Í dag einbeitir Savo Kusić sér að viðargluggum, viðar-ál gluggar, sérsniðnir gluggar, hurð og tilboðsbeiðnir. Þessi texti er áfram jarðtækniskjalasafn og er ekki tilboð um að hanna skjólveggi, jarðtæknirannsóknir eða jarðvinnu.
Aðferðir til að ákvarða óvirkan jarðþrýsting
Óvirkur jarðþrýstingur kemur aðeins fram þegar aflögun veggsins í átt að jörðu er nógu mikil til að virkja innri viðnám jarðar, sem er á móti ytri krafti. Franzius staðfesti með tilraunum að til að virkja óvirka jarðþrýstinginn er nauðsynlegt að færa vegginn ef um blautan sand er að ræða s=30_h_1,5, og ef um er að ræða sand undir vatni s=23h2,5þar sem tilfærsla s er í mm, og h er hæð veggsins í m. Því ef hæð veggsins er h=3,0 m, til að virkja óvirka þrýstinginn, ef um blautan sand er að ræða, er nauðsynlegt að færa vegginn í átt að jörðu s=156 mm. Hins vegar, þar sem svo mikil hreyfing á veggnum er ekki leyfð í flestum tilfellum, er það meðhöndlað á einn af eftirfarandi leiðum:
a) Ef hæð veggsins er lítil, eins og það á við um undirstöðuhlutfall CD (mynd.1a), óvirkur jarðþrýstingur Ep er ekki tekinn með í reikninginn, svo framarlega sem jarðvegslagið, sem er fyrir framan undirstöðuna CD, er síðan hægt að grafa eða veðra, og er einungis reiknað með virka jarðþrýstingnum Ea á allri hæð veggsins AB.
b) Ef um er að ræða hærri vegghæð (mynd.1b), í stað óvirks jarðþrýstings Ep á veggnum CD, er Ea tekin upp sem viðnámið sem er á móti kraftunum Ea1 og Ea2.
c) Þegar um er að ræða stífur sem þurfa að taka á móti miklum láréttum krafti, þarf fullan óvirkan þrýsting Ep á alla hæð veggsins AB, til að standa gegn árásarkraftinum R (mynd.1c). Í því tilviki er jarðvegurinn fyrst aflögaður með vökvatjöppum og ef jarðvegurinn samanstendur af mjúkum leir eða svipuðu efni sem aflagast mikið við álag er þessu efni skipt út á tilskildri breidd b fyrir malarefni, þar sem innra núningshornið er stórt og auðvelt er að þjappa saman, þannig að síðari aflögun jarðvegsins undir burðarvirkinu sé útilokuð.
Sl.1. Tilvik um áhrif óvirks jarðþrýstings
Það eru til nokkrar aðferðir til að ákvarða óvirkan jarðþrýsting, þar á meðal þekktust eru grafískar aðferðir Coulomb og Rebhann-Poncelet.
Myndræn aðferð Coulomb
Samkvæmt þessari aðferð er tekið upp raunverulegt rennaflöt auk þess sem innra viðnám jarðvegsins samanstendur eingöngu af núningi, án samheldni (c=0). Þar sem óvirki jarðþrýstingurinn kemur fram sem viðnámskraftur, eru þetta innri núningshorn jarðvegsins og frávikshorn kraftsins Ep frá normal til veggs hins gagnstæða tákns, þ.e. -δ og -ϕ (mynd.2a).
Ef innra yfirborð veggsins er AB og ef við tökum upp handahófskennt renniflöt AC, er ytri krafturinn Ep á móti þyngd W renniprismans ABCA og núningsmótstöðu Q meðfram renniflötinum AC. Þar sem þyngdin W er þekkt af stærðargráðu, stefnu og stefnu, en kraftarnir Q og Ep eru þekktir af stefnu og stefnu, er hægt að búa til kraftaáætlun (mynd.2b), þar sem stærð kraftsins Ep er ákvörðuð.
Sl.2. Coulomb óvirkur jarðþrýstingur
Hins vegar, þar sem minnsta óvirka þrýstingurinn Ep,min er nauðsynlegur, sem samsvarar mikilvæga rennaflatinum AC, sem rennaprisminn mun líklegast myndast eftir og ýtast mest út undir áhrifum utanaðkomandi krafts, er það gert sem hér segir (mynd.3).
Sl.3. Ákvörðun óvirks jarðþrýstings EP eftir Coulomb
Nokkrir handahófskenndir rennifletir AC eru teiknaðir1, AC2, AC3. . . og fyrir hvert samsvarandi renniprisma ákvarða þyngd W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ. Síðan, fyrir hvert prisma, er samsvarandi kraftaáætlun búin til og kraftarnir EP ákvarðaðir1, EP2, EP3… Þessir kraftar eru beittir í þægilegu hlutfalli við kraftmyndina EP og snertilinn við þessa skýringarmynd samsíða abscissa ásnum gefur minnsta gildið Ep, sem samsvarar mikilvæga renniflötinum AC. Ókosturinn við þessa aðferð er sá að vegna myndrænnar lausnar getur hún gefið kraft Ep sem víkur mikið frá raunveruleikanum. Þess vegna er þessi aðferð sjaldan notuð.
