Spora część kanałów miejskich zrobiona jest z:

– elementów prefabrykowanych,

– rur kamionkowych,

– rur betonowych prefabrykowanych,

– podobnych elementów kanałów o przekroju, który jest inny niż kołowy (testy 2021 uprawnienia).

Większość z powyższych rodzajów elementów prefabrykowanych charakteryzuje się znormalizowanymi wymiarami konstrukcyjnymi. Dotyczy to np. grubości ścianek czy elementów złączy. Dodatkowo w normach państwowych dla elementów tego rodzaju uwzględnione są także inne warunki, którym powinny odpowiadać te elementy. Dodatkowo warto wiedzieć o tym, że wytrzymałość tych elementów musi odpowiadać warunkom:

– ich pracy w wykopie po ułożeniu i zasypaniu,

– technologicznym ich produkcji,

– transportu.

Wytrzymałość rur na obciążenie zewnętrzne określa się zazwyczaj w postaci największej wielkości 2 sił pionowych, które działają wzdłuż średnicy rury.

Jeżeli zna się wytrzymałość rury na zginanie, to konieczne jest porównanie tej wytrzymałości z obciążeniem rury po ułożeniu jej w wykopie i zasypaniu. Jeżeli to obciążenie będzie obliczone, to kolejnym krokiem jest sprawdzenie, czy w danym wypadku istnieją warunki przedstawione we wzorze.

Obciążenie kanałów

Projektując budowle podziemne konieczne jest wyznaczenie obciążeń pionowym oraz poziomych. Pierwsze z nich oddziałują na górną część przekroju, czyli na sklepienia (program do egzaminu na uprawnienia na komputer). Z kolei drugie z nich dotyczą obciążeń na ściany.

W przypadku obliczeń kanałów miejskich, zwłaszcza dla obliczeń dla kanałów, które wykonuje się z elementów prefabrykowanych, dozwolone jest pominięcie obciążeń poziomych. Takie obciążenia z reguły działają na korzyść bezpieczeństwa przekroju. Głównym powodem jest to, że elementy kanałów sprawdza się najczęściej na wytrzymałość przy obciążeniu wyłącznie siłami pionowymi.

Większość kanałów w miastach wykonuje się w wykopach otwartych. Najczęściej są one deskowane, chociaż czasami wykonuje się je w szerokich wykopach bez deskowania ścian. Podczas obliczania statycznego kanałów konieczne jest rozróżnienie dwóch przypadków.

Obciążenie pionowe kanałów, które wykonuje się w tych warunkach należy przyjąć w wielkości, która odpowiada ciężarowi gruntu, który znajduje się nad kanałem na szerokości, która odpowiada średnicy zewnętrznej kanału.  

W praktyce nie można uwzględniać powyższej poprawki z dwóch powodów (pytania na egzamin ustny do uprawnień). Mowa tu jest o tym, że:

1) różnica osiadania gruntu obok rury i gruntu nad rurą jest wielkością nieznaczną z powodu niewielkiej wysokości kanału,

2) strony grunt zagęszczający się z boku rury wpływa jednocześnie na zwiększenie się obciążeń poziomych rury, co jest korzystne dla jej wytrzymałości.

Szerokość wykopu

Szerokość wykopu liczy się jako odległość w świetle ścian gruntu, a nie jako światło wykopu. Taka szerokość wykopu, która jest konieczna do tego, żeby ułożyć w nim elementy prefabrykowane kanału, powinna być odpowiednio duża. Ważne jest, żeby możliwe było:

– zapewnienie połączenia poszczególnych elementów,

– usunięcie materiału drzewnego, który stanowi obudowę wykopu.

Ważne jest także to, żeby dążyć do jak najmniejszej szerokości wykopu, który spełni wszystkie powyższe warunki. Inna szerokość wykopu jest potrzebna w sytuacji, kiedy nie układa się kanału z rur prefabrykowanych, a z rur betonowanych bądź murowanych na miejscu w wykopie.

Szerokość wykopu określa się poprzez uwzględnienie:

– szerokości zewnętrznej kanału,

– grubości obudowy z obu ścian wykopu,

– warunków gruntowych oraz wodnych.

Mała szerokość wykopu jest korzystna z powodu małej ilości robót ziemnych. Jednocześnie wiąże się to ze starannym prowadzeniem robót (uprawnienia architektoniczne 2021).

Obciążenie pionowe rur, które układa się w wykopach o ścianach pionowych, należy liczyć jako ciężar bryły gruntu, która znajduje się nad rurą. Dodatkowo należy liczyć, że ma ona szerokość taką samą jak szerokość zasypki.