рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Вопрос 3 - Начальная критическая нагрузка

Вопрос 3 - Начальная критическая нагрузка - Лекция, раздел Механика, МЕХАНИКА ГРУНТОВ   По Определению, Начальная Критическая Нагрузка Соответствует ...

 

По определению, начальная критическая нагрузка соответствует случаю, когда в основании под подошвой фундамента в единственной точке под гранью фундамента возникает предельное состояние.

Для нахождения величиныр нач. крит. в случае плоской задачи пользуются расчетной схемой рисунка 6. При этом необходимо иметь ввиду, что в случае центрально-нагруженного фундамента распределение контактных напряжений может быть принято по закону прямоугольника. Расчетная схема такой задачи приведена на рисунке 19.

Рисунок 19 – Расчетная схема для определения

начальной критической нагрузки

 

В основании выбирают некоторую точку М. В этой точке определяют контактное напряжение р, при котором в этой точке возникнет предельное напряженное состояние. Полное напряжение в точкеМ- сумма напряжений от собственного веса грунта, лежащего выше этой точки, и от местной дополнительной нагрузки интенсивностью р – q.

Вертикальное сжимающее напряжение от собственного веса грунта в точке М будет максимальным главным напряжением и при различных удельных весах грунта засыпки выше подошвы фундамента γ' и ниже этого уровня γ запишется в виде уравнения (5.5):

σ l g = q + γ z = γ' d + γ z, (5.5)

 

Горизонтальное сжимающее напряжение будет минимальным главным напряжением; его можно выразить через коэффициент бокового давления грунта (5.6):

σ 3 g = ξ σ l g , (5.6)

 

Примем для упрощения гидростатический закон распределения напряжений от собственного веса грунта, то есть при ξ = 1. Тогда:

 

σ 3 g = σ l g = γ' d + γ z, (5.7)

 

Максимальное и минимальное главные напряжения в точке М от местной полосовой нагрузки интенсивностью можно записать в соответствии с формулами (4.9) и (4.10) в виде уравнений (5.8) и (5.9):

 

σ 1, p - q = (p - γ' d) / π (α + sin α) ; (5.8)

 

σ 3, p - q = (p - γ' d) / π (α - sin α), (5.9)

 

где α - угол видимости (Рисунок 19).

 

Таким образом, в модели линейно деформируемой среды полные напряжения в точке М определяют по формулам (5.10) и (5.11):

 

σ 1 = σ 1, p - q + σ l g = (p - γ' d) / π (α + sin α) + γ' d + γ z , (5.8)

 

σ 3 = σ 3, p - q + σ 3 g = (p - γ' d) / π (α - sin α) + γ' d + γ z, (5.9)

 

Предельное напряженное состояние в точке М реализуется при соблюдении условия (5.3). Подставив выражения (5.8) и (5.9) в формулу (5.3), получим выражение (5.10):

 

[(p - γ' d) / π] sin α - sin φ {[(p - γ' d) / π] α + γ' d + γ z} = c cos φ , (5.10)

Выражение (5.10) можно рассматривать как уравнение границы области, проходящей через точку М, на контуре которой при действии под подошвой фундамента напряженияр имеет место состояние предельного равновесия.

Координаты точек этой границы определяются неизвестными z и α. Решая уравнение (5.10) относительно z, получим выражение (5.11):

 

z = [(p - γ' d) / π γ] [(sin α / sin φ) - α] - γ' d / γ – c/ (γ . ctg φ), (5.11)

 

Это уравнение при заданном значении р в явном виде определяет ординату границы области предельного равновесия z при произвольных значениях угла видимости α. Максимальную глубину границы этой областиz мах можно найти, взяв производную dz / dαи приравняв ее нулю:

 

dz / dα = [(p - γ' d) / π γ] [(cos α / sin φ) - 1] = 0 , (5.12)

 

Из уравнения (5.12) следует, что при z = z мах:

 

cos α = sin φ, то есть α = π/2 – φ и sin α = cos φ, (5.13)

 

 

Тогда, подставив выражение (5.13), получим для z мах выражение вида (5.14):

 

z мах = [(p - γ' d) / π γ] [(ctg φ + φ – π/2) - γ' d / γ – c/ (γ . ctg φ), (5.14)

 

 

Решая уравнение (5.14) относительно р, найдем такое значение критического напряжения под подошвой фундамента, при котором область предельного равновесия развивается на заданную максимальную глубину (5.15) z мах :

 

р кр = [π(γ z мах + γ' d + c . ctg φ)] / (ctg φ + φ – π/2) + γ' d, (5.15)

 

Из определения понятия р нач. крит. в формуле (5.15)вначале следует принять z мах = 0. Тогда в единственной точке основания под гранью фундамента будет выполняться условие предельного равновесия. При этом окончательно имеем формулу Пузыревского(5.16):

 

р нач. крит. = [π(γ' d + c . ctg φ)] / (ctg φ + φ – π/2) + γ' d, (5.16)

 

Выражение (5.16) без учета сцепления грунта было впервые получено Н.П. Пузыревским, поэтому его часто называютформулой Пузыревского.

