Критичните натоварвания на земята (начално и ограничение)

Две критични натоварвания: 1 - натоварването, съответстващо на началото на зоната на срязване в почвата и на края на фазата на уплътняване, когато под ръба на натоварването между тангенциалните и нормалните напрежения има отношения водещи почвата (първо в краищата на основата)
ефективно състояние на натоварване и 2 - натоварването, при което под
твърдите участъци се формират от заредената повърхност
ограничаване на равновесието, земята настъпва в нестабилно състояние
и неговата носеща способност е напълно изчерпана.

Стойността на първото натоварване се нарича първоначално критично натоварване, което все още е напълно безопасно в основите на конструкциите, защото преди достигането на почвата винаги ще бъде във фаза на уплътняване, а вторият, при който пълната носеща способност на почвата е изчерпана, е критичното натоварване на почвата при тези условия на натоварване,

Ако абсолютно да не позволим развитието на зони с максимално равновесие под основата на основите във всяка точка, тогава то трябва да бъде поставено в уравнението

Извиквайки най-голямото налягане, при което в никоя точка на земята няма зони с ограничаващо равновесие (Zmax = 0), първоначалното критично налягане на земята е Npcrit:

Максималното натоварване, съответстващо на пълното изчерпване на носещата способност на почвата и непрекъснатото развитие на зоните с максимално равновесие, което се постига за основите на основите в края на образуването на твърдо ядро, което деформира основата и отделя почвата.

За първи път този проблем за безтегловност на почвата, натоварен с лентообразен товар (чиято гранична стойност е определена), беше решен от Prandtl и Reisner (1920-1921), а за крайното натоварване върху почвата беше получен следният израз:

където q е страничното натоварване, равно на yh (h-дълбочина на прилагане на лентов товар).

Дата на добавяне: 2014-10-29; Прегледи: 3433. Нарушение на авторски права

Критични натоварвания на базовите почви

Както е отбелязано по-горе (подраздел 2.2.2), при натоварването на основата се наблюдават два критични натоварвания: натоварването, съответстващо на началото на образуването на срязващи зони в земята и края на фазата на уплътняване и натоварването, при което се образуват непрекъснати области на крайно равновесие под натоварената основа, загубата на стабилност на основата и нейната носеща способност е изчерпана.

Първоначалното критично натоварване съответства на случая, когато в базата под основата на основата се появи гранично състояние. Това натоварване е все още безопасно в основите на конструкцията, защото преди да стигне до земята винаги е във фаза на уплътняване. При натоварвания, по-ниски от първоначалните критични, във всички точки на основата, стресовите състояния са предварително ограничаващи и деформируемостта на почвата се подчинява на закона на Hooke. Следователно, за да се определи първоначалното критично натоварване, могат да се използват решения на проблемите на теорията на еластичността.

Определение pкр дадено в решението на В. П. Пужревски (фигура 5.4). Почвата се счита за хомогенно, изотропно тяло. Товарът се приема като лента с интензитет от p. Тъй като основата е погребана до дълбочина d, налягането ще бъде p - γd. За произволна точка М, разположена на дълбочина z и характеризираща се с ъгъл на видимост 2б, основните натоварвания, като се вземат предвид напреженията, дължащи се на собственото тегло на почвата, ще бъдат равни на

Заменяйки в уравнението на ограничаващото равновесие (5.4), ние вземаме под внимание, че натискът на свързване, който го е решил по отношение на p = pкр, при z = 0 получаваме формула V.V. Puzyrevskii

където е началното критично натоварване; - делът на почвата; г е дълбочината на основата; - ъгъла на вътрешно триене на почвата; в - прилепване на почвата.

Следва да се има предвид, че първоначалното критично натоварване съответства на границата на пропорционалност между напреженията и почвените деформации и налягането, равно на или по-малко от първоначалното критично налягане, се счита за безопасно.

Конструктивни норми SNiP 2.02.01 - 83 * позволяват развитието на пластични деформации в граничните участъци на основите до дълбочина 0.25 ширината на основата b. Такова натоварване съответства на изчислената устойчивост на почвата R. Нейното уравнение, като се има предвид развитието на области с ограничаващо равновесие до дълбочина z = 0.25b, има формата

Критични натоварвания върху базовите почви, крайно натоварване

За да се определят количествено условията за възникване на зони с крайно напрежение, ние разглеждаме равномерното натоварване на натоварването на основата от конструкцията, заровена в земята (фиг. 5.6).

Фиг. 5.6. Схема на натоварвания върху основата от конструкцията

и развитие на области на ограничаване на равновесието

Вярваме, че натоварването от структурата q надвишава критичното гранично натоварване, при което се получава ограничаващо състояние под краищата на структурата. При условията на развитие на граничното състояние се формират области на граничното напрежение, които се простират до дълбочина (фиг.5.6). Задачата за определяне на условията за възникване на региони на граничното напрежение се намалява до намиране на връзка между интензитета на натоварването q и координатите.

