Wyznaczanie obciążeń oddziałujących na szyb
W ramce "Analiza" wyznaczane są obciążenia oddziałujące na szyb wynikające z parcia gruntu oraz innych zdefiniowanych przez użytkownika obciążeń. Sztywność szybu ma znaczący wpływ na parcie gruntu. Sztywna konstrukcja nie pozwala na deformację, tak więc parcie gruntu jest dużo większe niż w szybie podatnym.
W programie Szyb można zamodelować trzy rodzaje szybów:
- Podatne - w tym przypadku uwzględniane jest przestrzenne parcie czynne (parcie gruntu, obciążenie powierzchniowe oraz obciążenie lokalne/skupione)
- Półpodatne
- Sztywne - w tym przypadku uwzględniane jest przestrzenne parcie spoczynkowe (parcie gruntu, obciążenie powierzchniowe obciążenie lokalne/skupione)
Sposoby wyznaczania obciążenia.
Obciążenie pochodzące od parcia gruntu i obciążenia powierzchniowego działa, jako obciążenie równomierne na całym obwodzie. Obciążenie to powoduje naprężenia w konstrukcji wywołane wyłącznie oddziaływaniem sił normalnych - momenty zginające w szybie są teoretycznie równe zero. W celu określenia realnego zachowania szybu, program wprowadza współczynnik redukcji, zgodnie z normą DIN V 4034-1 lub СНиП II-94-80. Zalecana wartość współczynnika redukcji wynosi 25 %.
Modyfikacja obciążenia równomiernego poprzez współczynnik redukcji
Load from local surcharge is considered as shown on the next picture. This load is not modified by reduction coefficient.
Obciążenie pochodzące od obciążeń lokalnych uwzględniane jest w sposób pokazany na następnym rysunku. Obciążenie tego typu nie jest modyfikowane przy pomocy współczynnika redukcji.
Obciążenie szybu wynikające z obciążeń lokalnych
Wyznaczanie obciążeń na pierścienie usztywniające
Jeśli w szybie zdefiniowane są pierścienie usztywiające, wówczas program oblicza obciążenie przypadające na każdy z nich. Obciążenie zależy od odległości osiowej pomiędzy pierścieniami usztywniającymi, w sposób pokazany na rysunku.
Wyznaczenie obciążenia na pierścień usztywniający
Jeśli pierścienie usztywiające nie są zdefiniowane, wówczas program oblicza obciążenie na głębokość jednostkową (1 m, 1 ft).
Po wyznaczeniu obciążeń program wyznacza obwiednie sił wewnętrznych w konstrukcji szybu.
Literatura:
Berezantzev, V. G.: Earth pressure on the cylindrical retaining walls, Brussels conference on Earth pressure problems, 1958.
ČSN 73 0037: Zemní tlak na stavební konstrukce, 1990.
DIN 4085: Berechnung des Erddrucks, 1987.
Exner, K.: Hloubení jam, VŠB v Ostravě, 1986.
Cheng, Y. M.; Hu, Y. Y.: Active earth pressure on circular shaft lining obtained by simplified slip line solution with general tangential stress coefficient. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 27 (1), 110-115, 2005.
Link, H.; Lutgendorf, H.; Stoss, K.: Richtlinien zur Berechnung von Schachtauskleidungen in nicht standfestem Gebirge, 1976.
Sedláček, M.: Zatížení kruhových šachet prostorovým zemním tlakem. Příspěvek ke konferenci Zakládání staveb, 2014.
Snášelová, K.: Hloubení a vyztužování jam v extrémních podmínkách, ODIS VTEI pro uhelný průmysl, 1987.
Tobar, T.; Meguid, M.: Distribution of active earth pressure on vertical shafts, Geo Halifax, 2009.
Valencia, T. T.: An experimental study of the earth pressure distribution on cylindrical shafts, McGill University, Montreal, 2009.
Walz, B.; Pulsfort, M.: Raumliche Erddruck auf Schachtbauwerke in Abhangigkeit von der Wandverformung, Bergische Universitat Wuppertal, 1999.