/h
Az Ep erő támadáspontja az abc háromszög súlypontjának magasságában van. Az Ep erő a támfal normáljával -δ szögben hat.
A megadott módszerek, mértékegységek, képletek és értékek történeti forrásból származnak, és nem helyettesítik a geotechnikai tanulmányt, statikai számítást, támfal projektet vagy kiviteli tervet. A passzív ellenállás mobilizálásának lehetősége a megengedett alakváltozástól, a talaj aktuális paramétereitől és rétegzettségétől, a felszín alatti és felszíni vizektől, a vízelvezetéstől, a járulékos terhelésektől, a szeizmikus hatásoktól, az eróziótól, a feltárástól, az építési fázisoktól és a szomszédos épületektől függ. Egy adott terepre vonatkozó megoldást megfelelő kutatási és felhatalmazott geotechnikai és építési szakértőknek kell meghatározniuk a hatályos előírások szerint.