Решаването на този проблем се постига в рамките на теорията на еластичността чрез Mitchel, като се използва координатна система, в която са разположени координатите на която и да е точка на основата, където е ъгълът на видимост (Фиг.5.7).

Фиг. 5.7. Схема за изчисление за извличане на формулата Gersevanov-Puzyrevsky

Основните напрежения, произтичащи от товара, се получават от Mitchell във формата:

Вертикалните и хоризонталните напрежения, дължащи се на теглото на почвата, се определят от съотношенията:

Като предположение, предполагаме, че е възможно да се вземат предвид напреженията, дължащи се на теглото на почвата, да бъде еднакво във всички обекти, включително посоката на ъгловата опора на ъгъла на видимост. В този случай общото натоварване в основата на основните обекти ще бъде:

Като се вземат предвид напреженията на собственото тегло на земята, ситата на най-големия ъгъл на деформация ще бъде равна на

Съгласно състоянието на граничната държава в точки извън границите на граничната държава. Докато се приближаваме до ограничителната крива, ъгълът се приближава и върху самата крива, която ограничава района на ограничаване на равновесието. Следователно всички точки на границата крива трябва да отговарят на уравнението

Това е уравнение на крива, която ограничава състоянието на земното състояние.

Когато се движи по хоризонталната линия, минаваща през най-зародената точка на тази крива A c, стойността се променя поради промяна в ъгъла на видимост. В точката на допирателната A стойността достига своя максимален максимум, тъй като в тази точка, принадлежаща на границата на региона на граничното състояние и при произволно близко до него надясно и наляво по права линия, количеството. По този начин, когато се движим по линията и променяме ъгъла на видимост в точка А, имаме макс, което съответства на условието за нулевото производно от at с:

Сравняваме условията (5.10) и (5.11), които получаваме

откъдето в точка а.

По този начин за точка А имаме две координати и. Замяната им в (5.10), и като се има предвид това, получаваме

или, като се има предвид, че:

По този начин се получава връзката между интензивността на външното натоварване и дълбочината на разпространение на областта на граничното напрежение.

Ако вземем 0 като условие, тогава получаваме формулата Puzyrevsky-Gersevanov за критичното натоварване на ръба:

При това натоварване граничното напрегнато състояние се получава само в точки под краищата на основата, а при по-ниско натоварване няма области на ограничаващото състояние в основата.

Зависимостта (5.12) е основата на съвременните норми за проектиране на основи на промишлени и граждански сгради и съоръжения. Законът за разпределението на натоварването върху товара се намира тук, като се използва решението на теорията на еластичността за натоварването на лентата. Това обстоятелство намалява точността на изчислението с увеличаване на размера на региона на граничното напрежение, в което се наблюдава развитие на пластични деформации на земната среда, а връзките на теорията на еластичността са неподходящи за изчисление. Независимо от това, зависимостта (5.12), въпреки близостта й, отразява всички основни фактори, които определят развитието на зони на крайния стрес в основите на структурите. При практическото му използване е позволено да се развие областта на крайното напрежение в дълбочина, където b е ширината на основата. В този случай зависимостта (5.12) има формата

или, като се има предвид това

В SNiP 2.02.01-83 * формулата за устойчивостта на конструкцията на почвата се редуцира до формата:

където gв1 и жs2 - коефициентите на работните условия, взети на таблицата. 3 []; k - коефициент, равен на: k1 = 1, ако якостните характеристики на почвата (j и c) се определят чрез директни тестове и k1 = 1.1, ако са взети в съответствие с таблицата. 1-3 Допълнение 1 [];

или взети на масата. 4 []; кZ -Операторът се приема за равен: за b / II - същото, лежащо над подметката; сII - изчислената стойност на специфичната адхезия на почвата, разположена директно под основата на основата; г1 - дълбочината на полагане на основите на безположни конструкции от нивото на оформлението или намалената дълбочина на външните и вътрешните фундаменти от пода на сутерена, определени от формулата

където hите - дебелината на почвения слой над мазето от мазето; зCF - дебелина на подовата конструкция на сутерена; гCF - изчислената стойност на специфичното тегло на конструкцията на подовата настилка; гб - дълбочина на мазета - разстоянието от нивото на оформлението до пода на мазето, m (при конструкции с мазе с ширина B 20 м и дълбочина над 2 мб = 2 m, с ширина на мазетата B> 20 m - dб = 0).

Критични натоварвания на земята

По-рано бяха разгледани механични явления, настъпили в почвите с увеличаващо се местно натоварване върху тях, бяха установени два критични натоварвания: 1 - товарът, съответстващ на началото на образуването на срязващи зони в почвата и края на фазата на уплътняване, и 2 - натоварването, твърди площи с максимално равновесие, почвата идва в нестабилно състояние и капацитетът й на носене е напълно изчерпан.

Стойността на първото натоварване се нарича първоначално критично натоварване, а второто, при което пълната носеща способност на почвата е изчерпана, е критичното критично натоварване на почвата.

