Verteilung der wirkenden Kräfte
Die auf den Gesteinsblock wirkenden Kräfte (Gewicht des Felsblocks, äußere Belastung, Ankerkraft) werden in die Richtung der Normalebenen A1 und A2 (der Block ist zwischen diesen Flächen eingekeilt) und in Richtung ihrer Schnittlinie verteilt. Durch der Zerlegung werden die einzelnen Komponenten der Normalkraft N1, N2, die auf die Ebenen A1 und A2 wirken und die Komponenten der Widerstandskräfte (passiven) Tres1, Tres2, die entlang der Ebenen A1 a A2 wirken, erhalten.
Dieser Schritt erzeugt ferner die gleitende Scherkraft (aktive), die in der Richtung der Schnittlinie der Gleitflächen wirkt. Der resultierende Wert der Scherkraft (aktive) Tact wird als Summe der einzelnen gleitenden Scherkomponenten Tact,i erhalten.
Die Widerstandskraft (passive) Tres wird durch der Summe der Komponenten Tres1, Tres2 (z. B. von der externen Belastung) erworben und die Reibung auf der Scherebenen A1 a A2 wird aus der wirkenden Normalkräften erhalten:
wo: | c1 | - | Kohäsion an der Gleitfläche A1 |
c2 | - | Kohäsion an der Gleitfläche A2 | |
φ1 | - | Winkel der inneren Reibung an der Gleitfläche A1 | |
φ2 | - | Winkel der inneren Reibung an der Gleitfläche A2 | |
Tres1 | - | Widerstandskräfte auf der Gleitfläche As | |
Tres2 | - | Widerstandskräfte auf der Gleitfläche A2 |
Raumverteilung des Eigengewichts von Gesteinskeil W