- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / 1940. Väg- och vattenbyggnadskonst samt husbyggnadsteknik /
114

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

Teknisk Tidskrift

Utredningar

Huru förlöper ett brott i lera? Förste byråingenjör
Kjellmans artikel "En beräkningsdetalj i fråga om
bankpålning" (TT vv 1940 h. 7, s. 96) är värdefull
bl. a. därför, att den berör ett viktigt lerproblem,
varom preciserade föreställningar ännu ej synas ha
utbildats. För att om möjligt åvägabringa en
diskussion, som kan skapa klarhet, ber jag att få ta
tidskriftens utrymme i anspråk med följande synpunkter.

Lera är ett material med elastiska och plastiska
egenskaper. Där spänningarna äro små dominera
de elastiska egenskaperna. Spänningarna fördela sig
i stort sett enligt elasticitetslärans regler.
Antagandet, att skjuvspänningarna äro lika i alla punkter av
en cirkulärcylindrisk yta, kan i allmänhet ej vara ens
tillnärmelsevis riktigt. Jag tänker mig i stället, att
skjuvspänningarna i vissa cylinderytor kunna variera
med flera gånger sitt minsta värde. Det elastiska
tillståndet är svårberäknat, meji
hållfasthetsberäkningarna avse lyckligtvis icke detta tillstånd utan det
plastiska tillstånd, som förefinnes strax innan det
eventuella skredet.

Tänker man sig en lerkropp, i vilken spänningarna
gradvis öka (genom ökad belastning, utgrävning etc.),
så överskrides skjuvflytgränsen först i något mindre
område av lerkroppen. Där börjar leran med i
huvudsak bibehållet skjuvmotstånd att flyta (krypa) längs
någon viss yta. Vid fortsatt lastökning ökar
skjuv-motståndet i denna yta icke mer; det kan till och med
hända, att skjuvspänningen något minskar. På grund
av jämviktsvillkoret för tunna skikt kan
skjuvspänningen i närbelägna parallella ytor icke heller ökas
avsevärt; det är också tänkbart att även dessa
spänningar minska något. Härigenom hämmas en
eventuellt begynnande flytning i ytor, som äro närbelägna
till och parallella med den ursprungliga flytytan.

I stället motverkas de ökade lasterna genom ökade
spänningar i övriga delar av lerkroppen. Genom
dessa nya spänningsökningar överskrides
skjuvflytgränsen i nya punkter. I vanliga fall torde detta äga
rum vid kanterna av den ursprungliga flytytan, vilken
verkar såsom ett slags brottanvisning. Den
ursprungliga flytytan kommer därför att utvidga sig åt
kanterna. Vid ytterligare ökning av belastningen delar
slutligen flytytan leran i två partier. Därefter
fortsätter den plastiska förskjutningen utan ytterligare
lastökning. När förskjutningen överskridit ett visst
mått, brottförskjutningen, vilket kanske sker i
närheten av det område, som först började flyta, släpper
skjuvmotståndet hastigt längs hela flytytan och skred
inträffar.

Jag anser, att detta resonemang gör troligt, att i
regel endast en skredyta utbildas, att den eventuella
skredytan börjar lokaliseras redan på ett ganska tidigt
belastningsstadium, samt att flytytan icke äger
nämnvärd tjocklek.

Om lerkroppen förstärkes med pålning blir
betraktelsesättet analogt. Det beror på pålarnas antal och
anordning, om flytning vid pålarna kommer att
inträffa fore, efter eller samtidigt som i den blivande
skredytan i leran. Antages flytningen vara fullt
utbildad längs hela skredytan i leran, så är ju orsaken,
varför skred ej inträffar, den, att flytning ännu ej
fullständigt utbildats vid pålarnas anliggning mot
leran och att motståndet här alltså kan öka. (Det
förutsättes, att pålarna hålla.) Med hänsyn till den
under hela den fortsatta lastökningen pågående rörelsen
i flytytan i leran samt utjämningen av trycket mot
pålarna synes det vara ofrånkomligt, att lerans tryck

mot pålen till slut måste bli någorlunda som antagits
i mitt svar (TT vv 1940 h. 1, s. 9—10) på civilingenjör
B. Jakobsons inlägg (TT w 1940 h. 1, s. 8—9). Lerans
tryck mot pålen växlar alltså riktning vid flytytan i
leran, dvs. pålen verkar ungefär som en nit och
beräknas för avskärning, hålkanttryck och böjning,
vilket skett för bankpålningen i Örebro (TT vv 1939 h. 9,
s. 118—121).