Първоначално критично натоварване на земята. Помислете за ефекта на равномерно разпределено натоварване p върху ивица с ширина b (Фигура 4.6) при наличие на странично натоварване q = γh (където γ е плътността на почвата; h е дълбочината на натоварената повърхност).

Вертикално натоварване на натиск (натиск) от собственото му тегло върху почвата в хоризонталната гранична повърхност

където z е дълбочината на разглежданата точка под равнината на прилагане на товара.

Задачата е да се определи това натоварване, при което зоните на срязване (зони на крайно равновесие) да произхождат само от заредената повърхност.

Нека вземем допълнително предположение за хидростатичното разпределение на наляганията от собственото тегло на почвата, а именно

С направеното предположение, проблемът беше решен за първи път от проф. Н.П. Пюжевски (1929 г.), след това Н.М. Герсеванов (1930 г.) и по-късно О. Фролич (1934 г.).

Вземете условието за ограничаване на равновесието:

За произволна точка М (Фигура 4.6) откриваме основните напрежения, отчитайки действията на собственото тегло на терена като непрекъснато натоварване:

Заменете стойностите на σ1 и σ2 към условието за ограничаване на равновесието и като се има предвид, че pд= c · ctgφ, получаваме

Решаваме уравнението за z, получаваме

Чрез завършване на съответните математически трансформации и решаване на уравнението за стойността p = pкр, ще получите

Проф Н. Н. Маслов признава zмакс= btgφ.

Извикване на най-голямото налягане, при което няма да има зони на крайно равновесие във всяка точка на земята (zмакс= 0), начално критично налягане на земятакр, ще получите

Това е формулата на проф. Н.П. Puzyrevskogo за първоначалното критично натоварване на почвата. Налягането, определено от него, може да се счита за напълно безопасно в основите на конструкциите; в този случай не трябва да се въвеждат допълнителни фактори за безопасност.

За идеално сплотени почви (за които φ≈0) условието за максимално равновесие ще бъде:

Тази формула често се използва при определяне на уреждане (задържат) налягане за глинести почви с ниско ъгъл вътрешно триене (7 ° С), както и дълбоко замръзналата земя (като запазват своята отрицателна температура) с оглед на силите на релаксация на сближаване, замествайкидл вместо с.

Крайно натоварване за насипни и кохезионни почви. Второто критично натоварване на земята, както беше обсъдено по-горе, трябва да се разглежда като максимално натоварване, съответстващо на пълното изчерпване на носещата способност на почвата

Диференциални уравнения равновесни заедно с ограничаващи условия равновесие позволява да се намери математически точни контури на плъзгащите повърхности, като се използва който може да бъде доста строго оцени ограничаване натоварване (налягане) на място, съответстващо на максималния капацитет на натоварване на основа.

За първи път този проблем за безтегловност на почвата, натоварен с лентообразен товар (чиято гранична стойност е определена), беше решен от Prandtl и Reisner (1920-1921), а за крайното натоварване върху почвата беше получен следният израз:

където q е страничното натоварване, равно на γh (h е дълбочината на прилагане на лентовия товар, фиг. 4.7).

В конкретния случай за идеално кохезионни почви (φ = 0 и c ≠ 0), крайното натоварване при условията на планарен проблем (за лентово натоварване), според Prandtl, ще бъде равно на:

За осиметричен пространствен проблем (кръг, квадрат), максималното натоварване при идеално свързани почви (според А. Ю. Ислински, 1947)

В случая на наситени с вода глинести почви и тяхното нестабилизирано състояние (когато не се реализира вътрешно триене), максималното натоварване върху почвата под квадратните и квадратни равни основи, според А. С. Струганов

Под действието на наклонената страна prigruzkoy натоварването на земята с триене и адхезия (фиг. 4.8), разтворът се получава чрез Sokolovskii (1952), като сумата от границата на натоварване за перфектно насипно почвата, като се отчита действието на собственото си тегло и границата на натоварване за кохезионното почвата но без значение на теглото му.

Вертикалният компонент на максималното натоварване се определя от следния израз:

където nγ, Nр, Nв - коефициенти на носещата способност на почвата, определени чрез изчисляване на конструираната решетка на плъзгащите се линии в зависимост от ъгъла на вътрешното триене и наклона на натоварването.

Формата на това уравнение, първо предложено от проф. Tertsagi (1943), понастоящем е каноничен и обикновено се получават всички други решения, получени за крайното натоварване на почвата при различни гранични условия и други натоварвания.

Хоризонталният компонент на крайното налягане на земята в случай на наклонено натоварване с форма на лента се определя от формулата

където δ е ъгълът на наклона на лентообразното натоварване спрямо вертикалата (фиг.4.8).

Получени по горните стойности на формулатакр съответстват на твърде стриктно решение за наклонен полу-безкраен товар (Фиг.4.8), което на практика съответства само на случая на много широка площ на основата на конструкцията.