Myndræn aðferð Culmanns
Samkvæmt þessari aðferð er gert ráð fyrir að óvirki jarðþrýstingurinn Ep virki í horni -δ við hornið á burðarvegg, að lína náttúrulegrar halla jarðvegs skarist hornið -ϕ við láréttan og að stöðulínan skarist hornið -(δ+ϕ) við línu veggsins (Fig.4a). Í stöðu markajafnvægis skerast verkkraftarnir þrír W, Q og Ep á einum stað. Þar sem krafturinn W er þekktur af stefnu, stærð og stefnu, og kraftarnir Q og Ep eftir stefnu og stefnu, getum við teiknað kraftaáætlun (mynd.4b). Ef við snúum þessum kraftaþríhyrningi við90°- ϕ rangsælis mun krafturinn W falla í átt að línu náttúruhalla jarðar AN, krafturinn Q í átt að rennaflatinum AC og krafturinn Ea í átt að stöðulínunni BH, þar sem á milli kraftanna W og Q er á milli W og Q á milli Q og Q venjulegur á vegg er horn δ, þannig að stefna kraftsins Ep fellur saman við stefnu stöðulínunnar BH (mynd.4a).
Sl.4. Ákvörðun óvirks jarðþrýstings með Coulomb
Aðferðin til að ákvarða óvirkan jarðþrýsting er sem hér segir (mynd. 4c). Frá fótlegg veggsins A teiknum við nokkra handahófskennda rennifleti AC1, AC2, AC3…. Hver þessara fleta samsvarar rennandi prisma ABC1, ABC2, ABC3…, en við gerum ráð fyrir að lengd þeirra sé hornrétt á uppkastið jafngild einingu. Ef þyngd þessara moldarprisma W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ, þar sem γ er rúmmálsþyngd jarðvegsins, sett á línu náttúrulegrar halla jarðvegsins AN, fáum við punkta I, II, III… Með því að draga línur samsíða stöðulínunni frá þessum punktum fáum við skurðpunkta R1, R2, R3… Þríhyrningar A_I_R1, A_II_R2, A_III_R3 eru kraftflötin W, Q og Ep fyrir viðkomandi rennifleti. Með því að tengja punktana R1, R2, R3… við fáum Cullmann línu af óvirkum jarðþrýstingi, svokallaða Cullmann’s Ep Line. Snertilinn við þessa línu samsíða línu náttúruhalla jarðar gefur minnstu lengdina KK’, sem í hlutfalli við kraftana W gefur óvirka jarðþrýstinginn Ep.
Ef við framlengjum stefnuna AK að gatnamótum við landlínu fáum við rennuflötur minnstu viðnáms AC.
Rebhann-Poncelet aðferð
Samkvæmt þessari aðferð er aðferðin svipuð því sem er til að ákvarða virkan jarðþrýsting með þeim mun að krafturinn Q virkar með horninu -ϕ við normalinn á rennaflatinn og krafturinn Ep í horninu -δ við normalinn á vegglínuna. Samkvæmt Rebhann, AΔABC = AΔACD (mynd.5a). Aðferðin til að ákvarða óvirkan jarðþrýsting er sem hér segir:
Sl.5. Ákvörðun óvirks jarðþrýstings samkvæmt Rebhann-Poncelet
Frá rætur veggsins A teiknum við línu náttúrulegs halla jarðar í horn -ϕ við láréttan.
Frá toppi veggsins B teiknum við stöðulínuna BH við hornið -(δ+ϕ). Í punktinum M á skurðpunkti stöðunnar og náttúrulegrar halla jarðlínunnar er normalið hækkað að gatnamótunum L með hálfhring fyrir ofan AN sem þvermál.
Með opnun áttavitans AL flytjum við punktinn L í D (AL=AD).
Með því að draga frá punktinum D samsíða stöðulínunni að skurðpunkti C við landlínu fáum við aðra hlið jarðþrýstingsþríhyrningsins DC = e. Með því að flytja punktinn C yfir í F (DC= DF) og lækka eðlilegan CK niður á línu náttúrulegrar halla jarðar fáum við jarðþrýstingsþríhyrninginn DCF, þaðan sem við fáum Ep=1/2_γ_ ef, þar sem γ er rúmþyngd jarðvegsins.
Línan AC táknar renniflötinn. Skýringarmyndin fyrir óvirka jarðþrýstinginn er ba (mynd.5b). Það er fengið á grundvelli eyðublaðs
Ep = xh/2, þaðan x =2_Ep_/h
Árásarpunktur kraftsins Ep er í hæð þyngdarmiðju þríhyrningsins abc. Krafturinn Ep verkar í horninu -δ við staflið á stoðvegg.
Tilgreindar aðferðir, einingar, formúlur og gildi eru fluttar úr sögulegri heimild og koma ekki í staðinn fyrir jarðtæknirannsókn, stöðureikninga, stoðveggsverkefni eða framkvæmdaáætlun. Möguleikinn á að virkja óvirkan viðnám fer eftir leyfilegri aflögun, raunverulegum breytum og lagskiptum jarðvegs, neðanjarðar- og yfirborðsvatns, frárennsli, viðbótarálagi, jarðskjálftaáhrifum, veðrun, uppgröfti, byggingarstigum og nærliggjandi byggingum. Lausn fyrir tiltekið landslag verður að vera ákveðin af viðeigandi rannsóknum og viðurkenndum jarðtækni- og byggingarsérfræðingum samkvæmt gildandi reglum.