Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 44 - Havsisens hållfasthet, av Ilmari Sala
<< 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.
4 520 och 10 225 kp/cnr. Hans provstycken
var små, och temperaturen varierade mellan
—4,9 och —18° C.
Då isen under vissa betingelser kan
deformeras plastiskt, är elasticitetsteorin ej tillräcklig
för att beskriva dess mekaniska egenskaper.
Experiment har dock visat, att isen deformeras
plastiskt endast då belastningen är oförändrad
under relativt lång tid. Vid snabbt inträdande
belastningsvariationer förhåller den sig
elastisk praktiskt taget ända upp till brott. Den
kritiska belastningshastigheten är enligt
Jelli-nek5 ca 0,5 kp/cnr i sekunden.
Havsisens bärförmåga
Istäckets bärförmåga är en fråga av största
praktiska betydelse. För en teoretisk
beräkning kan man anta att isen är en oändligt stor,
elastisk och isotrop platta, som vilar på ett
elastiskt underlag. Den totala kraft F, fördelad
inom en cirkelyta med radien r, som kan
bäras utan att påkänningen uppgår till oB, är då
enligt Wyman12
F =
JTQßb A2
3 (1 + v) †
(4)
där v är Poissons tal, h isens tjocklek, f =
= (0,6159 — ln b) - (b/2) + jt b3/64 + ..
b = r/*YWC, och D = Eh3/12(1—v2), C =
= vattnets bäddningskonstant == 10"3 kp/cm3.
Enligt i Finland på Finska viken och på
Bottniska vikens sydliga delar utförda prov är
isens böjbrottgräns där i medeltal ca 3 kp/cm2
vid en temperatur av —10°C. Med
elasticitets-modulvärdet E = 3 570 kp/cm2, v = 0,36 och
r == 15 cm erhålles för 30 cm tjock havsis
enligt ekv. (4) F = 1,1 Mp.
Enligt tidigare praxis har man även vid en
mycket försiktig beräkning antagit
brottgränsen till 10 kp/cm2 och elasticitetsmodulen till
105 kp/cm2. Vid i övrigt samma förhållanden
bleve då bärigheten 3,1 Mp (Löfqvist8). Denna
differens är givetvis av iakttagbar storlek.
Det beräknade bärighetsvärdet 1,1 Mp avser is
med en salthalt understigande 0,1 %. Vid
högre salthalt skulle enligt fig. 6 erhållas en lägre
brottgräns och därmed enligt ekv. 4 en lägre
bärighet. En beräkning av bärigheten vid mer
salthaltig is enligt den äldre metoden skulle
således leda till ännu mer riskabla
värderingar. Den torde dock vara användbar vid
värdering av bärförmågan hos insjöis. Så t.ex. har
man i Kuusiluoto, Finland, där havsisens
salthalt är blott 0,003 %, hos nybildad höstis
uppmätt en böjbrottgräns av 7,5 kp/cm2 vid en
medeltemperatur av —10 °C. Motsvarande
bärighetstal blir 2,7 Mp, vilket stämmer relativt
bra med värdet enligt den äldre uppfattningen.
Vid värdering av havsisens bärförmåga måste
man även ta hänsyn till om istäcket endast
består av kärnis eller om därpå bildats stöpis
och eventuellt även snöis. I så fall återges
istäckets egenskaper betydligt sämre av den
enkla elasticitetsteoretiska modellen. Den
varierande väderleken under vårvintern har vi-
Fig. 9. En sammanpressning au
ett provstycke i form av en
cy-linderring ger en
dragspännings-koncentration i punkt 2.
dare en degenererande inverkan på havsisen,
genom att temperaturväxlingarna orsakar
vertikal strömning av saltvatten genom isen.
Slutord
Inom den unga gren av havsisforskningen som
studerar isens elasticitet och hållfasthet har
vissa säkra resultat framkommit, men ännu
återstår t.ex. att fastlägga normer för
provmetoder och bearbetningen av mätresultat. Det
förefaller dock klart att ekv. (2) är generellt
användbar för beräkning av havsisens brottgräns.
Fig. 10. Formfaktorn K
för dr ag spänning sk
oncen-trationen8 i punkt 2, fig. 9,
som funktion av ri/r0.
Fig. 11.
Drag-spänningens
fördelning i
den kritiska
sektionen
1—2 enligt
fig. 9, då
n/ro = 0,1.
Fig. 8.
Provstycke (kon-solbalk) uttaget genom
utsågning av
en U-formig
vak i havsis- ’
täcket.
1236 TEKN ISK TI DSKRI FT 1959
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