За ръба на косо натоварване (при условие, че y = 0) имаме:

и за ордината, която съответства на ширината на основата (т.е. при у = Ь), при условие, че няма издуване в противоположната посока

Тогава средната стойност на вертикалния компонент на максималното налягане на земята

Критични натоварвания на земята

По-рано, в § 1 на тази глава бяха разгледани механични явления, които се появяват в почви с нарастващо локално натоварване върху тях и бяха установени два критични натоварвания (при натиск върху земята с по-голяма структурна якост): 1 - товар,

съответното начало-1 lu се случва

почвата зони смени и фаза край уплътнение, когато под ръба на товара възникне между съотношението допирателната и нормални натоварвания водещ праймер в състояние граница стрес (първо в базите на подметката ръбовете) и 2 ■ - товара, при който заредена повърхност образува непрекъснат регион ограничаване равновесие, почвата идва в нестабилно състояние и капацитетът й е напълно изчерпан.

Количеството на първото натоварване се нарича начално критично натоварване, но напълно безопасно в структури субстрати, защото преди неговото достигане на земята винаги е във фаза на компресия и второ, при която отработените газове е напълно носимоспособност на почвата, - ограничение на критично натоварване на земята в условията на качване на данни.

Първоначално критично натоварване на земята. Помислете за ефекта на равномерно разпределено натоварване p върху ивица с ширина b в присъствието на странично натоварване d = yn (където y е насипно тегло на почвата и / g е дълбочината на заредената повърхност, Фиг.66).

Вертикалното натиск на натиск (натиск) от собственото му тегло върху почвата в хоризонталната граница е

където g - дълбочината на разглежданата точка под равнината на натоварване.

Задачата ще бъде да се определи такава величина на натоварването на Cplcr, при която зоните на срязване (зони на крайно равновесие) произлизат само под заредената повърхност. Тъй като при лентовия товар (проблем на равнина) напреженията при срязване ще бъдат най-големи при краищата на товара, естествено е да се очаква в тези места с увеличаване на натоварването да се образуват зони на крайно равновесие.

Нека вземем допълнително предположение за хидростатичното разпределение на наляганията от собственото тегло на почвата, а именно

С направеното предположение, проблемът беше решен за първи път от проф. Н.П. Пюжевски (1929 г.), след това Н.М. Герсеванов (1930 г.) и по-късно О. Фролич (1934 г.).

Прилагаме условието за ограничаване на равновесието, например под формата на израз (11.25 "):

01-02 = 2z1Pf I ---- L Pe ^ •

За произволна точка М (виж фигура 66), разположена на дълбочина r и характеризираща се с ъгъла на гледане а, намираме основните натоварвания [по формули (111.12)], като се отчита действието на собственото тегло на почвата като непрекъснато натоварване:

(cx + ffa) + y (L + l);

Ние заместваме изразите 01 и o2 в условието за ограничаване на равновесието (11.25 ") и, като вземем предвид, че pe = ss ^ или [формула (11.23 ')]

r - y / g I p - y / g ■ h

-zta - zshf1 - a + U «+ U2 / = ssozf. (С4)

Получената експресия може да се разглежда като уравнението на граничния регион на ограничаващото равновесие и стойността на r като ордината на тази област, тъй като тя удовлетворява условието на ограничаващото равновесие (11.25 ").

Решаването на уравнението (c4) за r получаваме

/ cos a / c I --- и I - ■ -Whck - n.

Намерете 2Shah чрез известни правила на висшата математика:

yg r - y / g / cosa ya lu

cos a = 31P f или a = D - f; 81p 1 - ^ -f) = sozf. (В?)

Заместването на получените стойности в израза (B5) и решаването му по отношение на стойността p = pcr, получаваме

Ркр = - - - 7гГ '(у2ты + УН + сс * 8Ф) + Un- (1УЛ)

Забележете, че SNiP PB-B.1-62 приема като стандартно налягане върху земята Yav такова налягане, при което под краищата на основата зоната на максималното равновесие не се простира до дълбочина по-голяма от 2tah = b / 4 (където b е ширината на основата) и, NN Maslov признава, че gtah = lg (p, т.е. когато gtah е все още извън вертикалните равнини, изтеглени през краищата на лентоподобно натоварване.) При по-малко натоварване се допуска линейната връзка между деформациите и натоварванията да се приеме, във фазата на уплътняване.

Ако абсолютно не позволявате в никакъв момент развитието на зони с максимално равновесие под основата на основите, тогава трябва да приложите уравнението (IV.1)

Извиквайки най-голямото налягане, при което в никоя точка на почвата няма да има зони с ограничаващо равновесие (Gtah = 0), получаваме първоначалното критично налягане върху почвата Nach / kr от уравнение (IV.1)

I (yy + sf) ранна RkR = --- + y / g-

Това е формулата на проф. Н.П. Puzyrevskogo за първоначалното критично натоварване на почвата. Налягането, определено от него, може да се счита за напълно безопасно в основите на конструкциите и не трябва да се въвеждат допълнителни фактори на безопасност.

