土壌の支持力–種類と計算

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土壌の支持力は、基礎から来る負荷を負担する土壌の容 土が負荷に対して容易に抗できる圧力は正当な軸受け圧力と呼ばれます。

土壌の支持力の種類

土壌の支持力の種類は次のとおりです:

究極の支持力(qu)

土壌が崩壊する基礎の基部の総圧力を究極の支持力と呼びます。

正味の最終的な支持力(qnu)

究極の支持力からの重荷圧力を無視することによって、正味の最終的な支持力を得ることになる。

image

ここで、ガンマ=土壌の単位重量、Df=基礎の深さ

正味安全支持力(qns)

せん断破壊のみを考慮することにより、正味の最終的な支持力は、正味の安全

qns=qnu/F

ここで、f=安全係数=3(通常値)

総安全支持力(qs)

最終的な支持力を安全係数で割ったとき、総安全支持力が得られます。

qs=qu/F

正味安全沈下圧力(qnp)

許容沈下を超えずに土壌が運ぶことができる圧力を正味安全沈下圧力と呼びます。

正味許容軸受圧力(qna)

これは、基礎の設計に使用できる圧力です。 これは、qnp>qnsの場合、正味の安全軸受圧力に等しくなります。 逆の場合、それは正味の安全な決済圧力に等しい。

支持力の計算

土壌の支持力の計算には、非常に多くの理論があります。 しかし、すべての理論はTerzaghiの支持力理論に取って代わられています。

Terzaghiの支持力理論

Terzaghiの支持力理論は、ストリップ足場の下での土壌の支持力を決定するのに有用である。 この理論は浅い基礎にのみ適用されます。 彼は以下のようないくつかの仮定を考えた。

  1. ストリップ足場の基部が粗い。
  2. 足場の深さは、その幅、すなわち浅い足場以下である。
  3. 彼は足場の底の上の土壌のせん断強度を無視し、均一な追加料金に置き換えました。 (ガンマシンボルDf)
  4. 足場に作用する荷重は一様に分布し、垂直方向に作用しています。
  5. 彼は足場の長さが無限であると仮定した。
  6. 彼は土のせん断強度の支配因子としてモーア-クーロン方程式を考えた。

土の軸受け容量

上の図に示すように、ABは足場の基盤です。 彼はせん断ゾーンを3つのカテゴリに分けた。 ベースの下にあるゾーン-1(ABC)は、それが足場自体の一部であるかのように機能します。 ゾーン-2(CAFおよびCBD)は、傾斜エッジACおよびBCによって負担される半径方向のせん断ゾーンとして機能します。 ゾーン-3(AFGおよびBDE)は、土壌の最上層からの付加価値(y Df)を取っているランキンの受動ゾーンとして命名されている。平衡の方程式から、下向きの力=上向きの力

足場からの負荷xくさびの重量=受動圧力+凝集x CB sinimage

土壌計算の支持力-Terzaghiの式ここで、Pp=結果的な受動圧力=(Pp)y+(Pp)c+(Pp)q(Pp)yは、くさびBCDEの重量を考慮し、凝集とサーチャージをゼロにすることによって導かれる。(Pp)cは、凝集性を考慮し、重量と付加価値を無視することによって導出される。(Pp)qは、付加価値を考慮し、重量と凝集性を無視することによって導出される。したがって、土壌計算の支持力-Terzaghiの式を代入することにより、土壌計算の支持力だから、最後にqu=c’Nc+y Df Nq+0.5y B n上記の式はTerzaghiの支持力方程式と呼ばれ ここで、quは最終的な支持力であり、Nc、Nq、NyはTerzaghiの支持力係数である。 これらの無次元因子は、せん断抵抗()の角度の依存性である。支持力係数を求める方程式は次のとおりです:支持力係数計算式ここで、支持力係数式Kp=受動土圧の係数。imageの異なる値については、一般的なせん断破壊の下での支持力係数を下の表に並べています。

image Nc Nq Ny
0 5.7 1 0
5 7.3 1.6 0.5
10 9.6 2.7 1.2
15 12.9 4.4 2.5
20 17.7 7.4 5
25 25.1 12.7 9.7
30 37.2 22.5 19.7
35 57.8 41.4 42.4
40 95.7 81.3 100.4
45 172.3 173.3 297.5
50 347.5 415.1 1153.2

最後に、ストリップ足場の下での支持力を決定するために、上記の式を修正することにより、

qu=c’Nc+imageDf Nq+0.5imageB Ny

を使用することができます。正方形の足場の場合

qu=1.2c’Nc+imageDf Nq+0.4imageb Ny

円形の足場の場合

qu=1.2c’Nc+imageDf Nq+0.3imageB Ny

ハンセンの支持力理論

凝集土壌の場合、Terzaghiの支持力理論実験値よりも。 しかし、それは凝集性のない土壌でも同じ値を示しています。 そこでハンセンは、形状、深さ、傾斜係数を考慮して方程式を修正しました。ハンセンの

qu=c’Nc Sc dc ic+imageDf Nq Sq dq iq+0.5imageB Ny Sy dy iy

によれば、Nc,Nq,Ny=ハンセンの支持力係数sc,Sq,Sy=形状係数dc,dq,dy=深さ係数sic,iq,iy=傾斜係数耐力係数は次の式で計算される。耐力係数の計算式imageハンセン耐力係数の異なる値については、以下の表で計算しています。

image Nc Nq Ny
0 5.14 1 0
5 6.48 1.57 0.09
10 8.34 2.47 0.09
15 10.97 3.94 1.42
20 14.83 6.4 3.54
25 20.72 10.66 8.11
30 30.14 18.40 18.08
35 46.13 33.29 40.69
40 75.32 64.18 95.41
45 133.89 134.85 240.85
50 266.89 318.96 681.84

足場の異なった形のための形の要因は下のテーブルで与えられます。

足場の形状 Sc Sq Sy
連続 1 1 1
長方形 1+0.2B/L 1+0.2B/L 1-0.4B/L
スクエア 1.3 1.2 0.8
円形 1.3 1.2 0.6

深さの要因は次のテーブルに従って考慮されます。

深度係数
dc 1+0.35()
dq 1+0.35(D/B)
dy 1.0

同様に傾斜の要因は下のテーブルから考慮されます。

傾斜係数
ic 1 –
iq 1 – 1.5 (H/V)
iy (iq) (iq))2

ここで、H=傾斜荷重の水平成分b=フットリングの幅l=フットリングの長さ。

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