Nachweis der Innenstabilität der Konstruktion
Die Innenstabilität des Ankersystems der Verbaukonstruktion wir für jede Schicht separat berechnet. Die Beurteilung wird so durchgeführt, dass die Ankerkraft erfasst wird, die auf den Bodenblock einwirkende Kraftsystem, durch Verbaukonstruktion gelagert, der Geländeoberfläche, Verbindungslinie des theoretischen Fuß der Verbaukonstruktion mit dem Mittelpunkt der Ankerwurzel und der Vertikalen zwischen dem Mittelpunkt der Ankerwurzel und der Geländeoberfläche ausgleicht.
Der theoretische Fuß der Verbaukonstruktion ist der Punkt an der Verbaukonstruktion, in dem die Gesamtzahl der horizontalen Kreäfte unterhalb des Bodens der Baugrube Null ist. Wenn dieser Punkt unter dem Wandfuß liegt, ist der Wandfuß selbst der theoretische Fuß.
Die Berechnung erfolgt pro ein laufenden Meter der Verbaukonstruktion, die Kräfte in den Ankern werden also entsprechend dem Ankerabstand in den einzelnen Schichten berechnet.
Berechnung der Innenstabilität
Das Schema für die Überprüfung der i-ten Ankerschicht ist in der Abbildung dargestellt. Es wird hier das Kräftegleichgewicht für den ABCD-Block berechnet. In die Berechnung der Gleichgewicht treten folgende Kräfte ein:
EA | - | Resultierende des aktiven Erddrucks auf dem Verbau (auf der Linie AD) |
EAi | - | Resultierende des aktiven Erddrucks oberhalb dem Ankerwurzel (auf der Linie BC) |
Gi | - | das Gewicht des i-ten Bodenblocks ABCD; zu diesem Gewicht wird auch den Auflast der Geländeoberfläche p berechnet, und so dann, wenn die Neigung θi der Gleitfläche AB größer als der Durchschnittswert des inneren Reibungswinkels auf dieser Fläche ist, für eine kleinere Neigung der Gleitfläche AB mit dem Auflast der Geländeoberfläche im Gleichgewicht zählt man nicht |
Ci | - | Resultierende der Kohäsion des Bodens auf der Gleitfläche AB |
Fj, Fk,… | - | Die Kräfte in anderen Ankern, aber einige werden in der Berechnung nicht berücksichtigt; nur "kürzere" Anker (im Vergleich zum i-ten Anker) tragen zur Berechnung des i-ten Blocks bei; das folgende Prinzip wird verwendet, wenn entschieden wird, ob ein Anker (m-ten) in die Berechnung des i-ten Blockgleichgewichts einbezogen oder ausgeschlossen ist: zuerst wird der untere der beiden Anker (m-ter oder i-ter) ausgewählt. vom Mittelpunkt der Wurzel dieses unteren Ankers aus wird die ebene Gleitfläche in einem Winkel von 45° - φn/2 von der vertikalen Ebene (Linie ab oder Bc in der Abb.) geführt; φn ist der Durchschnittswert des inneren Reibungswinkels über der Wurzel des unteren Ankers; Wenn die i-ten Wurzel über dem m-ten befindet und die höhere i-ten Wurzel außerhalb des durch die ebene Gleitfläche definierten Bereichs liegt, wird der m-Anker in die Berechnung einbezogen; Wenn die i-ten Wurzel unterhalb der m-ten und die höhere m-ten Wurzel innerhalb der Fläche ist, wird auch der m-te Anker in die Berechnung einbezogen; in den beiden verbleibenden Fällen werden die Anker nicht berechnet, d. h. wenn die i-ten Wurzel über dem m-ten ist und i-ten gleichzeitig innerhalb des beschränkten Bereichs ist oder wenn die i-ten Wurzel unter dem m-ten und m-ten außerhalb des Bereichs ist. Daraus folgt, daß der "kürzere" Fk-Anker in die Berechnung einbezogen wird, während der "längere" Anker Fj dort nicht berücksichtigt wird (siehe Abb.). |
Qi | - | Reaktion auf der Gleitfläche AB |
Fi | Kraft im bemessenen Anker, maximal zulässige Wert dieser Kraft als Ergebnis der Berechnung des Gleichgewichts am i-ten Block. |
Die Lösung des Kräftegleichgewichts auf dem Block besteht im Zusammensetzen einer vertikalen und horizontalen Summe-Ausnahmebedingung. Diese bilden ein System von zwei Gleichungen, in denen das Bettungsmodul-Qi und der maximal zulässige Wert der Ankerkraft Fi. unbekannt sind.
Das Ergebnis der Stabilitätsberechnung ergibt die maximal zulässigen Ankerkräfte für jede Ankerreihe. Diese werden sich dann mit den tatsächlich in den Ankern angegebenen Kräften vergleichen.