Для идеально связных грунтов (φ = 0; с > 0) к которым относят слабые глинистые грунты (илы), глинистые грунты в состоянии незавершенной консолидации и в некоторых случаях мерзлые глинистые грунты, приняв в формуле (5.16) φ = 0, получим (5.17):

 

р нач. крит. = π c + γ' d, (5.17)

 

Фундамент, запроектированный так, что напряжение под его подошвой не превышает начальной критической нагрузки, будет находиться в совершенно безопасном состоянии. Однако, как показывает практика, грунты основания при этом будут обладать резервом несущей способности.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

МЕХАНИКА ГРУНТОВ

Кафедра автомобильных дорог... М Е Х А Н И К А Г Р У Н Т О В... КУРС ЛЕКЦИЙ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Вопрос 3 - Начальная критическая нагрузка

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

КУРС ЛЕКЦИЙ
Для студентов 2 курса о/о (семестр 4) и 3 курса з/о по дисциплине Б2.Б.7.3 «Механика грунтов». Направление подготовки бакалавров: 270800 СТРОИТЕЛЬСТВО. Профиль подготовки АД. Квалификация (степень)

Очная форма обучения
    № п/п Раздел дисциплины, номер лекции, тема и основные вопросы, трудоемкость в часах   Форма лекционного занятия &n

Вопрос 1 - Происхождение грунтов. Составные части грунтов
  Грунтовые основания. Всякое сооружение расположено на грунтовом основании. Обычно основание состоит из разных типов грунтов, очень редко из грунта одного типа.

Вопрос 2 – Виды воды в грунте
Свойства всех разновидностей грунтов, особенно песчаных, пылеватых и глинистых, самым существенным образом зависят от состава и содержания в них воды. Можно выделить следующие состояния воды в грун

Вопрос 3 – Газообразная составляющая грунта
Содержание воды и газа в грунте зависит от объема его пор: чем больше поры заполнены водой, тем меньше в них содержится газов. В самых верхних слоях грунта газообразная составляющая представлена ат

Вопрос 4 – Структура, текстура и связность грунтов
Структурой грунтов называют их строение, то есть взаимное расположение отдельных минеральных частиц или агрегатов частиц, на которые могут распадаться грунты. Образование структурн

Вопрос 1 - Основные физико - механические характеристики грунтов
К основным физико-механическим характеристикам грунтов относят: плотность грунта; плотность сухого грунта; природную влажность и ряд других, часть из них определяют опытным путем. На основе этих из

Вопрос 3 – Строение оснований
  Сооружение редко располагается на одном грунте. Обычно в основании залегают несколько типов грунтов (Рисунок 1). Тогда кроме оценки свойств каждого грунта возникает не менее важная

Лекция № 3
Тема: «Наряженное состояние грунтов основания. Определение напряжений в массивах грунтов» Вопросы: 1 – Основные положения. Расчетная схема взаимодейств

Сооружения и основания
Распределение напряжений в грунтовой толще зависит от многих факторов. Прежде всего к ним относятся: характер и режим нагружения массива, инженерно – геологические и гидрогеологические особенности

Вопрос 3 – Определение напряжений в грунтовом массиве от действия местной нагрузки на его поверхности.
  Распределение напряжений в основании определяется методами теории упругости. Основание при этом рассматривают как упругое полупространство, бесконечно простирающееся во все стороны

Вопрос 4 – Влияние формы и площади фундамента в плане
  Пользуясь выше приведенными формулами и табличными коэффициентами, можно построить эпюры нормальных напряжений σ z по вертикальной оси, проходящей ч

Вопрос 1 – Определение напряжений в массиве грунтов от действия собственного веса
Напряжения, возникающие в массиве грунтов от действия сооружения, накладываются на поле начальных напряжений, сформировавшихся в массиве к моменту строительства. В общем случае начальные напряжения

Вопрос 2 – Определение напряжений по методу угловых точек.
По формуле (3.9) можно легко найти вертикальное напряжениеσ z под угловыми точками. Однако, согласно работам Н.А. Цытовича и К.Е.Егорова, этим выражением можно восп

Вопрос 3 – Действие равномерно распределенной
полосовой нагрузки (плоская задача)   По мере увеличения отношения длины площади загружения l к ее ширине задача по определению напряжений все с большим осно

Вопрос 1 – Основные положения теории предельного равновесия
  Практика показывает, что при определенных условиях может произойти потеря устойчивости части грунтового массива, которая сопровождается разрушением построенного на нем сооружения. К

С помощью уравнений (5.3) и (5.4) можно оценить напряженное состояние грунта в любой точке, предварительно определив компоненты этих уравнений.
В основу теории предельного равновесия положено представление о том, что предельное состояние возникает во всех точках рассматриваемого массива грунтов. Тогда система уравнений, описывающая такое н

На грунты основания
  Если грунт обладает связностью, а ступени нагрузки не велики, то начальный участокОаграфика зависимостей s = f (р) на рисунке 17, абудет почти гори

Вопрос 4 – Нормативное сопротивление и расчетное давление
  Проведенными многочисленными наблюдениями за осадками построенных сооружений было установлено, что если допустить под подошвой центрально-нагруженного фундамента шириной b

