Metoda echilibrului limită constă în căutarea unor soluții la problema de verificare sau de proiectare care să fie compatibile doar cu aspectul static al problemei. În esență, se raționează în termeni de echilibru al unui corp rigid, fără a se preocupa de congruența cinematică a deplasărilor. Principalele scheme de calcul la care se va face referire sunt următoarele:
•Perete de susținere;
•Perete de susținere tensionat la extrema liberă;
•Perete de susținere tensionat la extrema fixă;
Perete de susținere
Calcularea adâncimii limită de incastrare
Pentru un perete de susținere, stabilitatea este asigurată de rezistența pasivă a terenului situat în aval față de acesta; din echilibrul momentelor față de centrul de rotație, se obține:
Simbolurile au următoarea semnificație
Sm= componenta orizontală a împingerii active;
Bm= brațul lui Sm față de centrul de rotație O;
Rv= componenta orizontală a rezistenței pasive;
Bv= brațul lui Rv față de centrul de rotație O;
fiecare termen este o funcție de t, unde t este adâncimea centrului de rotație în față de planul de referință din aval. Lungimea necesară pentru a asigura echilibrul la translația orizontală se obține prin creșterea lui t după cum urmează:
unde a=0.2 ( Metoda Blum)
Schema de referință pentru calculul echilibrului pereților de susținere
Coeficient de siguranță privind rezistența pasivă
Lungimea de incastrare d, determinată mai sus, se referă la condiția limită a unui colaps incipient printr-un coeficient F. Este posibil să se introducă o marjă de siguranță asupra rezistenței pasive; reducerea se realizează după cum urmează:
Perete de susținere cu extremă liberă
Calculul adâncimii limită de incastrare
Stabilitatea structurii este asigurată, de asemenea, de tiranții ancorați pe peretele de susținere. Pentru a utiliza schema de calcul la extrema liberă, peretele de susținere trebuie să fie suficient de scurt și rigid. Lungimea de incastrare va fi determinată prin impunerea echilibrului la rotație pe originea tirantului indicat cu B1
Simbolurile au următoarea semnificație:
Sm= componentă orizontală de împingere activă;
H= înălțimea terenului care trebuie susținut;
t= adâncimea de incastrare calculată;
Bm= brațul lui Sm în raport cu baza peretelui de susținere;
Pm= ordonată a punctului de aplicare a tirantului în amonte;
Rv = componenta orizontală a rezistenței pasive;
Bv = brațul lui Rv.
După ce se cunoaște t, se determină Sm și Rv și efortul relativ al tirantului.
Factorul de siguranță F pentru rezistențele pasive
Lungimea de incastrare va fi mărită în continuare pentru a avea o marjă de siguranță în condiții de funcționare prin intermediul factorului de siguranță F:
Perete de susținere cu extremă fixă
Calcularea adâncimii limită de incastrare
În cazul în care secțiunea cea mai adâncă a peretelui de susținere nu se deplasează și nu se rotește, aceasta poate fi asimilată unei încastrări, caz în care peretele de susținere este definit ca fiind de extremă fixă. O procedură concepută de BLUM permite să se calculeze adâncimea de incastrare (t+t') prin impunerea condițiilor cinematice de deplasare zero la baza structurii și la originea tirantului (B1), precum și a condițiilor statice de moment și forfecare zero la baza peretelui de susținere. Se obține o ecuație de gradul 5 în (t+t'), care poate fi rezolvată cu ușurință.
Coeficientul de siguranță F pentru rezistențe
Pentru a crește factorul de siguranță, în dezvoltările numerice au fost introduse valori reduse ale rezistențelor pasive.
|
© GeoStru