Árbók VFÍ - 01.06.1993, Page 334

332 ÁrbókVFÍ 1992/93
við Gilsá slitnuðu upp með þessum hætti. Skýring þess að stystu teinarnir slitnuðu ekki upp í
samsettu broti er að lengd þeirra var minni en það dýpi þar sem skiptir milli brotforma og því
brotnuðu þeir í hreinu keilubroti. Þessi hegðun kom ekki eins berlega í ljós í mælingunum við
Tindafjöll. Skýringin á því gæti verið sú að topphorn þeirrar brotkeilu sem myndast í móberg-
inu er mjög lítið (sbr. kafla 4) og því erfitt að greina hvort um skerbrot eða keilubrot er að
ræða. Myndun brotkeilu er þó greinileg við togbrot 25 cm teinsins (sjá mynd 5). Með þetta
atriði í huga er eðlilegt að hönnunarlíkön taki tillit til þess að brotmyndir eru samsettar. Því er
ekki hægt að líta á hverja brotmynd sjálfstætt. Þetta atriði er mikilvægt þar sem brotstyrkur
samsettrar brotmyndar gefur lægri brotstyrk en væri hann reiknaður sjálfstætt fyrir hvora
brotmynd fyrir sig.
2) Massi keilu virðist ekki rétt líkan
Niðurstöður mælinga benda eindregið f þá átt að ekki sé rétt að sleppa skerstyrk bergsins þegar
togþol bergbolta er reiknað. I þessu sambandi ber að hafa í huga að jökulbergið við Gilsá var í
raun alveg á mörkum þess að vera nothæft fyrir bergbolta, ekki vegna lítils upptaksþols eins og
fram hefur komið heldur vegna þess að borholur áttu það til að falla saman áður en hægt var að
koma bergbolta í þær. Þrátt fyrir þetta hefur bergið töluverðan skerstyrk eins og mælingar
sýndu. Ennfremur er mjög vafasamt að reikna með að togstyrkur bergbolta geti vaxið svo hratt
með aukinni lengd hans (fyrir langa bergbolta) eins og þetta líkan gefur til kynna.
3) Topphorn brotkeilu er ekki 60 - 120° heldur innan við 20°
Þau bergbrotslíkön sem hönnun bergbolta hefur byggst á gera ráð fyrir að topphorn
brotkeilunnar sé 60° til 120°. Mælingar og útreikningar samkvæmt nýju brotlíkani benda hins
vegar til þess að topphorn keilunnar sé mun minna. Þegar skerstyrkur bergs er reiknaður er
eðlilegt að miða við þann flöt þar sem brothreyfingin á sér stað. Þegar bergbolti slitnar upp
verða töluverðar plastískar formbreytingar í berginu utan við sjálfan brotflötinn. Töluverð
sprungumyndun er í yfirborði og ganga sprungurnar þvert út frá bergboltanum. Þetta plastíska
brotsvæði virðist geta verið af þeirri stærð sem 90° topphornið gefur til kynna og jafnvel
stærra því í tilraunum benti lengd sprungnanna til þess að hornið gæti verið allt að 120°. Þetta
breytir því hins vegar ekki að sjálfur brotflöturinn þar sem skriðhreyfingin á sér stað er mun
minni. Þegar unnið er með of stóran brotflöt veldur það því að skerstyrkur bergsins er
vanmetinn eins og síðar verður vikið að.
4) Samanburður skerstyrksgilda fyrir berg og steypu í kringum bergbolta
í kafla 4 voru reiknuð skerstyrksgildi fyrir jökulbergið við Gilsá og móbergið við Tindafjöll út
frá niðurstöðum mælinga. í töflu 4 eru þessi gildi tekin saman ásamt þeim sem notuð eru í
núgildandi hönnunaraðferðum.
Eins og fram kemur í töflunni
er sláandi munur á mældu sker-
horni (hálfu topphorni brotkeilu)
og því homi sem reiknað er með
í núgildandi hönnunaraðferðum.
Einnig sést að stærðargráðumun-
ur er á skerstyrk (xk) á brotfleti
keilunnar. Að vissu marki á þetta
sér eðlilegar skýringar. Þegar
<!> % fb
(°) (MPa) (MPa) (MPa)
Hönnunarforsendur 30-60 0,025 1,05 3,00
Móberg við Tindafjöll 1,3 1,45 1,96 2,51
Jökulberg við Gilsá 8,3 0,59 2,27 4,55
Tafla 4 Samanburður á mœldum skerstyrksgildum og þeim
gildum sem núgildandi hönnunaraðferðir ganga útfrá.