Чрез най-простите трансформации може да се даде различна форма, като се избират фактори, които зависят само от ъгъла на вътрешно триене на почвата, за тяхното подреждане (виж SNiP 11-B.1-6). Изчисляването на pCr и началото на формулата (IV.2) обаче няма да бъде трудно.

За идеално сплотени почви (за които

0, sfO) изразът за началото на Pcr е още по-лесен

Състоянието на максимално равновесие за този тип почви ще бъде

Заместването на изразите за основните напрежения [съгласно формулите (с3) с 2 = 0], получаваме

Този израз ще има максимум при h a = 1, когато състоянието на максималното равновесие започне да се издига под ръба на основата. след това

beg Rcr = hp + у / г. (1u.Z)

Последният експресия често се използва за определяне на регулиране (безопасност) налягане за глинести почви с ниско ъгъл на вътрешно триене (практически е ^ 5 грама 7 °), както и за наземно дълбоко замръзналата земя (като запазват своята отрицателна температура) с оглед на релаксация на кохезивни сили, замествайки cdl вместо c.

Крайно натоварване за насипни и кохезионни почви. Вторият критично натоварване на земята, както е обсъдено по-горе, трябва да се счита като ограничение натоварване, съответстващо на общо изтощение носеща способност на почвата и непрекъснато развитие на пределните зони на равновесие, което се постигат за базови бази в края на образуването на твърдото ядро, и деформиране база Expander почвата настрани.

Диференциални уравнения равновесни заедно с ограничаващи условия равновесие позволява да се намери математически точни контури на плъзгащите повърхности, като се използва който може да бъде строго оцени достатъчно силно ограничение натоварване (налягане) на място, съответстващо на максимално допустимото натоварване на основа.

За първи път този проблем за безтегловна почва, натоварен с непрекъснат и натоварен с лента натоварване (чиято гранична стойност е определена), е решен от Prandtl и Reisner (1920-1921), а за крайното натоварване на почвата е получен следният израз:

където c е странично натоварване;

q = yn (N е дълбочината на прилагане на лентовия товар, Фиг.67).

За разглеждания случай (лентов гъвкав товар с странично натоварване, без да се вземат предвид насипните сили от собственото му тегло), беше получен следният точен изглед на линиите на приплъзване (фиг.67): в триъгълника на ос има две фамилии на паралелни прави линии

хоризонтално до ъгъл +/- в ъгъл

СОЬ - сноп от прави линии, оставяйки точката О и логаритмичните спирали, свързани с тях, и накрая, в триъгълника OaB (под базата на товара) - две семейства на успоредни прави линии, наклонени под границата ± < — 4- —1 к горизонтали.

Описаните мрежа контактни линии с триъгълник ОАВ замяна контур твърда сърцевина впоследствие използвани от някои учени (Terzaghi К., A. Како-Kerizelem, VG Berezantsevym и др.) За приблизително определяне на максималното натоварване на земята под на значителни твърди основи.

Фиг. 67. Мрежа от подхлъзващи линии в земята с лентов товар и странично натоварване без отчитане на теглото на почвата

Обърнете внимание, че в един конкретен случай за идеално сплотени почви (φ = 0, SFO), крайното натоварване за условията на планарен проблем (за лентово натоварване), според Prandtl, ще бъде равно на

преди Pn = (2 + i) с + c (1U5)

преди Ra = 5.14s + y / g. (1U.50

За осиметричен пространствен проблем (окръжност, квадрат) крайното натоварване при идеално свързани почви (според A. Yu. Ishlinsky, 1947) е равно на

преди pk = 5.7 s + c. (1U6)

(. Фигура 68) под действието на наклонената страна prigruzkoy натоварване на земята, и с триене съединител, полученият разтвор Sokolovskii (1952) като сума от крайната товар за перфектно гранулирани почви (С = 0; F = DQ у ), Като се отчита действието на собственото му тегло и с максимален товар за кохезивната почва, но без да се взема предвид нейното тегло (sfO; f = 0; y = 0), което дава решение много близко до точното.

В този случай вертикалният компонент на максималното натоварване се определя (в нота, приета от нас) от следния израз:

преди rnr = уууу + Л /, - 7 + Л / "с. (1 7,7)

където N., Id, Ic са коефициентите на носещата способност на почвата, определени чрез изчисляване на решетката на линията на приплъзване като функция на вътрешния ъгъл на триене и наклона на натоварването.

Обърнете внимание, че формата на уравнение (1У.7), първоначално предложена от проф. Tertsagi (1943), понастоящем е каноничен и обикновено се получават всички други решения, получени за крайното натоварване на почвата при различни гранични условия и други натоварвания.

Фиг. 68. Диаграма на ефекта на косо натоварване върху земята

Стойностите на коефициентите на носеща способност Mt, Id, Ic за разглеждания случай са дадени в таблица 1. 17, съставен от изчислителния център на Академията на науките на СССР.

Хоризонталният компонент на крайното налягане на земята в случай на наклонено натоварване с форма на лента се определя от формулата

където b е ъгълът на наклона на лентообразното натоварване спрямо вертикалата (виж фигура 68).

