Idag är Savo Kusić fokuserad på träfönster, trä-aluminiumfönster, anpassade fönster, dörr och offertförfrågningar. Denna text förblir ett geotekniskt arkiv och är inte ett erbjudande om att utforma stödmurar, geotekniska undersökningar eller markarbeten.
Metoder för att bestämma passivt jordtryck
Passivt jordtryck uppträder endast i fallet när deformationen av väggen mot marken är tillräckligt stor för att aktivera markens inre motstånd, vilket motverkar den yttre kraften. Franzius konstaterade genom experiment att för att aktivera det passiva jordtrycket är det nödvändigt att flytta väggen vid våt sand s=30_h_1,5, och i fallet med sand under vatten s=23h2,5där förskjutningen s är i mm och h är väggens höjd i m. Därför, om höjden på väggen är h=3,0 m, för att aktivera det passiva trycket, i fallet med våt sand, är det nödvändigt att flytta väggen i markens riktning s=156 mm. Men eftersom en så stor rörelse av väggen i de flesta fall inte är tillåten, hanteras den på något av följande sätt:
a) Om väggens höjd är liten, som det är fallet med grundläggningsgraden CD (fig. 1a), tas det passiva jordtrycket Ep inte med i beräkningen, så länge som jordlagret, framför takten CD kan i efterhand beräknas CD endast utgrävas _ och _ eroderas på jord, eller E-trycket är aktivt. hela väggens höjd AB.
b) Vid högre vägghöjd (fig.1b), istället för det passiva jordtrycket Ep på väggens CD, antas Ea som motståndet som motverkar krafterna Ea1 och Ea2.
c) Vid stag som behöver ta emot stora horisontella krafter krävs ett fullt passivt tryck Ep på hela väggens höjd AB för att motverka attackkraften R (fig.1c). I så fall deformeras jorden först med hjälp av hydrauliska domkrafter, och om jorden består av mjuk lera eller liknande material som deformeras kraftigt under belastning, ersätts detta material på erforderlig bredd b med ett grusmaterial, vars inre friktionsvinkel är stor och som lätt kan komprimeras, så att senare deformationer av marken under belastningen utesluts.
Sl.1. Fall av effekten av passivt jordtryck
Det finns flera metoder för att bestämma passivt jordtryck, bland vilka de mest kända är Coulombs och Rebhann-Poncelets grafiska metoder.
Coulombs grafiska metod
Enligt denna metod antas en riktig glidyta, liksom att jordens inre motstånd endast består av friktion, utan kohesion (c=0). Eftersom det passiva jordtrycket uppträder som en resistiv kraft, är dessa markens inre friktionsvinkel och kraftens Ep avvikelsevinkel från normalen till väggen av motsatt tecken, dvs -δ och -ϕ (fig.2a).
Om väggens inre yta är AB och om vi använder en godtycklig glidyta AC, motverkas den yttre kraften Ep av vikten W av glidprismat ABCA och friktionsmotståndet Q längs glidytan AC. Eftersom vikten W är känd av storlek, riktning och riktning, medan krafterna Q och Ep är kända av riktning och riktning, är det möjligt att skapa en plan över krafter (fig.2b), från vilken storleken på kraften Ep bestäms.
Sl.2. Coulomb passivt jordtryck
Men eftersom det minsta passiva trycket Ep,min behövs, vilket motsvarar den kritiska glidytan AC, längs vilken glidprismat troligen kommer att bildas och tryckas ut mest under påverkan av yttre kraft, görs det enligt följande (fig.3).
Sl.3. Bestämning av passivt jordtryck EP av Coulomb
Flera godtyckliga glidytor AC är ritade1, AC2, AC3. . . och för varje motsvarande glidprisma bestäm vikten W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ. Sedan skapas för varje prisma en motsvarande kraftplan och krafterna EP bestäms1, EP2, EP3… Dessa krafter appliceras i lämplig proportion till kraftdiagrammet EP och tangenten till detta diagram parallellt med abskissaxeln ger det minsta värdet Ep, som den kritiska glidytan AC motsvarar. Nackdelen med denna metod är att den på grund av sin grafiska lösning kan ge en kraft Ep som avviker mycket från verkligheten. Därför används denna metod sällan.