Вопрос 5 – Предельная критическая нагрузка
  Предельная критическая нагрузка ри соответствует напряжению под подошвой фундамента, при котором происходит исчерпание несущей способности грунтов основания

Вопрос 1 – Расчет основания по несущей способности
  Практические способы расчета устойчивости оснований фундаментов и сооружений регламентированы существующими строительными нормами. Исходными данными для таких расчетов являются:

Вопрос 2 – Расчет фундамента на плоский сдвиг
  В этом случае выражение (6.1) может быть представлено в виде (6.6):   ∑ Fsa ≤ γ c ∑ Fsr. /

Вопрос 3 - Понятие о коэффициенте устойчивости
  Во многих случаях при инженерных расчетах оказывается удобно использовать понятие коэффициента устойчивости kst. Коэффициент устойчивост

Значение kst < 1 показывает, что прочность объекта не обеспечена, то есть неизбежно его разрушение.
Например, применительно к условию (6.1) коэффициент устойчивости запишется следующим образом (6.9):   kst = Fu. / F , (6.9)   Мож

Вопрос 4 – Расчет фундамента по схеме глубинного сдвига
  При большой глубине подвала стены испытывают давление грунта засыпки с внешней стороны здания. Потеря устойчивости может иметь форму поворота фундамента вокруг некоторого центра вра

Тема: «Оценка устойчивости склонов, откосов и
массивных подпорных стенок» Вопросы: 1 – Устойчивость откоса в идеально сыпучих грунтах 2 – Учет влияния фильтрационных сил

Вопрос 1 - Устойчивость откоса в идеально сыпучих грунтах
  Откосом называют искусственно созданную поверхность, ограничивающую природный грунтовый массив, выемку или насыпь (дорожное полотно, дамбы, земляные плотины, котлованы, траншеи, кан

Вопрос 2 – Учет влияния фильтрационных сил
  Если уровень подземных вод в массиве сыпучего грунта находится выше подошвы откоса, возникает фильтрационный поток, выходящий на его поверхность (Рисунок 23, б), что приводит к сниж

Вопрос 3 – Устойчивость вертикального откоса в идеально связных грунтах
  В отличие от сыпучих грунтов предельный угол заложения откосов, сложенных связными грунтами (φ = 0, с не равно нулю), не является постоянным и меняется с увели

Обладающих трением и сцеплением
    Для предельного значения высоты вертикального откоса в грунтах, обладающих трением и сцеплением (когда угол внутреннего трения и сцепление не равны нулю) при

Поверхность, ограничивающую откос
  Задача заключается в следующем. Пусть задан откос с известным углом заложения α и характеристиками грунта φ, c и γ.

Вопрос 7 – Метод кругло цилиндрических поверхностей скольжения
  Основным недостатком рассмотренных выше методов является то, что полученные решения справедливы при относительно однородных пол физико-механическим свойствам массивах грунтов. В слу

Вопрос 8 – Учет действия подземных вод
  Действие подземных вод на состояние оползневого склона проявляется различными путями. Вода оказывает взвешивающее действие на слагающие склон грунты, изменяя силы гравитации. Насыща

Вопрос 9 – Учет сейсмических воздействий
  Сейсмические воздействия являются мощным фактором активизации оползневых процессов. В истории известны многие примеры катастрофических оползней, сопровождающих землетрясения. С этим

Вопрос 10 – Другие методы расчета устойчивости откосов
  Определение устойчивости откосов и склонов при произвольной поверхности скольжения (слабые грунты, трещины в скальных породах, контакт дисперсных пород и скального основания –

Вопрос 11 - Расчет устойчивости подпорных стенок
  Ограждающие конструкции предназначены для того, чтобы удерживать от обрушения находящийся за ними грунтовый массив.

Вопрос 12 - Длительная устойчивость откосов, склонов и удерживающих конструкций
  Грунты являются реологической средой. Снижение прочности грунтов во времени приводит к постепенному уменьшению устойчивости массивов горных пород и оснований сооруж

Вопрос 1 - Виды и природа деформаций грунта
  Под действием нагрузки, приложенной к основанию сооружения через фундамент, в грунте основания возникает напряженное состояние, которое вызывает развитие его деформаций, приводящих

Мелкого заложения по второй группе предельных состояний
(расчет по деформациям)   Расчет по второй группе предельных состояний производят с целью предотвращения предельных деформаций оснований и фундаментов (осадо

Предельных состояний методом послойного суммирования
  Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования рекомендован СНиП 2.02.01 – 83и является основным при расчетах осадок фундаментов зданий и сооружений.

Вопрос 3 – Расчет и проектирование свайных фундаментов
  Основные положения расчета. Расчет свайных фундаментов и их оснований ведут по двум группам предельных состояний: по первой группе – по несущей спос

Вопрос 5 - Статические методы
  Метод испытания свай вертикальной статической нагрузкой, несмотря на сложность, длительность и значительную стоимость, позволяет наиболее точно установить предельно

М Е Х А Н И К А Г Р У Н Т О В
    Курс лекций для студентов 2 курса о/о (семестр 4) и 3 курса з/о, нап

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги