Földstatikai feladatok megoldási módszerei

1. Földstatikai feladatok megoldási módszerei

2. Földstatikai alapfeladatok • Földnyomások számítása • Általános állékonyság vizsgálata • Alaptörés parciális terhelés alatt • Süllyedésszámítások • Komplex terhelési esetek FEM-analízise

3. Földnyomások meghatározása

4. A földnyomások fajtáia falmozgástól függően • Nyugalmi nyomás mozdulatlan falra • Aktív nyomás a talajtól távolodó falra • Passzív nyomás a talaj felé tolódó falra

5. állapot aktív passzív határelmozdulás xa  0,003∙H xp  0,2∙H csúszólaphajlás aa  45 + j / 2ap  45 – j / 2 földnyomás nagysága Ea  0,5. E0Ep  5. E0 Földnyomási jellemzők

6. A földnyomás meghatározásának módszerei • Feszültségszámítás alapján Rankine képletei szerint a földnyomási erő a megtámasztott talajról a falra ható feszültségek eredője • Földék-elmélet alapján Coulomb elmélete szerint a földnyomási erő a fal mögötti földéket egyensúlyozó erő ellentettje

7. A földnyomások Rankine szerint

8. Rankine-féle földnyomások • Nyugalmi állapot z=1 x=3 x=x0z.K0 K0=(1-sin).(OCR) • Aktív állapot z=1 xa=3 xa=z.tg245- - 2.c.tg45- xa=z..g+p.Ka - 2.c.(Ka) • Passzív állapot z=3 xp=1 xp=z.tg245+ + 2.c.tg45+ xp=z..g+p.Kp + 2.c.(Kp)

9. Talajparaméterek r c p z sx H Ea h

10. sxa0 p∙Ka A felszínközeli talajzóna vízszintes feszültségeiaktív állapotban Kohéziós magasság hc1 hc2 z p∙Ka z∙g∙Ka sxa2 sxa1

11. Az aktív földnyomás meghatározásaa Coulomb-féle ékelmélet szerint

12. A földékelmélet A/ egy csúszólap felvétele B/ a földékre ható erők felvétele C/ az egyensúlyhoz szükséges földnyomás meghatározása a földék egyensúlyvizsgálatából D/ a földnyomásnak a csúszólap helyzetétől való függését leíró függvény előállítása, E/ a mértékadó földnyomás meghatározása szélsőérték-kereséssel

13. Coulomb megoldása

14. Földék-elmélet különböző peremfeltételekre • Alapeset - Coulomb b = 90 e = 0 d = 0 p  0 c = 0 P = 0 Coulomb = Rankine Ka=tg2(45-f/2) • Szemcsés háttöltés b  90 e  0 d  0 p  0 c = 0 P = 0 Rankine nyomán, de Ka=f(f;b;e;d) • Kohéziós talaj b  90 e  0 d  0 p  0 c  0 P = 0 Gross megoldása (Példatár 2.6. feladat) • Tetszőleges peremfeltételek b  90 e  0 d  0 p  0 c  0 P  0 Szerkesztés – szélsőérték-megállapítás az E = f(a) felrajzolásával

15. b  90 e  0d  0 p  0 c  0 P = 0 esetben közelítésként a „Coulomb = Rankine elv” (elvileg helytelen) kiterjesztésével sxaa falnormálissal d szöget zár be

16. Földnyomási szorzók az Eurocode 7 szerint

17. A passzív földnyomás a földék-elmélettel az aktív földnyomással azonos elven határozható meg, de • a csúszólapot helyesebb egy, a fal aljától induló körből és ahhoz csatlakozó egyenessel felvenni • a csúszólapon és a falon a súrlódási és kohéziós (adhéziós) erők ellenkező irányúak • csak az állandó térszíni terheléseket szabad figyelembe venni. • minimális értékét kell szélsőérték-kereséssel meghatározni.

18. b  90 e  0d  0p  0 c  0 P = 0 esetben közelítésként a „Coulomb = Rankine elv” elvileg helytelen kiterjesztésével sxpa falnormálissal d szöget zár be

19. A földnyomás támadáspontjának felvétele • Nincs szabatos megoldása, mivel a csúszólapon működő normálfeszültségek eloszlását nem ismerjük. • Jó közelítésként felvehető H falmagasság és hc kohéziós magasság esetén a fal alsó sarokpontja felett (H - hc) / 3 magasságban. • Ez pl. úgy pontosítható, hogy a vektorábrából meghatározzuk a földnyomás egyes összetevőit (földsúlyból, felszíni terhelésből, víznyomásból, ill. a kohézió miatti csökkenést), ezek hatásvonalára teszünk (tehetünk jobb) feltevéseket, és utána nyomatékszámítással határozzuk meg az eredő földnyomás helyét (lásd Példatár 2.7. feladat).