فشار جانبی خاک روی دیوار حائل

صفحه 1:


صفحه 2:
Lateral earth pressure on retaining walls فشار جانبی خاک روی دیوار حائل 

صفحه 3:
گرد آورنده : صمد حاتمی 

صفحه 4:
دیوار حائل,دیواری است که تکیه گاه جانبی برای جداره های قائم و یا نزدیک به قائم خاک بوجود می آورد.که هنگام خاکبرداری .خاکریزی يا احداث ساختمان و به مور حفاظت: شیب:های طبیعی جلوی تودع خاک ساخته می ‎ap‏ بر حسب مصالح وهندسه مورد استفاده, دیوار حائل دارای انواع زیر می باشد: 1دیوار حائل وزنی 2دیوار حائل نیمه وزنی 3دیوار حائل طره ای 4 .دیوار حائل پشت بند دار در طراحی دیوار حائل دو مرحله وجود دارد؛ ابتدا با معلوم شدن فشار جانبی ,پایداری کل سازه کنترل می شود و کنترل پایداری شامل کنترل در مقابل واژگونی لغزشظرفیت باربری خاک زیر شالوده می باشد و در مرحله دوم طراحی سازه ای اجزای مختلف دنوار در مقابل نیروهای وارده انجام می شود 

صفحه 5:
۳ 

صفحه 6:
دسته بندی فشار جانبی خاک: سه دسته بندی برای فشار جانبی خاک وجود دارد که با توجه به حرکت دیوار این سه حالت بوجود می آید. از طرفی خود دیوار عبارت است از یک سطح قانم در برابر فشار ها و این دیوار خود به چند شکل استفاده می شود مانند : دیوارهای حائل و سپر و . . . 

صفحه 7:
سه دسته بندی عبارت است از: ).فشار جانبی خاک در حالت سکون ‎OC‏ فشار جانبی خاک در حالت محرک 9. فشار جانبی خاک در حالت مقاوم 

صفحه 8:
زلا يج وام فشار خاک در حال سكون 

صفحه 9:
فشار جانبی خاک در حالت سکون : ۰ در صورتی که دیوار حائل حرکتی به نست جلو يا .يقلت ندافته باد فقار جانبی در عمق از رابطه زیر بدست می آید: + u ovkKo=ho ‏که در آن:‎ ‏لا : فشار آب حفره ای‎ ‏ما :إضريبفشار خاكدر حا لكسكون‎ ‏تنشموثر قائم‎ :0 ‏براى خاك عادى تحكيم يافته ضريب فشار جانبى در حال سكون م)| را مى‎ sin® =Ko-( ‏توان از رابطه روبرو بدست آورد:‎ 

صفحه 10:
TF IS NOI ‏نشانه خميرى أربط داد:‎ براى ا بين 0تا : 40 ‎(P1)0.007+0.4‏ Ko= براى |2 بين 40تا 80 : ‎(P1)0.001+0.4‏ ‎Ko=‏ برای رس های اضافه تحکیم يافته داریم : 5( 0 (عادی تحکیم یافته ( ما 2 اضافه تحکیم یافته ( که در آن .)62 نسبت اضافه تحکیمی می باشد . 

صفحه 11:
در صورتی که شدت سربار 6<00وفشار آب حفره ای 0<لاباشد نمودار فشار به صورت مثلثی خواهد شد و با محاسبه سطح زیر نمودار فشار می توان نیروی جانبی کل ۰ وارد بر واحد طول را تعیین نمود: ‎Ko YyH? +Po=qkoH‏ با لنگر گیری نسبت به پای دیوار نقطه تاثیر برآیند نيروى م6 به دست می آید. اگر سطح آب زیر زمینی در عمق (|>2قرار داشته باشد نمودار فشار در حال سکون به صورت زیر اصلاح می شود 

صفحه 12:
Koq AN KolasgHt) ها وه H2 + YKoy* H2?2 + YywWH22(1Po= ‏مایم + یوم‎ + ‏ايا + 0)0>انيرويىوكل‎ 

