15. PINNASE OMAKAALUSURVE. EPÜÜRI KOOSTAMINE Pinnase omakaalust põhjustatud survet pinnasemassivi sees nimetatakse looduslikuks pingeks ehk pinnase omakaalupingeks (´g). See pinge iseloomustab pinnase pingeseisundit enne ehitustööde algust. Loodusliku pinge suurus sõltub pinnase mahukaalust () ja vaadeldava horisontaalpinna sügavusest (H) ´g = H. Kui pinnas koosneb erinevatest kihtidest, siis ´g leidmiseks summeeritakse kõikide kihtide omakaalupinged vaadeldava sügavuseni. Allpool pinnasevee taset olevates kihtides vähendatakse dreenitud pinnaste mahukaalu vee üleslükke arvel. Dreenimata (vettpidavale) kihile loodusliku pinge leidmisel summeeritakse kõrgemal olevate kihtide omakaalupinged ja pinnaseveest põhjustatud pinge. Omakaalupinge sügavusel H1 : ´g1 = 1H1 ; (joon. a) H1 + H2 : ´g2 = 1H1 +(-v) H2; (joon. b) H1 + H2 + H3 : ´g3 = 1H1 + ( - v )H2+ vH2 + 2H3; (joon.c)
1.1. Pinnase omakaalusurve. Pinnase omakaalust põhjustatud survet pinnasemassivi sees nimetatakse looduslikuks pingeks ehk pinnase omakaalupingeks (´g). See pinge iseloomustab pinnase pingeseisundit enne ehitustööde algust. Loodusliku pinge suurus sõltub pinnase mahukaalust () ja vaadeldava horisontaalpinna sügavusest (H) ´g = H. Kui pinnas koosneb erinevatest kihtidest, siis ´g leidmiseks summeeritakse kõikide kihtide omakaalupinged vaadeldava sügavuseni. Allpool pinnasevee taset olevates kihtides vähendatakse dreenitud pinnaste mahukaalu vee üleslükke arvel. Dreenimata (vettpidavale) kihile loodusliku pinge leidmisel summeeritakse kõrgemal olevate kihtide omakaalupinged ja pinnaseveest põhjustatud pinge. Omakaalupinge sügavusel H1 : ´g1 = 1H1 ; (joon. a) H1 + H2 : ´g2 = 1H1 +(1-v) H2; (joon. b) H1 + H2 + H3 : ´g3 = 1H1 + ( 1 - v )H2+ vH2 + 2H3; (joon.c)
pinnases Pinnasevee esinemisel tuleb allpool veepinda vertikaalpinge arvutada arvestades vee üleslükke jõudu, see tähendab kasutada heljundmahukaalu = -w. Kuna vertikaalpinge väheneb, siis väheneb ka pinnase horisontaalsurve seinale. Kuid pinnasesurvele tuleb lisada veesurve (joonis 10.14). h1 h1Ka Veepind h2 w h2 h1Ka + h2Ka Joonis 10.14 Pinnase aktiivsurve pinnasevee esinemise korral 24. Omakaalupinged pinnases. Vundamendi laiuse mõju. Geostaatilisteks nimetatakse pingeid pinnase omakaalust. Horisontaalse maapinna ja sügavuti konstantse mahukaaluga ühtlase pinnase puhul on vertikaalne normaalpinge sügavusel z tasakaalutingimuse alusel g,z = z Kui pinnase mahukaal on sügavuti pidevalt muutuv, saab pinge määrata integreerides Kihilise pinnase korral tuleb pinge määrata summeerimise teel g,z = z
Tugevustingimus looduslikeks ja tehisnõlvadeks. Looduslike nõlvade puhul on probleemiks kasutatakse. Suhteliselt suuremõõtmeliste plaatvundamentide ja pikkade väljendatuna peapingetes on: (1- 3)/( 1+3+2c*cot)=sin. nende püsivus seoses ehitustöödega nõlval ja selle vahetus läheduses. koondatud jõududega koormatud raudbetoonvundamentide arvutamisel Lugedes omakaalupinged igas suunas võrdseks vertikaalse Igasugused kaevetööd, nõlva kuju muutmine, täiendavad koormused tuleb aga arvestada kontaktpingete tegelikku jaotust võttes arvesse omakaalupingega (nagu nõlva ülaosas, veereziimi muutmine jne võivad põhjustada varisemist. vundamendi ja ehitise paindejäikust
- tallast kõrgemale jääv pinnas ei oma tugevust ja mõjub ainult koormusena. Tugevustingimus väljendatuna peapingetes on 1 - 3 = sin ( 8.1) 1 + 3 + 2c cot Lugedes omakaalupinged igas suunas võrdseks vertikaalse omakaalupingega (nagu hüdrostaatiline pinge) on peapinged tasapinnalises olukorras p - h 1 1 = ( + sin ) + 1 h + z ( 8.2)