Стойностите на коефициентите на носеща способност са приблизително изчислени от проф. Terzaghi (1943), описание на контактни линии, приети за безтегловност почвата уплътнява с присъствието на триъгълна ядрото чиито повърхности са наклонени под ъгъл към основата на основата, и смята също, че, когато утаяване ядро ​​преодолява пасивно съпротивление на почвата на праволинейни плъзгащи повърхности (вж. под § 6).

В този случай формулата (1U.7) има следната форма:

пред / 7кг да Нуу ^ + Л ^

Дата на добавяне: 2016-06-02; Изгледи: 850; ПОРЪЧКА ЗА ПИСАНЕ

Критични натоварвания на земята. Очаквана устойчивост на основата на почвата.

Първото критично натоварване на земята (максимално натоварване на земята)

Пузeревски определи първото критично натоварване за сплотена почва и Герсеванов за прекъсване.

P - равномерно разпределено натоварване

g - странично натоварване (γ - специфично тегло на почвата, h = d - дълбочина на заредената повърхност)

z е дълбочината на разглежданата точка под равнината на прилагане на товара.

Zмакс- максимална стойност на зоните на смени.

2β - ъгъл на видимост

- равновесно уравнение

Задачата е да се определи това натоварване P1, при които зони на премествания (зони на ограничаващо равновесие) възникват само под заредена повърхност.

Тъй като при натоварване на лентата (проблем на равнина) напреженията при срязване ще бъдат най-големи при краищата на товара, естествено е да се очаква в тези места натоварването на ядрата на линейното равновесие с увеличаване на натоварването. Да предположим, че има непрекъснато натоварване с интензитет q.

c в собственото тегло

, Тъй като точката М се намира в зоната на ножиците, където почвата е в пластмасово състояние и налягането е равно във всички посоки, ние приемаме допълнително предположение за хидростатичното разпределение на налягането от собственото му тегло на почвата.

2β - ъгълът на видимост от точка М

Заместител σ1 и σ3 в уравнението на ограничаващо равновесие:

От това уравнение изразяваме z (дълбочината на местоположението на точката М в зоната на ножиците).

За първото критично натоварване е необходимо изискването зоните на срязване да имат размери на точките. Това условие ще бъде изпълнено, ако максималният размер на зоната на z се премествамакс= 0.Zмаксще получим чрез разследване на функцията z до максимум. В този случай е необходимо да се намери първият дериват, равен на 0, за да се определят тези променливи, които да съответстват намакси ги заменете с в.

Регулаторен натиск върху земята. Проектното налягане на почвената основа.

Zмакс- максималната стойност на зоните на смяна (максималната му стойност = b / 4).

До 1962 г. при изчисляването на основата на почвата се приема, че действителното средно налягане в основата на фундамента p не трябва да надвишава първото критично натоварване P1. (p ≤Р1). През 1962 г. е издаден първият SNiP.

Критерият е действителното наблюдение на валежите Sфакта. Действителното валежи е много по-малко от изчисленото Sфакта n - стандартното налягане на земята. R n = Pкр.

Rn - е получен като първото критично натоварване, но не и при z = 0, но при z = b / 4.

P1, когато z = 0 - няма пластмасови зони.

R n, при z = b / 4 - има пластмасови зони.

Наблюденията продължават и през 1975 г. е издаден друг SNiP - R - изчислен натиск върху земята:

При спазване на повишено налягане, дължащо се на коефициентите

m1- коефициент в зависимост от вида на почвената база

m2- коефициент в зависимост от вида на почвата и конструктивната схема на сградата (структура)

Критични натоварвания на земята

За практическа употреба при изчисленията формулата (5.7) е представена като

където,, са коефициентите на носещата способност, в зависимост от ъгъла на вътрешното триене и изчислени по формулите

Числените стойности на коефициентите и са дадени в таблица. 4 SNiP 2.02.01 - 83 *.

5.3. Ограничено натоварване на почвата

Когато външното натоварване на почвата се увеличи, в почвата на основата се образуват почви от крайно състояние, почвите губят своята носеща способност и се развива непрекъсната утайка, придружена от издуване на почвата до страни и повърхност в случай на плитка основа. Това състояние е неприемливо за всяка структура.

За да се определи максималното натоварване, има няколко решения.

Решението на L. Prandtl не отчита влиянието на собственото му тегло

почвата и свойствата на основната почва до максималното натоварване.

Дизайнът на това решение е представен на фиг. 5.5.

Максималното натоварване се определя от формулата

където и - коефициентите на носещата способност на почвената основа, в зависимост от ъгъла на вътрешното триене, се изчисляват по следните изрази:

където c е адхезията на почвата; γd - странично натоварване на земята.

За идеално сплотени почви с φ = 0,

2. Решението на В. Соколовски отчита влиянието на собственото тегло на терена под структурното дъно и натоварването, наклонено под ъгъл спрямо вертикалата (Фигура 5.6).

