Λύσεις — Κεφάλαιο 3: Μηχανικές Ιδιότητες του Εδάφους (σελ. 85) – ΚΤΙΡΙΑΚΑ ΕΡΓΑ Ι Β΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 3: Μηχανικές Ιδιότητες του Εδάφους (σελ. 85)

Απαντήσεις στις 5 ερωτήσεις κατανόησης του κεφαλαίου (πιέσεις, αντοχή, γωνία τριβής, συνοχή, καθιζήσεις).

Ερώτηση 1 — Πιέσεις λόγω ιδίου βάρους εδάφους

Ερώτηση: Πώς υπολογίζονται οι πιέσεις που οφείλονται στο ίδιο βάρος του εδάφους;

Απάντηση: Πίεση = φαινόμενο βάρος × βάθος (αθροιστικά ανά στρώση, αν το έδαφος δεν είναι ομογενές). Όταν υπάρχει υπόγειο νερό, αφαιρείται η υδροστατική πίεση λόγω άνωσης και προκύπτει η ενεργός τάση, που επηρεάζει πραγματικά τον εδαφικό σκελετό.

Ερώτηση 2 — Απλοποιημένος υπολογισμός πιέσεων κάτω από θεμέλιο

Ερώτηση: Ποιος είναι ο απλοποιημένος τρόπος υπολογισμού των πιέσεων κάτω από ένα θεμέλιο;

Απάντηση: Θεωρούμε ότι η επιφάνεια στην οποία ενεργούν οι πιέσεις μεγαλώνει με νόμο 1:2 (1 οριζόντια προς 2 κατακόρυφα): για κάθε 2 μονάδες βάθους η επιφάνεια διευρύνεται κατά 1 μονάδα, δηλαδή σε βάθος Z ένα θεμέλιο πλάτους B «απλώνει» το φορτίο του σε πλάτος B + Z. Η πίεση σε κάθε βάθος προκύπτει διαιρώντας το φορτίο με την αντίστοιχη διευρυμένη επιφάνεια.

Ερώτηση 3 — Γωνία τριβής

Ερώτηση: Ποιο είναι το φυσικό νόημα της γωνίας τριβής και πώς μπορούμε να την προσδιορίσουμε;

Απάντηση: Η γωνία τριβής φ εκφράζει την αντίσταση σε ολίσθηση κόκκου προς κόκκο και καθορίζει κυρίως την αντοχή των μη συνεκτικών εδαφών. Εκτιμάται εμπειρικά από τη μέγιστη γωνία κλίσης ενός φυσικού σωρού άμμου, ενώ προσδιορίζεται με δοκιμές επί τόπου και στο εργαστήριο (κυρίως με την τριαξονική δοκιμή).

Ερώτηση 4 — Συνοχή εδάφους

Ερώτηση: Τι ονομάζουμε συνοχή και ποια η σημασία της για τη συμπεριφορά ενός εδάφους;

Απάντηση: Η συνοχή c είναι οι ελκτικές δυνάμεις («κόλλα») ανάμεσα στους κόκκους συνεκτικού εδάφους (μονάδες τάσης). Επιτρέπει στο έδαφος να διατηρεί σχήμα (π.χ. κατακόρυφα τοιχώματα σε όρυγμα) και αποτελεί, μαζί με τη γωνία τριβής, τη δεύτερη βασική παράμετρο αντοχής.

Ερώτηση 5 — Γιατί περιορίζονται οι καθιζήσεις

Ερώτηση: Γιατί πρέπει να περιορίζουμε τις καθιζήσεις;

Απάντηση: Επειδή οι διαφορικές καθιζήσεις (άνισες σε διαφορετικά σημεία της κατασκευής) παραμορφώνουν το έργο και μπορούν να οδηγήσουν σε αστοχία του, ακόμη κι αν η συνολική αντοχή του εδάφους δεν έχει ξεπεραστεί. Ο περιορισμός επιτυγχάνεται με κατάλληλες διαστάσεις θεμελίων.