صفحه 13:
فشار جانبی خاک معادل است با فشار قائم در ضریب متناسب با فشار خاک. موقعی می توان گفت فشار جانبی خاک در حال سکون است که دیوار هیچ تغییر مکان یا جابجایی نداشته باشد و فشار برابر 600۷ باشد حالت دوم فشار محرک زمانی اتفاق می افتد که دیوار به سمت بیرون خاکریز حرکت کند در این حالت دیوار از خاک پشتش دور می شود و فشار در پشت دیوار نسبت به حالت سکون کاهش می یابد و 06 کوچکتر از 6۷ خواهد شد حالت سوم چنانچه دیوار بر عکس حالت محرک به سمت توده خاک حرکت کند فشار مقاوم در خاک ایجاد می شود در این حالت با نزدیک شدن دیوار به توده خاک فشار خاک در پشت دیوار نسبت به حالت سکون افزایش می یابد و 00 بزرگتر از 00۷ خواهد شد 

صفحه 14:
محاسبه ضريب فشار جانبى خاك فشار جانبی خاک معادل است با فشار قانم خاک در یک ضریب که به سه حالت وجود دارد: ۶ 0: ضریبف شار جانبی‌خاکدر حالتسکون ۶ 2: ضریبف شار جانبی‌خاکدر حالتمحرک ‎٠‏ 0: ضریبف شار جانبی‌خاکدر حالتمقاوم ‏با توجه به اينکه خاک ماسه سست یا رس عادی تحکیم یافته وبیش تحکیم یافته باشد روابط مختلفی برای >! وجود دارد یکی از مهمترین ضرایب برای حالت سکون وضعیت در خاک دانه ای ‎sin® =Ko -<d Gul‏ ‏© زاويه اصطكاك داخلى است 

صفحه 15:
ضرایب فشارخاک در حالت مقاوم و محرک: وقتی صحبت از ضریب فشار جانبی خاک در حالت محرک و مقاوم مى شود © تئوری بوجود می آید: ). تتوری فشارخاک رانکین ©. تتوری فشارخاک کولومب 

صفحه 16:
فرضیات نظریه رانکین : ).ميان دیوار وخاک چسبندگی و اصطکاک وجود ندارد. ©. فشار جانبی محدود به دیوارهای قائم است. 0.خطوط گسیختگی, در تمام نقاط توده خاک گسیخته شدهءتشکیل می شود. نیروی برایند موازی سطح خاکریز است. 

صفحه 17:
* فرضیات تثوری کولومب مانند تثوری رانکین است بجز: 0 تثوری کولومب برای خاکریز غیر چسبنده ارائه شده است. ©.در تئورى کولومب جدار داخلی دیوار می تواند مایل باشد. 0.سطح گسیختگی صفحه ای است و گوه لغزش مانند یک جسم صلب است» لذا برای تعیین نیروی جانبی خاک باید تعادل نیروهای وارد بر گوه بررسی شود. ‎SL Ge‏ ودیوار اصطکاکی وجود دارد که با زاوبه 5 نشان مى دهيم كه اين زاويه بين (1/2 © تا 2/3 ©) انتخاب مى شود. 

صفحه 18:
ضریب فشارخاک در حالت مقاوم و محرک رانکین در شرایط خاص که عبارتند از: .دیوار زبری ندارد. 0.دیوار قائم است. 9.سطح خاک افقی فرض می شود. بصورت زير محاسبه می شود: ‎Active : Ka = (1-sin ®)/(1+sin ®)‏ ‎:Kp = (1+sin ®)/(1-sin ©) Passive‏ 

صفحه 19:
فشار محرک رانکین : در این حالت فشار جانبی برابر با 0 می باشد .که فشار محرک رانکین نامیده می شود و سطوح گسیختگی در خاک.زاویه ‎(D/Z+PS‏ (£ با افق می سازند . رابطه تتش های اصلی دایره مور که مماس بر پوش گسیختگی مور- کولومب است بصورت زیر می باشد: ‎tan?(45-@/2)-2c tan( ov=a 0۵‏ ( 0/2 0 2 : تنش‌لصلی‌حدلکثر ۷ نش لصلی‌حداقل ‎Tan?(45 - 0/2(‏ = (ضریبفشار محرکرلنکین ‎Ka(‏ در نتيجه : v Ka - 2c*(Ka)*.5 oa= 0 