където са коефициентите на носещата способност на основната почва, в зависимост от вътрешния ъгъл на триене и наклона на резултантното натоварване спрямо вертикалата (Таблица 5.1).

КОНЦЕПЦИЯ ЗА КРИТИЧНИТЕ НАТОВАРВАНЕ НА ПОЧВАТА. Оценка на намаляването на почвата

- налягането при напълване

Зоните за преместване се развиват до дълбочина z.

3 критични натоварвания

1) първоначалното критично налягане съответства на началото на образуването на срязващи зони - съответства на еластичната работа на основната почва, т.е. когато работи еластично, няма зони за смяна.

2) Условно критично налягане - до това налягане влиянието на срязващите зони върху работата на основата е незначително, зависимостта на валежите от налягането е почти линейна, дълбочината на развитие на срязващите зони. считано за устойчивост на почвата.

3) Екстремно натоварване на земята - това е натискът, който земята може да издържи на основата, когато валците са оформени, основата губи стабилност.

Очаквана устойчивост на почвата

Връзката "натоварване-течение" за плитки фундаменти може да се счита за линейна само до определена граница на натиск върху основата. Като такова ограничение се взема изчислената устойчивост на почвата на основата R. При изчисляване на базовите деформации средното налягане под подметката не трябва да надвишава изчислената устойчивост на основната почва, определена по формулата:

КРИТИЧНИ НАТОВАРВАНЕ НА ПОЧВАТА

Кривата на деформационните напрежения разграничава два критични натоварвания:

I - натоварване, наречено начално критично натоварване, съответстващо на началото на зоната на срязване в почвата и на края на фазата на уплътняване (1-ва и 2-ри етап на зареждане, виж таблица 6). В краищата на основата на основата между тангенциалните и нормалните напрежения възникват отношения, водещи почвата към крайното напрежение.

II - натоварването, наречено критично критично натоварване, при което се формират непрекъснати участъци от граничното състояние под заредената повърхност (3-та и 4-та степен на натоварване, виж таблица 6). Почвата напълно изчерпва товароносимостта си.

Помислете за ефекта на равномерно разпределено натоварване Р върху лента с широчина b в присъствието на странично натоварване q = (Фигура 18)

Установено е експериментално, че ограничаващото равновесие (срязваща зона) се генерира и се проявява в ръба на лентата (по лицевата страна) - концентрация на напрежение.

Изпускане на математическите изчисления при изравняване на P и PкрМожете да определите крайната стойност на първоначалното критично натоварване. Това е формулата на проф. Puzyrevskii:

където c е специфичната адхезия, φ е ъгълът на вътрешното триене.

Състоянието на ограничаване на равновесието за идеално свързани почви. Състоянието на максимално равновесие за този тип почви ще бъде

Заменяме стойностите на основните напрежения при φ ≤ 5 - 7 °, получаваме

Второто критично натоварване се счита за крайното натоварване, съответстващо на пълното изчерпване на носещата способност на почвата и непрекъснатото развитие на зоните на граничното състояние.

Изчислението се извършва, като се приема, че очертанията се формират под основата под формата на триъгълник (твърдо ядро) (фиг.19) за проблем с равнина или конус за пространствен проблем.

Фиг. 19. Зони на максимално равновесие под основата на лентата

Съпротивление на почвата

където - коефициентът на носеща способност (табличен за SNiP [1]), - широчината на лентовия товар, - страничното натоварване, със специфично сцепление.

Дата на добавяне: 2015-08-05; гледания: 192 | Нарушение на авторски права

Какво се разбира под критичните натоварвания на земята и как се определят? Формула N.P. Puzyrevskii.

Какво се разбира под критичните натоварвания на земята и как се определят? Формула N.P. Puzyrevskii. - раздел Механика, МЕХАНИКА НА ПОЧВАТА.

Определят се две критични натоварвания (при натоварвания на земята, голяма здравина на конструкцията): едно натоварване, съответстващо на началото на зоната на ножиците в почвата и края на фазата на уплътняване, когато крайното напрежение се появи под ръба на товара. И 2 е натоварването, при което се формират непрекъснати участъци с максимално равновесие под заредената повърхност, земята стига до нестабилно състояние и нейната носеща способност е напълно изчерпана.

ако вземем z = 0, т.е. няма да има зони на максимално равновесие във всяка точка на земята,

Първоначалното критично натоварване на земята ще бъде:

Това е формулата на проф. NP Puzyrevskogo за първоначалното критично натоварване на земята. Налягането, определено от него, може да се счита за напълно безопасно.

Второто критично натоварване е крайното натоварване, съответстващо на пълното изчерпване на носещата способност на почвата и непрекъснатото развитие на зоните на максимално равновесие, което се постига за основите на основите, когато образуването на твърда сърцевина деформира основата и разкъсва почвата на страните.

За първи път този проблем за безтегловна почва, натоварен с натоварване от лентата, беше решен от Prandtl и Reisner (1920-1921):

Тази тема принадлежи на:

МЕХАНИКА НА ЗЕМЯТА

Сто въпроси и отговори на основите на почвената механика. Какви въпроси се разглеждат в почвената механика. Механизмът на почвата е научна дисциплина, в която се изследва състоянието на стрес и щам на почвите и почвата.

