Στη μηχανική θεμελίωσης είναι μια κοινή απαίτηση να υπολογιστεί το ελάχιστο μήκος ενσωμάτωσης που απαιτείται για έναν πόλο ή σωρό για να αντισταθεί στην πλευρική φόρτιση. Για παράδειγμα, εξετάστε έναν ελαφρύ πόλο που μπορεί να έχει ελάχιστες κατακόρυφες ενέργειες, καθώς υποστηρίζει μόνο το βάρος του αλλά σημαντικές πλευρικές ενέργειες λόγω του ανέμου και του μεγάλου προβλήματος. Ακόμη και αν ο ελαφρύς πόλος μας είναι απείρως ισχυρός, υπάρχει ο κίνδυνος ότι η πλευρική φόρτωση θα μπορούσε να προκαλέσει αποτυχία στο υποστηρικτικό έδαφος με αποτέλεσμα την ανατροπή του φωτός μας. Ως αποτέλεσμα πρέπει να ελέγξουμε ότι ο πόλος μας είναι ενσωματωμένος αρκετά βαθιά για τις δυνάμεις και τη γεωλογία στο πρόβλημά μας.

Η σταθερότητα του πλευρικού σωρού εξαρτάται κυρίως από τους ακόλουθους παράγοντες:

• Μήκος σωρού (μεγάλο)
• Διάμετρος πασσάλων (ρε)
• Συνοχή του εδάφους (ντο')
• Γωνιά εσωτερικής τριβής εδάφους (φ)
• Βάρος μονάδας εδάφους (γ)
• Οριζόντιο φορτίο στην κορυφή του σωρού (Η)
• Στιγμή στην κορυφή του σωρού (Μ)

Ο σωρός μπορεί να αποτύχει λόγω πλευρικής φόρτωσης με τρεις διαφορετικούς τρόπους. Οι τρόποι αποτυχίας είναι:

• γεωτεχνική αποτυχία (συμβαίνει για ένα ισχυρό σωρό χωρίς επαρκή ενσωμάτωση)
• δομική αποτυχία διάτμησης (απίθανο, αλλά ένας σωρός θα μπορούσε να αποτύχει στη διάτμηση, παρέχεται ένα διάγραμμα διατμητικής δύναμης, ώστε να μπορούν να αναθεωρηθούν οι δυνάμεις διάτμησης)
• δομική αποτυχία κάμψης (πιο πιθανό, Αλλά αν ληφθεί υπόψη ένας πλαστικός μεντεσέ)

Για το υπόλοιπο αυτού του ιστολογίου θα ασχοληθούμε κυρίως με τη γεωτεχνική αποτυχία για ένα σωρό. Θα καθορίσουμε επίσης τη μέγιστη δύναμη διάτμησης και τη στιγμή κάμψης στο σωρό, ώστε να μπορέσουμε να ελέγξουμε τη δομική ικανότητα είναι επαρκής.

Καθώς μια πλευρική δύναμη αρχίζει να ενεργεί σε ένα σωρό, η παθητική αντίσταση ενός εδάφους θα αρχίσει να αναπτύσσεται στη βάση του σωρού. Ο τρόπος με τον οποίο υπολογίζεται η παθητική αντίσταση στο έδαφος είναι μία από τις κύριες διαφορές μεταξύ των Brom και της μεθόδου Brinch Hansen.

Ως ανώτερο όριο μπορούμε να υποθέσουμε ότι ολόκληρη η παθητική αντίσταση δρα σε μία μόνο πλευρά. Εάν ο σωρός μας δεν μπορεί να επιλύσει αυτές τις δυνάμεις τότε δεν είναι σταθερό και δεν απαιτούνται περαιτέρω ελέγχους. Ένα διάγραμμα για τις διαφορετικές μεθόδους σταθερότητας του σωρού που υποθέτει ότι η παθητική αντίσταση είναι όλα στη μία πλευρά του σωρού φαίνεται παρακάτω.

Για τον Brinch Hansen οι υπολογισμοί είναι λίγο περίπλοκες να κάνουμε με το χέρι, αλλά για τα Broms που επιλύει τις εξισώσεις με το χέρι είναι πιο δυνατή με την παθητική πίεση γης που υπολογίζεται από τους ακόλουθους τύπους.

Για τους κοκκώδεις:

• Π_με = 3 * ρε * γ * με * κ_Π
• κ_Π = μαύρισμα²(45 + φ/2)

Για συνεκτικό Broms:

• Π_με = 9 * ντο_εσύ * ρε (όπου η κορυφή 1.5 * D Το βάθος του σωρού έχει PZ = 0)

Αφού υπολογίσουμε τις πιέσεις της Γης κατά μήκος του σωρού, πρέπει τώρα να εξετάσουμε πώς μπορεί να περιστρέφεται ο σωρός. Σε ένα συγκεκριμένο βάθος θα υπάρξει ένα σημείο που περιστρέφεται ο σωρός. Κάτω από το σημείο περιστροφής παθητικές πιέσεις θα ενεργούσαν στα αριστερά του σωρού προς την ίδια κατεύθυνση με την εφαρμοζόμενη δύναμη και πάνω από το σημείο περιστροφής παθητικές πιέσεις θα ενεργούσαν στα αριστερά του σωρού προς την αντίθετη κατεύθυνση προς την εφαρμοζόμενη δύναμη. Αυτό το σημείο περιστροφής είναι άγνωστο που θα πρέπει να λύσουμε.

