Lateral jordtryk

lateralt jordtryk er det vandrette tryk, der påføres af eller på jord, når det er imod stående strukturer som kældre (bygninger) og støttemure. Det laterale jordtryk (() på enhver dybde er en faktor (K) af den lodrette effektive spænding () og samhørighed (c):

Aktiv:

passiv:

i hvile:

den lodrette effektive stress er løst for fra jorden enhed vægt og dybde af strukturen.

samhørigheden er normalt givet og er ofte nul for sand, eller hvis problemet angiver sammenhængende jord. Samhørighed er jordens” klæbrighed”.

jeg synes, det er værd at bemærke, at når du har bestemt det laterale jordtryk, der skal bruges, og bestemmer dets størrelse, kan du bruge den distribuerede belastning, den giver, til at løse for strukturens stabilitet, men jeg vil gennemgå nogle noter om det i et separat indlæg.

typer af lateralt jordtryk og de (forenklede) ligninger for deres koefficienter (K)

jeg bruger den forenklede, fordi jeg tror, at breddeproblemerne altid vil beskæftige sig med lodrette strukturer, med flad genopfyldning over holdestrukturen og antog, at strukturen er friktionsløs mod jorden. Ligningen er for stor ellers.

aktivt jordtryk er jordtryk, der forsøger at bevæge strukturen, næsten alle former for jordtrykssituationer involverer aktivt jordtryk. Jorden, der inducerer det aktive tryk, bryder væk fra en anden jordkrop (f.eks. Den aktive jordkoefficient er mindre end den passive, værdierne er typisk 0,2 til 0,5. Dette er Rankines aktive jordtryksformel for en lodret struktur med samhørighed antages at være nul (de fleste tilfælde):

passivt jordtryk er det tryk, der forsøger at holde strukturen på plads. Jorden, der inducerer det Passive tryk, er under kompression. Det passive tryk er typisk højere end det aktive tryk med værdier i området 2 til 5.Dette er den samme formel ovenfra bortset fra passivt jordtryk(bemærk den lille forskel ?):

jordtrykket ved hvile er en antaget tilstand, hvor jorden og strukturen antages aldrig at bevæge sig. Tænk på et luftfartsselskab i havet, det bevæger sig næppe, når det rammes af små bølger. Strukturer som massive broanlæg og fundamenter, der strækker sig til grundfjeld, antages aldrig at bevæge sig (eller det er ubetydeligt), og ligningen i hvile kan bruges. Værdierne for koefficienten er lidt højere end den aktive, men mindre end passiv, 0,4 til 0,8 eller deromkring.

er jordens friktionsvinkel. Dette gives enten til dig i problemprompten, eller du skal bruge en antagelse baseret på jordtypen. De fleste referencer har en tabel med nogle sikkert antagne vales til forskellige jordtyper.

hvad hvis strukturen ikke er lodret eller udfyldningen ikke er vandret?

hvis strukturen ikke er lodret, skal du bruge den udvidede form af Rankines formel eller Coulomb-formlen. Begge er meget større og har ekstra variabler til at tage højde for udfyldningsvinklen fra vandret () og vinklen på strukturens overflade fra vandret (). Jeg tvivler alvorligt på, at dette vil være på bredden af eksamen, så en dag, hvis nogen anmoder om det, kan jeg tilføje det til en geoteknisk dybdeartikel.

nogle noter:

• samhørigheden trækkes fra i aktiv tilstand, fordi samhørigheden i jorden mindsker spændingskræfterne i det aktive tryk (jorden forsøger at bryde væk, og samhørigheden holder den på plads).
• tilsvarende tilføjes samhørigheden i passiv tilstand, fordi den hjælper med kompression.
• vær opmærksom på billedet øverst, at det aktive tryk opbygges langsommere end det passive Tryk, dette skyldes, at koefficienten for passivt tryk er ganske lidt højere end koefficienten for aktiv (tænk på det som hældning). Vær også opmærksom på skalaen på det billede.

og endelig er her nogle eksempler på, hvornår jordtrykket er aktivt vs passivt:

Aktiv – jord holdes tilbage af en støttemur (jorden forsøger at banke væggen over!)
passiv-jord, der holder bunden af en støttemur på plads (jordbunden komprimeres!)
passiv – jord på den anden side af en fuld vand-reservoir tank. Vandet i tanken udøver et tryk på jorden, jorden holder det på plads.
at-Rest-jorden mod et af abutments ved Golden Gate Bridge (Det bevæger sig ikke)

dette er et længere emne og sandsynligvis forvirrende, så still spørgsmål, og jeg vil gøre mit bedste for at give god feedback.