Pressione di terra laterale

La pressione di terra laterale è la pressione orizzontale applicata da o al suolo quando è contro strutture in piedi come scantinati (edifici) e muri di sostegno. La pressione di terra laterale (() a qualsiasi profondità è un fattore (K) dello stress efficace verticale () e della coesione (c):

Attivo:

Passivo:

A riposo:

Lo sforzo efficace verticale è risolto per dal peso unitario del suolo e dalla profondità della struttura.

La coesione è solitamente data, ed è spesso zero per le sabbie o se il problema afferma terreno senza coesione. La coesione è la “viscosità” del terreno.

Penso che valga la pena notare che dopo aver determinato la pressione laterale della terra da usare e determinato la sua grandezza, è possibile utilizzare il carico distribuito che dà per risolvere la stabilità della struttura, ma esaminerò alcune note su questo in un post separato.

Tipi di pressione terrestre laterale e le equazioni (semplificate) per i loro coefficienti (K)

Sto usando il semplificato perché penso che i problemi di ampiezza si occuperanno sempre di strutture verticali, con riempimento piatto sopra la struttura di contenimento, e presumo che la struttura sia priva di attrito contro il suolo. Altrimenti l’equazione è troppo grande.

La pressione attiva della Terra è la pressione del suolo che sta cercando di spostare la struttura, quasi tutte le forme di situazioni di pressione terrestre coinvolgono la pressione attiva della terra. Il terreno che induce la pressione attiva si sta staccando da un altro corpo di terreno (ad esempio il terreno dietro un muro di contenimento di solito si stacca e si sbriciola) ed è in tensione. Il coefficiente di terra attivo è inferiore a quello passivo, i valori sono in genere da 0,2 a 0,5. Questa è la formula di pressione attiva della terra di Rankine per una struttura verticale con coesione assunta come zero (la maggior parte dei casi):

La pressione passiva della Terra è la pressione che sta cercando di mantenere la struttura in posizione. Il terreno che induce la pressione passiva è sotto compressione. La pressione passiva è tipicamente superiore alla pressione attiva, con valori compresi tra 2 e 5.Questa è la stessa formula dall’alto tranne che per la pressione passiva della terra (si noti la piccola differenza?):

La pressione del suolo a riposo è uno stato presunto in cui si presume che il terreno e la struttura NON si muovano MAI. Pensa a una portaerei nell’oceano, difficilmente si muove quando viene colpita da piccole onde. Si presume che strutture come massicci pilastri a ponte e fondazioni che si estendono fino alla roccia non si muovano mai (o sono trascurabili) e si può usare l’equazione a riposo. I valori per il coefficiente sono leggermente superiori a quelli attivi ma inferiori a quelli passivi, da 0,4 a 0,8 o giù di lì.

è l’angolo di attrito del terreno. Questo è dato a voi nel prompt problema o è necessario utilizzare un presupposto basato sul tipo di terreno. La maggior parte dei riferimenti ha una tabella con alcune vales assunte in modo sicuro per diversi tipi di terreno.

Cosa succede se la struttura non è verticale o il riempimento non è orizzontale?

Se la struttura non è verticale è necessario utilizzare la forma espansa della formula di Rankine o la formula di Coulomb. Entrambi sono molto più grandi e hanno variabili extra per tenere conto dell’angolo di riempimento da orizzontale () e dell’angolo della faccia della struttura da orizzontale (). Dubito seriamente che questo sarà sulla parte di larghezza dell’esame, quindi un giorno se qualcuno lo richiede posso aggiungerlo a un articolo di approfondimento geotecnico.

Alcune note:

• La coesione viene sottratta allo stato attivo perché la coesione nel terreno sta diminuendo le forze di tensione della pressione attiva (il suolo sta cercando di staccarsi e la coesione lo sta mantenendo in posizione).
• Allo stesso modo la coesione viene aggiunta allo stato passivo perché aiuta nella compressione.
• Prendi nota dell’immagine in alto che la pressione attiva si accumula più lentamente della pressione passiva, questo perché il coefficiente di pressione passiva è un po ‘ più alto del coefficiente per attivo (pensalo come pendenza). Inoltre, si prega di non prestare alcuna attenzione alla scala in quella foto.

E infine, ecco alcuni esempi di quando la pressione del suolo è attiva vs passiva:

Active-Suolo trattenuto da un muro di sostegno (il terreno sta cercando di rovesciare il muro!)
Passivo-Terreno che tiene in posizione la base di un muro di sostegno (i terreni vengono compressi!)
Passivo – Suolo sull’altro lato di un serbatoio pieno d’acqua. L’acqua nel serbatoio sta esercitando una pressione sul terreno, il terreno lo tiene in posizione.
At-Rest-Il terreno contro uno degli abutment al Golden Gate Bridge (non si muove)

Questo è un argomento più lungo e probabilmente confuso, quindi per favore fai domande e farò del mio meglio per dare un buon feedback.