Posouzení vnitřní stability konstrukce
Vnitřní stabilita kotevního systému pažící konstrukce se posuzuje pro každou vrstvu kotev zvlášť. Posudek se provádí tak, že se zjišťuje síla v kotvě, která uvede do rovnováhy soustavu sil působících na blok zeminy, vytknutý pažící konstrukcí, povrchem terénu, spojnicí teoretické paty pažící konstrukce se středem kořene kotvy a svislicí mezi středem kořene kotvy a povrchem terénu.
Teoretickou patou pažící konstrukce se rozumí bod na pažící konstrukci, v němž součet vodorovných sil pode dnem stavební jámy je nulový. Pokud tento bod leží pod patou stěny, je teoretickou patou sama pata stěny.
Výpočet se provádí pro běžný metr pažící konstrukce, síly v kotvách jsou tedy přepočítávány podle vzdáleností mezi kotvami v jednotlivých vrstvách.
Výpočet vnitřní stability
Schéma pro posouzení i-té vrstvy kotev je znázorněno na obrázku. Počítá se zde rovnováha sil na bloku ABCD. Do výpočtu rovnováhy vstupují tyto síly:
EA | - | výslednice aktivního zemního tlaku na pažení (na úsečce AD) |
EAi | - | výslednice aktivního zemního tlaku nad kořenem posuzované kotvy (na úsečce BC) |
Gi | - | tíha i-tého bloku zeminy ABCD, do této tíhy se připočítává i přitížení povrchu terénu p, a to tehdy, je-li sklon θi smykové plochy AB větší, než průměrná hodnota úhlu vnitřního tření na této ploše, pro menší sklon smykové plochy AB se s přitížením povrchu terénu v rovnováze nepočítá |
Ci | - | výslednice soudržnosti zeminy na smykové ploše AB |
Fj, Fk | - | síly v ostatních kotvách, ale některé se ve výpočtu neuvažují; pouze "kratší" kotvy (v porovnání s i-tou kotvou) přispějí do výpočtu rovnováhy i-tého bloku; následující princip je použit při rozhodování, zda-li je daná kotva (m-tá) zahrnuta nebo vyloučena z výpočtu rovnováhy i-tého bloku: nejprve je vybrána nižší z obou kotev (m-tá nebo i-tá); ze středu kořene této nižší kotvy je vedena rovinná smyková plocha pod úhlem 45° - φn/2 od svislé roviny (úsečka ab nebo Bc na obrázku); φn je průměrná hodnota úhlu vnitřního tření nad kořenem nižší kotvy; pokud se i-tý kořen nachází nad m-tým a výše položený i-tý kořen je mimo oblast vymezenou rovinnou smykovou plochou, potom je m-tá kotva zahrnuta do výpočtu; pokud se i-tý kořen nachází pod m-tým a výše položený m-tý kořen je uvnitř oblasti, potom je m-tá kotva také zahrnuta do výpočtu; ve dvou zbývajících případech se kotvy nezapočtou, tj. pokud je i-tý kořen nad m-tým a i-tý je zároveň uvnitř vymezené oblasti nebo pokud je i-tý kořen pod m-tým a m-tý je mimo oblast. Z výše uvedeného vyplývá, že "kratší" kotva Fk je zahrnuta do výpočtu, zatímco "delší" kotva Fj tam uvažována není (viz obr.) |
Qi | - | reakce na smykové ploše AB |
Fi | síla v posuzované kotvě, maximální přípustná hodnota této síly vyjde jako výsledek výpočtu rovnováhy na i-tém bloku. |
Řešení rovnováhy sil na bloku spočívá v sestavení svislé a vodorovné součtové výminky. Ty tvoří soustavu dvou rovnic, v nichž neznámými jsou reakce podloží Qi a maximální přípustná hodnota síly v kotvě Fi.
Výsledkem výpočtu stability jsou maximální přípustné kotevní síly pro každou řadu kotev. Ty se pak porovnávají se skutečnými silami zadanými v kotvách.