صفحه 20:
توزیع فشار محرک نشان می دهد که در 2<0فشار محرک مساوی -26۷168 می باشد كه يك ترك كششى استاين ترك كششى با عمق كاهش مى يابد و در عمق 6 2صفر می شود. Kays فشار محرک رانکین 

صفحه 21:
عمق ترک کششی: ‎v/Zc=(2c‏ نیروی محرک کل رانکین برای واحد طول دیوارقبل از وقوع ترک کششی ببرابر است با : Ka) Pa = %yH?Ka 2cH VKa ‏و بعد از وقوع ترک کششی داریم:‎ ¥2(H-Zc)(yHKa 2c VKa) Pa 

صفحه 22:
برای مقاصد طراحی معمولا خاکریز چسبنده با یک خاکریز فرضی دانه ای با نمودار توزیع فشار محرک رانکین با 0 < 03در عمق 2-0 و 03 ۵-۵ 20۷ در عمق 2۳1 جایگزین می شود 242 1 نمودار توزیع فقشار محرک فرضی نمودار توزیع قشار محرک واقعی اسم 6۵-2073 

صفحه 23:
در این حالت نیروی محرک فرضی برای واحد طول دیوار برابر است ‏ با : ۷۵ - ۷2۱۵ داوم شرایط فشار محرک وقتی بوجود می آید که دیوار تغیبر مکان جانبی کافی به سمت خارج داشته باشدمقدار تغییر مکان لازم برای خاکریز دانه ای بین ‎0.001H‏ 6 0.004۲۱ برای خاکریز چسبنده بین !0.01۳ تا 0.041مى ‎ast‏ 

صفحه 24:
فشار مقاوم رانکین : در اين حالت فشار جانبی برابر با 00 می باشد »که فشار مقاوم رانکین نامیده می شود رابطه تنش هاى اصلى دايره مور كه مماس بر يوش گسیختگی مور- كولومب است بصورت زير مى باشد: @/2 ) tan?(45+@/2)+2c tan( ov=p +#S 0 0 0 : تنش‌لصلی‌حدلکثر ۷ : تنش اصلى حداقل ‎Tan?(45+ @/2)‏ - (ضريبفشار مقاوم رلنکین) 10 

صفحه 25:
در نتيجه : ‎Ka + 2c*(Ka)*.5vop= 0‏ و با محاسبه سطح زير نمودار فشار »نیروی مقاوم کل در واحد طول دیوار بدست می آید: ‎VKa‏ + 1/2۷۲۱2۱0 < (۴ 

صفحه 26:
22 فشار مقاوم رانکین سس ۱۳۲۷۲2۵۷۱۲۵ 

صفحه 27:
مقدار تغییر مکان جانبی 6/۵لازم برای ایجاد گسیختگی در شرایط مقاوم به قرار زیر است : ماسه متراکم 0.005۷ ماسه شل 001۳ رس سفت ‎0.01H‏ 0.5۲ atu» 

صفحه 28:
ضریب فشارخاک در حالت مقاوم و محرک رانکین : Rankine Kp Rankine Ka (deg) err 990 66 9.00 999. 90 9.60 90°. 58 

صفحه 29:
5 deg) 60 06 «oO 8 0 © (deg) 9809. 25660. 9990. OPPO. 9000. 66 2568. ood. 9066©. odes. 9999. ‏مه‎ ‎eres. | 6060. | 6666. | 8666. | 8008.1 © در جدول فوق مقادير ضريب فشار محر ك كولوب برلى ديوار يا وجه يشتى قائم 90 - 88 وخاك ريز يا سطح افقى 0 -0 ارائه شده است. نقطه اثر ۳۵ در ثلث ارتفاع دیوار و از ياى ديوار قرار دارد و با افق زاويه ” مى سازد ضریب فشار محرک رانکین (وعه)5 ‎(deg)‏ © 0 6 0 06 50 eos | eore | earo | 9.000 0.666 | oese | sod | 0 

صفحه 30:
منابع : داس تويج ۲ كر اجا .ام مكانيك خا 0 ۲ خاک پی نیک مکاني