lateralt jordtryck

lateralt jordtryck är det horisontella trycket som appliceras av eller på marken när det är mot stående strukturer som källare (byggnader) och stödmurar. Det laterala jordtrycket (() vid vilket djup som helst är en faktor (K) för den vertikala effektiva spänningen () och sammanhållningen (c):

aktiv:

passiv:

i Vila:

den vertikala effektiva spänningen löses för från jordens vikt och djup av strukturen.

sammanhållningen ges vanligtvis och är ofta noll för sand eller om problemet anger sammanhängande jord. Sammanhållning är jordens” klibbighet”.

jag tycker att det är värt att notera att när du bestämmer det laterala jordtrycket som ska användas och bestämmer dess storlek kan du använda den distribuerade belastningen som den ger för att lösa för strukturens stabilitet, men jag kommer att gå över några anteckningar om det i ett separat inlägg.

typer av lateralt jordtryck och de (förenklade) ekvationerna för deras koefficienter (K)

jag använder det förenklade eftersom jag tror att breddproblemen alltid kommer att hantera vertikala strukturer, med platt återfyllning ovanför kvarhållningsstrukturen och antog att strukturen är friktionslös mot jorden. Ekvationen är för stor annars.

aktivt jordtryck är marktryck som försöker flytta strukturen, nästan alla former av jordtryckssituationer involverar aktivt jordtryck. Marken som inducerar det aktiva trycket bryter bort från en annan jordkropp (t.ex. skulle jorden bakom en stödmur vanligtvis bryta sig bort och smula) och är i spänning. Den aktiva jordkoefficienten är mindre än den passiva, värdena är vanligtvis 0,2 till 0,5. Detta är Rankines aktiva jordtrycksformel för en vertikal struktur med sammanhållning som antas vara noll (de flesta fall):

passivt jordtryck är det tryck som försöker hålla strukturen på plats. Marken som inducerar det passiva trycket är under kompression. Det passiva trycket är typiskt högre än det aktiva trycket, med värden i intervallet 2 till 5.Detta är samma formel ovanifrån förutom passivt jordtryck (märker du den lilla skillnaden?):

marktrycket i vila är ett antaget tillstånd där jorden och strukturen antas aldrig röra sig. Tänk på ett flygplan i havet, det rör sig knappast när det träffas av små vågor. Strukturer som massiva brostöd och fundament som sträcker sig till berggrunden antas aldrig röra sig (eller det är försumbart) och vilande ekvation kan användas. Värdena för koefficienten är något högre än den aktiva men mindre än passiva, 0,4 till 0,8 eller så.

är friktionsvinkeln på jorden. Detta ges antingen till dig i problemprompten eller du måste använda ett antagande baserat på jordtypen. De flesta referenser har en tabell med några säkert antagna valar för olika jordtyper.

vad händer om strukturen inte är vertikal eller återfyllningen inte är horisontell?

om strukturen inte är vertikal måste du använda den expanderade formen av Rankines formel eller Coulomb-formeln. Båda är mycket större och har extra variabler för att redogöra för återfyllningsvinkeln från horisontell () och vinkeln på strukturens yta från horisontell (). Jag tvivlar på allvar detta kommer att vara på bredden delen av testet, så en dag om någon begär det jag kan lägga till en geoteknisk djup artikel.

några anteckningar:

• sammanhållningen subtraheras i aktivt tillstånd eftersom sammanhållningen i jorden minskar spänningskrafterna för det aktiva trycket (jorden försöker bryta sig loss och sammanhållningen håller den på plats).
• på samma sätt läggs sammanhållningen i passivt tillstånd eftersom den hjälper till med kompression.
• notera bilden överst att det aktiva trycket byggs upp långsammare än det passiva trycket, detta beror på att koefficienten för passivt tryck är ganska högre än koefficienten för aktiv (tänk på det som lutning). Också, var inte uppmärksam på skalan i den bilden.

och slutligen, här är några exempel på när marktrycket är aktivt vs passivt:

aktiv-jord hålls tillbaka av en stödmur (jorden försöker slå väggen över!)
passiv-jord som håller basen på en stödmur på plats (jordarna komprimeras!)
passiv jord på andra sidan av en full vattentank. Vattnet i tanken utövar ett tryck på jorden, jorden håller den på plats.
i Vila-jorden mot en av distanser på Golden Gate Bridge (Det är inte i rörelse)

detta är en längre ämne och förmodligen förvirrande så ställ frågor och jag kommer att göra mitt bästa för att ge bra feedback.