När flytning fullständigt utbildats vid alla pålar,
finnes intet mer, som motverkar ytterligare lastökning.
Den plastiska förskjutningen fortsätter således av sig
själv, till dess att totalförskjutningen på något ställe
överskrider brottvärdet. Detta utlöser skredet.

Det är möjligt, att en påbörjad utbildning av en
flytyta skulle kunna avstanna och att en annan,
därmed icke sammanhängande flytyta i stället påbörjas,
vilken sedan leder till skred. På grund av lerans
stora plasticitet torde dock en påbörjad anpassning
av påltrycket till den första flytytan i många fall ej
utgöra hinder för en fullständig omanpassning till den
nya flytytan. I dessa fall ändras ingenting -väsentligt
i resonemanget.

I mitt resonemang har förutsatts en avsevärd
plasticitet hos leran, alltså före brottet en relativt lång
horisontell, ev. något fallande del av
skjuvelasticitets-kurvan. I regel torde detta motsvaras av verkligheten.

På grund av lerans stora plasticitet torde
utjämningen av skjuvspänningarna i-flytytan strax före
skredet bli ganska fullständig. Detta motiverar den
beräkningsgrund, som man använder för
hållfasthetsberäkningarnas förenkling: man antager, att de
överförda skjuvspänningarna äro lika stora i alla punkter
av varje cirkulärcylindrisk yta, som kan läggas genom
leran i närheten av dess mest ansträngda partier.
Erfarenheten bestyrker, att den verkliga skredytan i
stora drag närmar sig en cirkulär cylinder, som ligger
någonstans i närheten av den enligt antagandet om
lika skjuvspänningar beräknade cylinderytan med
största påkänning. Sistnämnda beräknade påkänning
skiljer sig även i skredgränsen icke alltför mycket från
lerans hållfasthet enligt gängse prov.
Beräkningsgrunden är därför väl användbar.

Den enligt beräkningsmetoden erhållna spänningen
är generellt störst i en cylinderyta. I närbelägna
cylindrar kommer, i överensstämmelse med den
matematiska satsen om en funktions obetydliga variation i
närheten av sitt maximum, den enligt metoden
deducerade ansträngningen alltid att bli nästan lika stor.
Men antagandet om lika skjuvspänningar, vilket
ligger till grund för beräkningsmetoden, har icke visats
att gälla för den slutliga skredytan närbelägna ytor
utan endast för själva skredytan. Därför
överensstämmer beräkningsmetodens resultat vad de
närbelägna ytorna beträffar ej nödvändigtvis med
verkligheten. Därför kan man icke heller åberopa dessa
resultat såsom skäl för en hypotes om ett mer eller
mindre tjockt glidskikt.

I betraktande härav kan jag ej inse, att ingenjör
Kjellman definitivt bevisat, att förhållandena äro som
han påstår. Å andra sidan medgives, att vad jag
framlagt såsom troligt hittills ej kunnat bevisas av mig.
Om nya skäl framläggas, som fordra antagandet av
tjocka glidskikt, kan jag bli nödsakad att ändra min
uppfattning. Till att börja med vore det särskilt
intressant att få utrönt, vilka observationer eller
experimentella fakta som finnas, som fordra antagandet av
tjocka glidskikt.

Vad bankpålningen i Örebro beträffar så tror jag
icke, att de för densamma uppställda
beräkningsföreskrifterna äro felaktiga eller överdrivet gynnsamma.
Ändock skulle en överdrivet gynnsam föreskrift
beträffande tvärkrafterna, vilket ingenjör Kjellman
ifrågasatt, icke ha medfört farliga konsekvenser, ty

114

24 aug. 1940

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:24:33 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1940v/0118.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free