Deze tool vereenvoudigt de complexe berekeningen die nodig zijn om de actieve bodemdruk op keermuren en andere constructies te beoordelen, met behulp van gevestigde grondmechanische principes zoals die geformuleerd door Rankine.
Formule van actieve bodemdrukcalculator
Rankine's actieve aarddrukcoëfficiënt (Ka)
- Berekening:
- Ka = (1 – zonde(φ)) / (1 + zonde(φ))
- Waarbij φ (phi) de interne wrijvingshoek van de grond is.
Actieve gronddruk (Pa)
- Formule:
- Pa = 0.5 * γ * H^2 * Ka
- Waar:
- γ (gamma) is het eenheidsgewicht van de grond.
- H is de hoogte van de keermuur.
Horizontale component van actieve gronddruk (Pah)
- Berekening:
- Pah = Pa * cos(δ)
- Waarbij δ (delta) de wandwrijvingshoek is.
Verticale component van actieve gronddruk (Pav)
- Berekening:
- Pav = Pa * zonde(δ)
Tabel voor algemene voorwaarden en berekeningen
Deze tabel geeft een duidelijk overzicht van sleutel termen die verband houden met actieve berekeningen van de bodemdruk, samen met enkele standaardwaarden of conversiefactoren om gebruikers te helpen deze berekeningen te begrijpen en toe te passen zonder dat ze elk complexe berekeningen hoeven uit te voeren tijd.
| Termijn | Definitie | Standaardwaarden/conversies |
|---|---|---|
| φ (phi) | Interne wrijvingshoek van de grond | Bereik doorgaans tussen 25° en 40° |
| γ (gamma) | Eenheidsgewicht van de grond | Gewoonlijk rond de 18 kN/m³ voor de meeste bodems |
| H | Hoogte van de keermuur | Gemeten in meter (m) of voet (ft) |
| Ka | Actieve gronddrukcoëfficiënt | Berekend met φ |
| Pa | Actieve gronddruk | Berekend als 0.5 * γ * H^2 * Ka |
| δ (delta) | Wandwrijvingshoek | Er wordt doorgaans aangenomen dat dit tussen 0.5 * φ en 0.67 * φ ligt |
| Pah | Horizontale component van actieve gronddruk | Berekend als Pa * cos(δ) |
| Pav | Verticale component van actieve gronddruk | Berekend als Pa * sin(δ) |
Voorbeeld van een actieve bodemdrukcalculator
Scenario:
Overweeg een keermuur te ontwerpen waarbij de hoogte van de muur (H) 5 meter is, het eenheidsgewicht van de grond (γ) 18 kN/m³ is en de interne wrijvingshoek (φ) 30 graden is. Neem aan dat de wandwrijvingshoek (δ) 15 graden is.
Stapsgewijze berekening:
- Bereken de actieve aarddrukcoëfficiënt (Ka):
- Ka = (1 – sin(30 graden)) / (1 + sin(30 graden)) = (1 – 0.5) / (1 + 0.5) = 0.5 / 1.5 ≈ 0.333
- Bereken de actieve gronddruk (Pa):
- Pa = 0.5 * 18 kN/m³ * (5 m)^2 * 0.333 ≈ 75 kN/m²
- Bepaal de horizontale component van actieve gronddruk (Pah):
- Pah = 75 kN/m² * cos(15 graden) ≈ 72.5 kN/m²
- Bepaal de verticale component van actieve gronddruk (Pav):
- Pav = 75 kN/m² * sin(15 graden) ≈ 19.4 kN/m²
Interpretatie:
In dit voorbeeld wordt berekend dat de horizontale component van de actieve gronddruk uitgeoefend op de keermuur ongeveer 72.5 kN/m² bedraagt, terwijl de verticale component ongeveer 19.4 kN/m² bedraagt. Deze berekeningen zijn van cruciaal belang om de muur zo te ontwerpen dat hij de krachten van de grond kan weerstaan en de stabiliteit ervan kan garanderen en veiligheid.
Meest voorkomende veelgestelde vragen
Actieve bodemdruk vertegenwoordigt de minimale druk die de grond op een constructie uitoefent, cruciaal voor het ontwerpen van stabiele keermuren.
De rekenmachine maakt gebruik van standaardformules die worden erkend in de geotechniek, waardoor een hoge nauwkeurigheid wordt gegarandeerd zolang de invoergegevens correct zijn.