boční tlak země

boční zemní tlak je horizontální tlak působící nebo na půdu, když je proti stojícím strukturám, jako jsou sklepy (budovy) a opěrné zdi. Boční tlak země (() v jakékoli hloubce je faktorem (k) vertikálního účinného napětí () a soudržnosti (c):

aktivní:

pasivní:

v klidu:

vertikální efektivní napětí je řešeno z hmotnosti jednotky půdy a hloubky konstrukce.

soudržnost je obvykle dána a je často nulová pro písky nebo pokud problém uvádí půdu bez soudržnosti. Soudržnost je” lepivost ” půdy.

myslím, že stojí za zmínku, že poté, co určíte boční tlak země, který chcete použít, a určíte jeho velikost, můžete použít distribuované zatížení, které dává k vyřešení stability struktury, ale projdu několik poznámek k tomu v samostatném příspěvku.

typy bočního zemního tlaku a (zjednodušené) rovnice pro jejich koeficienty (k)

používám zjednodušené, protože si myslím, že problémy s šířkou se budou vždy zabývat svislými strukturami, s plochým zásypem nad přídržnou konstrukcí a předpokládají, že struktura je bez tření proti půdě. Rovnice je jinak příliš velká.

aktivní tlak země je tlak půdy, který se snaží pohybovat strukturou, téměř všechny formy tlakových situací země zahrnují aktivní tlak země. Půda vyvolávající aktivní tlak se odtrhává od jiného těla půdy (např. půda za opěrnou zdí by se obvykle odtrhla a rozpadla) a je v napětí. Koeficient aktivní země je menší než pasivní, hodnoty jsou obvykle 0,2 až 0,5. Toto je Rankinův vzorec aktivního tlaku země pro vertikální strukturu s soudržností, která je považována za nulovou (většina případů):

pasivní zemní tlak je tlak, který se snaží udržet strukturu na místě. Půda vyvolávající pasivní tlak je pod tlakem. Pasivní tlak je obvykle vyšší než aktivní tlak, s hodnotami v rozmezí 2 až 5.Jedná se o stejný vzorec shora, s výjimkou pasivního tlaku země(všimněte si malého rozdílu ?):

tlak půdy v klidu je předpokládaný stav, kdy se předpokládá, že se půda a struktura nikdy nepohybují. Přemýšlejte o letadlové lodi v oceánu, sotva se pohybuje, když je zasažen malými vlnami. Předpokládá se, že struktury jako masivní opěry mostu a základy sahající až k podloží se nikdy nepohybují (nebo jsou zanedbatelné) a lze použít klidovou rovnici. Hodnoty koeficientu jsou mírně vyšší než aktivní, ale menší než pasivní, 0,4 až 0,8 nebo tak.

je úhel tření půdy. To je vám buď dáno v výzvě k problému, nebo musíte použít předpoklad založený na typu půdy. Většina referencí má tabulku s některými bezpečně předpokládanými valy pro různé typy půdy.

co když konstrukce není svislá nebo zásyp není vodorovný?

pokud struktura není vertikální, musíte použít rozšířenou formu Rankinova vzorce nebo Coulombova vzorce. Oba jsou mnohem větší a mají další proměnné, které zohledňují úhel zásypu od horizontální () a úhel čelní plochy konstrukce od horizontální (). Vážně pochybuji, že to bude na šíři zkoušky, takže jednoho dne, pokud o to někdo požádá, mohu ji přidat do článku o geotechnické hloubce.

některé poznámky:

• soudržnost se odečte v aktivním stavu, protože soudržnost v půdě snižuje tahové síly aktivního tlaku (půda se snaží odtrhnout a soudržnost ji udržuje na svém místě).
• podobně je soudržnost přidána v pasivním stavu, protože pomáhá při kompresi.
• Vezměte na vědomí obrázek nahoře, že aktivní tlak se vytváří pomaleji než pasivní tlak, je to proto, že koeficient pasivního tlaku je o něco vyšší než koeficient pro aktivní(považujte to za sklon). Také prosím, nevěnujte pozornost měřítku na tomto obrázku.

a konečně, zde jsou některé příklady, kdy je tlak půdy aktivní vs pasivní:

aktivní-půda je zadržována opěrnou zdí (půda se snaží srazit zeď!)
pasivní-půda držící základnu opěrné zdi na místě (zeminy se stlačují!)
pasivní-půda na druhé straně plné vodní nádrže. Voda v nádrži vyvíjí tlak na půdu, půda ji drží na svém místě.
At-Rest-půda proti jedné z opěrek u mostu Golden Gate (nehýbe se)

Toto je delší téma a pravděpodobně matoucí, takže se prosím ptejte a já se budu snažit poskytnout dobrou zpětnou vazbu.