Калькулятор спливання колодязя (анти-флотація)
Сили [кН]
Виштовхування W (↑): 18,11 kN
Власна вага Gₛ (↓): 34,17 kN
Стійкість
R = Gs + T = 34,17 kN
R/W = 1,89 (≥ 1,1)
Перевірка
| Перевірка | Розраховано | Допустимо | Ступінь використання | Статус |
|---|---|---|---|---|
| Стійкість на спливання | R/W = 1,89 | ≥ 1,1 | 58,3% |
Деталі розрахунку
Геометрія
Dzew = 1,24 m, Dwew = 1 m
H = 3 m, занурена висота hw = 1,5 m
Сили
W = 18,114 kN
Gs = 34,17 kN
Проєктуєте мережі? Зробіть поздовжній профіль і DXF для CAD.
Вставте координати — Altivo порахує ухили й позначки, а експорт DXF одразу відкривається в AutoCAD. Без встановлення, без донгла, у браузері.
Як користуватися калькулятором спливання колодязя
Калькулятор перевіряє, чи порожній закритий колодязь (камера, оглядовий колодязь), закопаний нижче рівня ґрунтових вод, спливе під дією гідростатичного виштовхування, і підбирає потрібний пригруз.
Перевірка виконується для найгіршого випадку: порожній водонепроникний колодязь, ґрунтова вода на розрахунковому (високому) рівні.
Механізм виштовхування
Порожній водонепроникний колодязь поводиться як занурений поплавок: ґрунтова вода витісняє об'єм зовнішнього тіла нижче рівня. Якщо виштовхування перевищує власну вагу, колодязь спливає.
Умова стійкості: R ≥ SF·W, де W = γ_w · V_занурений, а R — сума стабілізуючих сил.
Визначальним є стан порожнього колодязя за найвищого ймовірного рівня води (часто на рівні поверхні).
Сили
Виштовхування W (дестабілізуюче)
Виштовхувальна сила Архімеда, що діє на об'єм колодязя нижче рівня води. γ_w = 10 кН/м³.
Власна вага Gₛ (стабілізуюча)
Вага конструкції колодязя (стіни + донна плита) та за потреби додаткова постійна вага (кришка, конус).
Опір ґрунту T (опціонально)
Тертя бічної поверхні, що мобілізується між засипкою та стінкою колодязя. Типово вимкнено — засипка колодязя вузька й переущільнена, тож тертя ненадійне. За розширеної основи тертя й вага ґрунту на фланці — альтернативні механізми; вирішує менший з них, ніколи не сума.
Два методи перевірки
Глобальний коефіцієнт (попередній)
Запас стійкості (Gₛ+T)/W порівнюється з коефіцієнтом SF (типово 1,1). Швидка попередня оцінка. Пригруз — бетон з ефективною питомою вагою γ′ ≈ 14 кН/м³ (24 − 10).
Єврокод 7 (PN-EN 1997, UPL)
Граничний стан спливання: 1,0·W_k ≤ 0,9·G_k + T_d, подається як використання Eₔ/Rₔ ≤ 1 (не відношення до SF). Пригруз — бетон з ефективною питомою вагою γ′ ≈ 11,6 кН/м³ (0,9·24 − 1,0·10).
Пригруз
Коли стабілізуючі сили не долають виштовхування з потрібним запасом, калькулятор підбирає об'єм бетонної пригружувальної камери Vb і перераховує його у висоту Hb для заданого діаметра анкерної плити. Підбирається лише об'єм пригрузу — не його конструктивне з'єднання з колодязем.
Поза межами
Калькулятор перевіряє лише глобальну стійкість на спливання. Свідомо не враховує:
- конструктивне з'єднання колодязя з плитою / пригружувальною камерою,
- армування та продавлювання донної плити,
- сили від під'єднаних труб,
- осідання конструкції,
- фільтрацію, прорив дна (HYD) і спливання (heave).
Норма ATV-DVWK-A 127 стосується статики закопаних труб, а не спливання колодязя — тут вона свідомо не є основою.
Норми та джерела
- PN-EN 1997-1 (Єврокод 7) — граничний стан UPL (спливання).
- PN-EN 1610 — будівництво та випробування трубопроводів і колодязів.