Culmanns grafiska metod
Enligt denna metod antas det att det passiva jordtrycket Ep verkar i en vinkel -δ med normalen till stödväggen, att linjen för markens naturliga lutning överlappar vinkeln -ϕ med horisontalen och att positionslinjen överlappar vinkeln -(δ+ϕ) med väggens linje (Fig.4a). I gränsjämviktstillståndet skär de tre verkande krafterna W, Q och Ep i en punkt. Eftersom kraften W är känd genom sin riktning, storlek och riktning, och krafterna Q och Ep av sin riktning och riktning, kan vi rita en plan över krafter (fig.4b). Om vi vänder på denna krafttriangel90°- ϕ i moturs riktning kommer kraften W att falla i riktning mot markens naturliga lutning AN, kraften Q i glidytans riktning AC och kraften Ea i riktning mot positionslinjen BH, eftersom det mellan krafterna W och Q finns mellan krafterna W och Q _ och Q normalen till väggen finns en vinkel δ, så riktningen för kraften Ep sammanfaller med riktningen för positionslinjen BH (fig.4a).
Sl.4. Bestämning av passivt jordtryck av Coulomb
Proceduren för att bestämma det passiva jordtrycket är som följer (Fig. 4c). Från väggens ben A ritar vi flera godtyckliga glidytor AC1, AC2, AC3…. Var och en av dessa ytor motsvarar ett glidprisma ABC1, ABC2, ABC3…, vars längd vinkelrätt mot planen vi antar är lika med enhet. Om vikterna av dessa jordprismor W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ, där γ är markens volymetriska vikt, applicerad på linjen för markens naturliga lutning AN, får vi punkterna I, II, III… Genom att dra linjer parallella med positionslinjen från dessa punkter får vi skärningspunkterna R1, R2, R3… Trianglar A_I_R1, A_II_R2, A_III_R3 är kraftplanen W, Q och Ep för motsvarande glidytor. Genom att koppla ihop punkterna R1, R2, R3… får vi Cullmann-linjen av passiva jordtryck, den så kallade Cullmanns Ep-linjen. Tangenten till denna linje parallell med markens naturliga lutning ger den minsta längden KK’, som i proportion till krafterna W ger det passiva jordtrycket Ep.
Om vi förlänger riktningen AK till skärningen med terränglinjen får vi glidytan med minsta motstånd AC.
Rebhann-Poncelet-metoden
Enligt denna metod liknar proceduren den för att bestämma aktivt jordtryck med skillnaden att kraften Q verkar i en vinkel -ϕ med normalen till glidytan, och kraften Ep i en vinkel -δ med normalen till vägglinjen. Enligt Rebhann, AΔABC = AΔACD (fig. 5a). Proceduren för att bestämma det passiva jordtrycket är som följer:
Fig. 5. Bestämning av passivt jordtryck enligt Rebhann-Poncelet
Från väggbenet A ritar vi linjen för jordens naturliga lutning i en vinkel -ϕ med horisontalplanet.
Från toppen av väggen B ritar vi positionslinjen BH i vinkeln -(δ+ϕ). Vid punkten M för skärningspunkten mellan linjens positionella och naturliga marklutning höjs normalen till skärningspunkten L med en halvcirkel ovanför AN som diameter.
Med öppnandet av kompassen AL överför vi punkten L till D (AL=AD).
Genom att dra från punkten D parallellt med positionslinjen till skärningen C med terränglinjen får vi en sida av jordtryckstriangeln DC = e. Genom att överföra punkten C till F (DC= DF) och sänka normalen CK till markens naturliga lutning får vi jordtryckstriangeln DCF, från vilken vi får Ep=1/2_γ_ ef, där γ är jordens bulkdensitet.
Linjen AC representerar glidytan. Diagrammet för passivt jordtryck är ba (fig.5b). Den erhålls på basis av ett formulär
Ep = xh/2, varifrån x =2_Ep__/h
Angreppspunkten för kraften Ep är i höjd med triangelns abc tyngdpunkt. Kraften Ep verkar i en vinkel -δ med normalen till stödmuren.
De angivna metoderna, enheterna, formlerna och värdena är överförda från en historisk källa och ersätter inte en geoteknisk studie, statisk beräkning, stödmursprojekt eller utförandeplan. Möjligheten att mobilisera passivt motstånd beror på tillåten deformation, faktiska parametrar och skiktning av marken, underjords- och ytvatten, dränering, tilläggsbelastningar, seismiska effekter, erosion, schaktning, byggskeder och angränsande byggnader. Lösningen för en specifik terräng måste bestämmas av lämplig forskning och auktoriserade geoteknik- och byggexperter enligt gällande föreskrifter.