Antitahový efekt kotevních tyčí

Kotevní tyče jsou axiální nosné součásti, které především nesou napětí v nosné konstrukci a hrají roli při odolávání tahu. Zatížení působící na polohu kotvy vně kotevní tyče je způsobeno tlakem zeminy a vody v zemině potenciální kluzné plochy uvnitř svahu nosné základové jámy. Toto zatížení je nejprve přenášeno ze zádržné konstrukce na prstencový nosník, poté přes prstencový nosník na vnější kotvu. Po průchodu vnější kotvou se přenáší do těla kotevní tyče, poté do kotevní části kotevní tyče a nakonec do stabilní zeminy mimo potenciální kluznou plochu přes kotevní část. Kotevní tyč vlastně slouží jako most mezi stabilní půdou a potenciální sesuvnou půdou. Podobně jako přibití prkna ke stěně je stěna ekvivalentní stabilizaci zeminy, prkno je ekvivalentní klouzavé zemině v rámci potenciálního klouzavého povrchu a hřebík je ekvivalentem kotevní tyče.

Protitahový účinek kotevních tyčí je v konečném důsledku zajištěn stabilní zeminou, proto jsou vlastnosti zeminy hlavním faktorem ovlivňujícím protitahový účinek kotevních tyčí. Stejná kotevní tyč má různé protitahové účinky v písčité půdě a soudržné půdě.

Byly studovány napěťové charakteristiky kotevních tyčí v písčité půdě a byly získány následující závěry:

(1) Když délka kotvení přesáhne 7 m, konečná pevnost v tahu kotevní tyče se mírně zvýší a optimální délka kotevní tyče v písčité půdě je 6-7 m.

(2) Maximální povrchová třecí síla hustého písku je rozložena v krátkém rozsahu odstupňovaných délek tyčí; Ale ve sypkém písku a středně hustém písku se rozložení třecí síly blíží teoreticky předpokládanému rovnoměrnému rozložení.

(3) S rostoucím zatížením se maximální třecí síla posouvá směrem ke kořeni kotevní tyče.

(4) Průměrná třecí síla kratších kotevních tyčí je větší než u delších povrchů kotevních tyčí.

(5) Kompaktnost písku má velký vliv na únosnost kotevních tyčí. Od sypkého písku po hustý písek se hodnota povrchového tření zvyšuje asi 5krát.

(6) U kotevních tyčí v soudržné zemině platí, že čím vyšší je pevnost a nižší plasticita zeminy, tím větší je průměrná třecí síla mezi tělesem kotvy a zeminou a tím silnější je účinek proti tahu.