Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Визначення напруг у масиві грунту від зовнішнього навантаження



Распределение напряжений в основании определяется методами теории упругости. Основание при этом рассматривают как упругое полупространство, бесконечно простирающееся во все стороны от горизонтальной поверхности загружения. Напряжение стабилизировано.

В основе решения задачи о распределении напряжений в упругом полупространстве под действием местной нагрузки лежит действие вертикальной сосредоточенной силы, приложенной к поверхности упругого полупространства (1885 г., Ж. Буссинеск).

Это решение позволяет определить все компоненты напряжений и деформаций в любой точке полупространства Мот действия силы Р.

Допустим, что положение точки М определяется полярными координатами (Рисунок 9, а) R и β системы координат с началом в точке приложения силы Р. Под действием силы Р точка М переместится в направлении радиуса R на величину S1. Чем дальше от точки О будет расположена точка М, тем меньше будет ее перемещение. При R = ∞перемещение точки М будет равно 0.

Для практических расчетов (в частности, для определения осадки фундамента) наибольшее значение имеют вертикальные напряжения:

σ z = (K / z2 ) . P ,

 

а) задача Буссинеска;

б) задача о действии нескольких сил;

в) задача Фламана

 

где К - коэффициент влияния. Его величина зависит только от отношения r / z , для разных соотношений составлены специальные таблицы. Коэффициент К можно определить по формуле:

Действие нескольких сосредоточенных сил (Рисунок 9, б). Используя принцип суперпозиции, определяют значение вертикального сжимающего напряжения в точке М при действии нескольких сосредоточенных сил, приложенных на поверхности:

σ z = (K1 / z2 ) . P1 + (K2 / z2 ) . P2 + … + (Kn / z2 ) . Pn = (1 / z2 ) . ∑ Ki . Pi ,

Контактні напруги під підошвою жорстких та гнучких фундаментів від різних навантажень.

Граничний стан грунтів. Умови міцності та несуча здатність грунтів.

Початкове критичне навантаження на грунт. Рішення Пузиревського. Розрахунковий опір грунтів.



Начальная критическая нагрузка характеризует пределы применимости теории линейно-деформируемой среды. Если давление на грунт не превышает эту нагрузку, то ни в одной точке грунтового массива касательное напряжение не превосходит предельное. При превышении же этой нагрузки в грунте происходит формирование зон предельного состояния.

Давление Р от веса надземной части сооружения и собственного веса фундамента рассеивается в массиве грунта. Равнодействующую R раскладываем на две составляющие s и t, s - сжимают частицы грунта друг к другу и разрушить их практически не могут (частицы грунта – кварц, полевой шпат и т.д.) sразруш »2000 кг/см2 »200 Мпа – таких напряжений под фундаментом практически не возникает. Значит разрушение грунта происходит от действия сил t. Под действиями данных сил частицы грунта смещаются относительно своих контактов, зерна попадают в поровое пространство, происходит процесс уплотнения грунта с возникновением в некоторых областях поверхностей скольжения. (tпр )    

Р

R

R R


s R

τ

Критическая нагрузка это нагрузка, соответствующая началу возникновения в грунте зон сдвигов и окончанию фазы уплотнения, когда под краем нагрузки возникают между касательными и нормальными напряжениями соотношения, приводящие грунт (сначала у ребер подошвы фундамента) в предельное напряженное состояние. Эту нагрузку называют начальной критической нагрузкой. Она совершенно безопасна в основаниях сооружений, так как до ее достижения грунт всегда будет находиться в фазе уплотнения.



Начальная критическая нагрузка характеризует пределы применимости теории линейно-деформируемой среды.

Нагрузка, при которой под нагруженной поверхностью сформировываются сплошные области предельного равновесия, и грунт приходит в неустойчивое состояние и полностью исчерпывается его несущая способность, называется предельной критической нагрузкой на грунт в данных условиях загружения.

 

 

По кривой деформационных напряжений выделяют две критические нагрузки:

I — нагрузка, называемая начальной критической нагрузкой, соответствующая началу возникновения в грунте зон сдвигов и окончанию фазы уплотнения (1-я и 2-я ступени нагружения, см. табл. 6). У ребер подошвы фундамента между касательными и нормальными напряжениями возникают соотношения, приводящие грунт в предельное напряженное состояние.

II — нагрузка, называемая предельной критической нагрузой, при которой под нагруженной поверхностью формируются сплошные области предельного состояния (3-я и 4-я ступени нагружения, см. табл. 6). Грунт полностью исчерпывает свою несущую способность.

Рассмотрим действие равномерно распределенной нагрузки Р на полосе шириной b при наличии боковой нагрузки q = (рис. 18)

 
 


Рис. 18. Схема действия полосообразной нагрузки

Экспериментально установлено, что предельное равновесие (зона сдвига) зарождается и проявляется у края полосы (по грани фундамента) — концентрация напряжений.

Опуская математические выкладки, при уравнивании Р и Ркрможно определить конечную величину начальной критической нагрузки. Это формула проф. Пузыревского:


Рассмотрим график зависимости s=f(p).

Наибольшее напряжение, ограничивающее этот участок, называется начальной критической нагрузкой pначкр., а изменение нагрузки от 0 до pначкр. характеризует фазу уплотнения грунта.
При изменении давления под подошвой фундамента от 0 до pначкр. ни в одной точке основания не возникает предельное состояние, т.е. происходит только уплотнение грунта, что абсолютно безопасно для основания.
Участок бв называют фазой сдвигов. Концу этой фазы соответствует ри, называемая предельной критической нагрузкой, при которой в основании образуются замкнутые области предельного равновесия, и происходит потеря устойчивости грунтов, т.е. полное исчерпание несущей способности.
По определению при pнач.кр zmax=0. Тогда в единственной точке основания под гранью фундамента будет выполняться условие предельного равновесия (ф-ла Пузыревского):


у - удельный вес грунта; d — глубина расположения слоя грунта, к которому прикладывается нагрузка; с — сцепление грунта; ф - угол внутреннего трения грунта.

 

Условие предельного равновесия для идеально связанных грунтов . Условием предельного равновесия для такого вида грунтов будет

(52)

Подставив значения для главных напряжений при φ ≤ 5 – 7°, получим

. (53)

Вторую критическую нагрузку рассматривают как предельную нагрузку, соответствующую полному исчерпанию несущей способности грунта и сплошному развитию зон предельного состояния.

Расчет ее производят, принимая, что под фундаментом образуются очертания в виде треугольника (жесткое ядро) (рис. 19) при плоской задаче, или конуса — при пространственной задаче.

Рис. 19. Зоны предельного равновесия под ленточным фундаментом

Предельное сопротивление грунта

, (54)

где — коэффициент несущей способности (табличные по СНиП [1]), — полуширина полосообразной нагрузки, — боковая пригрузка, с— удельное сцепление.

Расчетное сопротивление – такое НДС при котором зоны пластических деформаций по краям фундамента достигают глубины 1\4b

 


Просмотров 384

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!