Μπορούμε να λύσουμε για το σημείο περιστροφής χρησιμοποιώντας τις οριακές συνθήκες μας για το πρόβλημα. Αναμένουμε ότι για το σωρό θα είναι σταθερό το άθροισμα όλων των οριζόντιων δυνάμεών μας θα πρέπει να είναι 0. Αναμένουμε επίσης ότι το άθροισμα των στιγμών μας είναι επίσης 0, Στην περίπτωση του σωρού μας θα περιμέναμε 0 Στιγμές στο κάτω μέρος του σωρού και μια στιγμή του Μ στην κορυφή του σωρού.

Η μέθοδος Brinch Hansen περιλαμβάνει το άθροισμα των οριζόντιων δυνάμεων 0 έτσι ώστε το διάγραμμα δύναμης διάτμησης να ξεκινά από το οριζόντιο φορτίο και τελειώνει σε ένα 0 Στο κάτω μέρος του σωρού. Μόλις βρούμε το σημείο περιστροφής μέσω αυτής της μεθόδου, μπορούμε να ερμηνεύσουμε το διάγραμμα ροπής κάμψης για να δούμε ποια είναι η μέγιστη στιγμή που θα μπορούσε να διατηρήσει ο σωρός για αυτή τη διάτμηση της δύναμης.

Η μέθοδος Broms είναι ελαφρώς διαφορετική στο ότι το άθροισμα των στιγμών κάμψης θεωρείται προκειμένου να προσδιοριστεί το σημείο περιστροφής. Στη συνέχεια, το διάγραμμα δύναμης διάτμησης εξετάζεται για να δει ποιο είναι το μέγιστο πλευρικό φορτίο ότι ο σωρός μπορεί να διατηρήσει.

Οι παράγοντες μείωσης, όπως ο παράγοντας ασφάλειας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μείωση των παθητικών πιέσεων της Γης που θεωρούνται ότι δρουν στο σωρό. Μόλις μειωθούν οι παθητικές πιέσεις σε επιτρεπόμενο ποσό, τότε οι υπολογισμοί μπορούν να προχωρήσουν κανονικά.

Η μέθοδος Brinch Hansen είναι καλή όταν ο σωρός μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι απείρως άκαμπτος. Εάν πρέπει να ληφθούν υπόψη οι πλαστικοί μεντεσέδες ή οι υπολογισμοί επιθυμούν να συγκριθούν με τους υπολογισμούς των χεριών, η μέθοδος υπολογισμού Broms είναι πιο κατάλληλη.

Ανάλογα με τον τρόπο αποτυχίας του σωρού διαφορετικής προσέγγισης μπορεί να είναι κατάλληλη για να αυξηθεί η χωρητικότητα των σωρών.

Μια προσέγγιση μπορεί να είναι η αύξηση της διαμέτρου του σωρού. Για παράδειγμα για ένα κυκλικό κοίλο χάλυβα φράκτη μετά είναι κοινή πρακτική να την ενσωματωθεί σε ένα συγκεκριμένο θεμέλιο με μεγαλύτερη διάμετρο από τον πόλο. Αυτό βοηθά το φράχτη να είναι σταθερό ενάντια στην πλευρική φόρτωση.

Μια άλλη προσέγγιση είναι να αυξηθεί το μήκος ενσωμάτωσης του σωρού. Όπου ο σωρός δεν αποτυγχάνει δομικά αυτό θα αυξήσει την ποσότητα της παθητικής πίεσης της γης που ενεργεί στο σωρό και θα βοηθήσει στην αύξηση της αντίστασης των σωρών.

Μια πιο δύσκολη μέθοδος είναι να αυξηθεί η γεωτεχνική δύναμη που συχνά δεν είναι πρακτική. Αυτό θα μπορούσε να σημαίνει τη χρήση ελεγχόμενου γεμίσματος γύρω από μια ανάρτηση ή ακόμα και σταθεροποιημένη τσιμέντο, αν απαιτείται.

Ο υπολογιστής χωρητικότητας πλευρικής ικανότητας SkyCiv έχει πολλά χαρακτηριστικά και δυνατότητες:

• Πλευρικά φορτία και στιγμές: Ο υπολογιστής αντιπροσωπεύει τον αντίκτυπο των πλευρικών φορτίων και των στιγμών, Παροχή ακριβούς αξιολόγησης της σταθερότητας του ιδρύματος υπό τέτοιες συνθήκες.
• Ενσωματωμένο βελτιστοποιητή: Βελτιστοποιήστε αυτόματα για το ελάχιστο μήκος ενός σωρού ή μέγιστου οριζόντιου φορτίου
• Μέθοδος: Χρησιμοποιήστε είτε τη μέθοδο BROM είτε Brinch Hansen και συγκρίνετε τα αποτελέσματα μεταξύ των δύο υπολογισμών
• Πολλαπλά στρώματα εδάφους: Για τον υπολογισμό του Brinch Hansen χρησιμοποιήστε πολλαπλά στρώματα εδάφους
• Πλαστικοί μεντεσέδες: Για τη μέθοδο Broms δείχνει την επίδραση των πλαστικών μεντεσέδων στην κατανομή φορτίου στο σωρό

• Σχεδιασμός βάσης ACI
• ACI εξαπλώθηκε σχεδιασμός βάσης
• Υπολογιστής χωρητικότητας

• Λογισμικό σχεδιασμού SkyCiv Foundation
• Απομονωμένα πέλματα SkyCiv Εισαγωγή

Το SkyCiv προσφέρει ένα ευρύ φάσμα λογισμικού ανάλυσης και σχεδιασμού Cloud Structural για μηχανικούς. Ως μια συνεχώς εξελισσόμενη εταιρεία τεχνολογίας, δεσμευόμαστε να καινοτομούμε και να προκαλούμε υπάρχουσες ροές εργασίας για να εξοικονομήσουμε χρόνο στους μηχανικούς στις διαδικασίες εργασίας και τα σχέδιά τους.