Obliczenia indywidualne obciążeń

Obliczenia indywidualne są konieczne w sytuacjach, kiedy niezbędne jest zaprojektowanie kanału o większym profilu, który wykonuje się bezpośrednio w wykopie i nie ma dla niego ustalonej wielkości pionowej nośności granicznej. Wówczas należy korzystać z kilku założeń (akty zgodnie z wykazem Izby Inżynierów).

Wyłącznie sklepienie kanału należy obliczać statycznie. Dotyczy to przede wszystkim tych kanałów, których rozpiętość sklepienia wynosi do 2,5 m. Rozpiętość należy zmierzyć w najszerszym miejscu sklepienia.

Grubość ścian bocznych i sklepienia dolnego kanałów tego typu charakteryzuje się wymiarami, które wynikają z metody ich wykonania. Dzięki nim udaje się zapewnić wytrzymałość ścian bocznych kanału. W takiej sytuacji nie ma konieczności, żeby zbadać wytrzymałości kanałów w dolnej części przekroju za pomocą obliczeń statycznych. Należy także pamiętać o tym, że takie obliczenia powinny się wówczas charakteryzować tym, że byłyby one skomplikowane, żmudne oraz kosztowne. Ważne jednak jest to, żeby pilnować, aby obudowa posiadała odpowiednią wytrzymałość w pachach sklepienia. Dzięki temu udaje się zapewnić podczas obliczania statycznego sklepienia to, żeby grubość konstrukcji kanału w jego spodzie nie była mniejsza niż wyliczona grubość w pachach sklepienia.

Obciążeniem pionowym sklepienia są wielkości obciążeń. Z kolei obciążenie poziome dla kanałów, które wykonuje się w wykopach dwustronnie deskowanych może zostać pominięte. Jest to bezpieczniejsze założenie (wydrukowane akty prawne na egzamin na uprawnienia budowlane). Z kolei w przypadku kanałów, które wykonuje się w wykopach szerokoprzestrzennych obciążenie boczne sklepienia powinno się przyjmować zgodnie ze wzorami klasycznymi na parcie gruntu w wielkości tzw. parcia czynnego. Obliczenia tego typu najlepiej jest wykonywać metodami graficznymi. Polegają one na wyznaczeniu sił normalnych w przekrojach i wielkości ich mimośrodów w tych przekrojach. Należy wówczas pamiętać o tym, żeby siły normalne nie wychodziły poza rdzeń przekroju w sytuacji, kiedy kanał jest murowany lub z betonu niezbrojonego.

Wielkości kąta tarcia

Wielkość kąta tarcia wewnętrznego gruntów spoistych, którą można uzyskać w sposób bezpośredni na skutek badań laboratoryjnych gruntu, jest najczęściej sporo niższa niż w przypadku gruntów sypkich. Wytrzymałość gruntu na ścinanie zapewnia się poprzez istnienie dosyć znacznych sił spójności (kohezji) pomiędzy cząsteczkami szkieletu gruntowego.

W przypadku celów praktycznych możliwe jest przyjęcie wielkości kąta tarcia wewnętrznego większą niż uzyskana z badań laboratoryjnych. Nie należy wówczas uwzględniać spójności. Zwiększona wielkość cp skutecznie może zastąpić nieuwzględnioną wielkość spójności (uprawnienia budowlane – egzamin).

Wielkości kąta tarcia wewnętrznego gruntu odpowiadającego opisanym wyżej warunkom można znaleźć w wytycznych dla obliczenia ścian oporowych. Ustalona w ten sposób wielkość ph występuje jedynie przy minimalnym ruchu konstrukcji obciążonej w kierunku działania siły.

Parcie geostatyczne

Powyższe założenie wynika z klasycznych teorii parcia gruntu. Faktycznie jest tak, że parcie pionowe charakteryzuje się większą wartością niż obliczone z tych teorii ph. Ma wówczas miejsce tzw. parcie geostatyczne. Jest to parcie gruntu, które równa się naprężeniu, które istnieje w środowisku gruntowym, które znajduje się w stanie równowagi sprężystej.

Żeby możliwe było wyznaczenie wielkości parcia geostatycznego dla obliczeń statycznych budowli podziemnych, konieczne jest przedstawienie tej wielkości w postaci funkcji, która działa w tym samym punkcie środowiska gruntowego naprężenia pionowego.

Wyznaczanie obciążenia poziomego budowli podziemnych za pomocą podanego powyżej sposobu (współczynnik K) jest o tyle korzystne, że eliminuje błędy, które mogłyby się pojawić podczas wyznaczania oddzielnie obciążenia pionowego i oddzielnie obciążenia poziomego.

Może to mieć miejsce np. wtedy, kiedy uwzględnia się redukcję obciążenia pionowego za pomocą któregokolwiek z podanych powyżej wzorów. Dotyczy to także sytuacji wyznaczenia parcia bocznego za pomocą klasycznego wzoru na parcie poziome gruntu bez jego redukcji. Należy wówczas liczyć głębokość budowli od powierzchni terenu. Dzięki zastosowaniu współczynnika K udaje się wyeliminować ten błąd.

Dowiedz się więcej na temat uprawnień budowlanych!