Was ist die Länge eines Haufens im Boden?

Wie bestimmen Sie bei der Analyse eines Pfahls oder einer gebohrten Welle als Balkensäule die Länge des im Boden befindlichen Abschnitts? Typischerweise sind die verspannten Punkte auf einem Balken oder einer Säule gut definiert, z. B. gibt es Verbindungen an diskreten Stellen.

Ein Haufen im Boden hat aufgrund des Bodens einen gewissen Widerstand gegen Bewegung. Reicht dieser Widerstand aus, um den Stapel als kontinuierlich verspannt zu betrachten (Lb = 0)?

Eine andere Möglichkeit, die Situation zu betrachten, könnte darin bestehen, das Ablenkungsdiagramm zu betrachten. Sollte die verspannte Länge auf dem ersten oder zweiten Punkt basieren, an dem die Auslenkung Null überschreitet? Oder ähnlich, wo das Momentendiagramm Null überschreitet?

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— Hazzey
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Ich bin kein Statiker, also lasse ich jemanden richtig antworten. Das ist also nur mein Bauchgefühl. Tief im Inneren ist es wahrscheinlich vollständig verspannt, da sich herausstellt, dass es überhaupt nicht verspannt ist. Diese Verstrebung verringert sich je nach Funktion. Dies kann wahrscheinlich als eine unendliche Anzahl von Klammern mit abnehmender Steifigkeit entlang unendlich kleiner Abschnitte des Trägers modelliert werden. Daher gibt es wahrscheinlich eine Integrationsfunktion, die Ihnen das bietet, was Sie benötigen.

— Jhabbott

Ich bin mit @jhabbott dabei - ich bin auch kein Bauingenieur, aber es scheint mir, dass es eine Funktion der Kraft sein wird, die der Boden auf die Seiten des Pfahls ausübt. Der Ertragsdruck des Bodens wird eine Funktion des Bodentyps und der Tiefe sein, und die Nettokraft auf den Pfahl wird vom Bodendruck und der Geometrie (Form) des Pfahls abhängen. Es klingt so, als könnte es sich zu einem ziemlich komplexen Randwertproblem entwickeln.

— Dave Tweed

$\require{cancel}$ Eine gängige Methode wurde von Davisson und Robinson (1965) entwickelt. Mit dieser Methode müssen Sie die "Länge der Fixität" bestimmen, die durch gegeben ist

L_{f} = 1.8 {(\frac{E I}{n_{h}})}^{0.20}

$L_f = 1.8\left(\dfrac{EI}{n_h}\right)^{0.20}$

Dabei ist die Steifigkeit des Pfahls und der Koeffizient des horizontalen Untergrundmoduls des Bodens. Dies ist die relevante Länge für eine , auch wenn Ihr Stapel länger als . Wenn Ihr Stapel eine unbedeckte Länge ( ) hat, muss diese zu werden. In diesem Fall beträgt . $EI$ $n_h$ $L_f$ $L_u$ $L_f$ $L_f + L_u$

Es ist erwähnenswert, dass diese Gleichung nicht auf einen bestimmten Satz von Einheiten festgelegt ist, wie aus der Dimensionsanalyse hervorgeht:

L_{f} = [L] = 1.8 {(\frac{E I}{n_{h}})}^{0.20} = {(\frac{[\frac{F}{L^{2}}] [L^{42}]}{[\frac{F}{L^{3}}]})}^{\frac{1}{5}} = [L]

$L_f = [L] = 1.8\left(\dfrac{EI}{n_h}\right)^{0.20} = \left(\dfrac{\left[\dfrac{\cancel F}{\cancel{L^2}}\right][L^{\cancel{4}2}]}{\left[\dfrac{\cancel F}{L^3}\right]}\right)^{\frac{1}{5}} = [L]$

Dieser Artikel erklärt es ausführlicher.

— Wasabi
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Bitte geben Sie die Einheiten für diese empirische Gleichung an, falls die verknüpfte Referenz irgendwann nicht mehr verfügbar ist.

— Rick unterstützt Monica

@ RickTeachey: Die Gleichung ist eigentlich einheitenunabhängig, aber ich habe einen Hinweis hinzugefügt, um dies zu demonstrieren.

— Wasabi

Ja natürlich! Sehr schön.

— Rick unterstützt Monica