Ако имате нужда от допълнителни материали по тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни: Какво означава критичното натоварване върху почвата и как се определят? Формула N.P. Puzyrevskii.

Какво ще направим с получения материал:

Ако този материал е полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:

Всички теми в този раздел:

Какви задачи се полагат в почвената механика?
Задачите за предсказване на механичното поведение на почвите и почвените масиви. За тази цел се получават: - определяне на физичните и механичните свойства на почвите и възможността за тяхното използване

Какви са основните задачи, пред които е изправена основата?
Основите на сградите и конструкциите трябва да бъдат: - технически осъществими при тези специфични условия; - най-подходящ за този обект; - задоволяване

Какво се нарича база?
Основата е масив от почва, разположен непосредствено под структурата и до нея, която се деформира от усилията, които се предават към нея чрез фундаментите. Ако строителните свойства r

В кои области на строителството се използват резултатите от почвената механика?
По принцип резултатите от механиката на почвата се използват в строителството: - в промишлени и граждански; - в хидротехнически; - транспорт (пътища и железопътни линии);

Какво трябва да се нарече грунд?
Всякакви скали, почви се наричат ​​почви, създадените от човека форми на земната корозия са свободни или кохезионни, а силата на връзките между частиците е многократно по-малка от силата на връзките

Какви са основанията?
Почвите се състоят от: - твърди частици (минерали, скали, органични остатъци и др.); - вода в различни видове и състояния (включително лед при нулеви или отрицателни тонове

Какви са основните физически характеристики на почвата? GOST 25100-95.
Основните физически характеристики на почвата (определени директно при лабораторни или полеви условия) са: - плътността на почвата - p [g / cm3]; (у

Какво се нарича почвена влага W, и каква е тя? Може ли почвената влага да бъде по-голяма от една (т.е. 100%)?
Влажността на почвата се случва тегло и обем. Влажността на теглото е съотношението на масата на водата в почвената проба към масата на твърдите почвени частици (скелет). Насипната влажност се нарича съотношението на

Каква е плътността на почвата, суспендирана във водата?
Плътността на почвата, суспендирана във вода ρsb, е равна на плътността на почвата в атмосферата ρ минус плътността на водата ρ

Какъв е броят (индекса) на пластичността Ip от глинеста почва и какво показва тя?
Броят (индекс) на пластичността на глинестата почва е разликата между влажността при границата на провлачващата сила WL и границата на търкаляне или пластичност.

Къде и как се определят характеристиките (показателите) на почвените свойства?
Индикаторите за физичните свойства на почвите се определят или върху проби от естествени почвени проби, събрани в натура в редица почви, т.е. ненарушена структура, пряко чрез тестване

Какво се нарича коефициент на странично налягане на почвата, от какво зависи и колко е свързан с коефициента Puaason?
Коефициентът на странично налягане на почвата ξ е съотношението на напречното увеличение на налягането Δσx (или Δσy

Законът на Кулумб. Какво се нарича ъгъл на вътрешно триене?
При действието на външно натоварване в отделни точки (участъци) на почвата ефективните напрежения могат да надвишават вътрешните връзки между почвените частици и да се проявят приплъзване (срязване) и

Какво определя ъгъла на вътрешното триене на пясъка? Какъв е ъгълът на покой и съвпада ли с ъгъла на вътрешното триене?
Ъгълът на вътрешното триене зависи от размера и минералогичния състав на пясъка, от неговата порьозност и в много по-малка степен от влажността (често не зависи от влажността). Ъгъл вътрешно

Какво е пълно, ефективно и неутрално натоварване? Какво се нарича хидростатично налягане и налягане на порите?
Общият натиск се прилага за цялото налягане на дадено място. Ефективното налягане е част от общото налягане, което се възприема от минералния скелет на почвата. Неутрално налягане - d

Какви методи за определяне на якостните характеристики на почвите в полеви условия знаете ли?
При полеви условия се разпространяват главно следните методи за изпитване: 1) удар с преместване на pribetonirovannogo на земята; 2) част от колоната, поставена в държача и натоварена отгоре от товара; 3) тест

Принципът на линейната деформируемост? Каква е връзката между общите деформации и стреса?
При не много големи промени във външното налягане (1-3kgs / cm2) и за плътни и твърди (5-7kgs / cm2) с достатъчна точност за практически цели, връзката между деформацията

Как да се изчисли вертикалния стрес в почвената маса на собственото й тегло и на какво са равни?
Вертикалното натоварване, дължащо се на теглото на почвата σz, е теглото на почвената колона над въпросната точка с площ на напречното сечение, равна на единици

Какви са основните разпоредби, възприети в теорията на еластичността?
Основните разпоредби на теорията за еластичността са следните: 1. Тялото е твърдо и изотропно (деформационните свойства в различните посоки са еднакви). 2. Тялото е еластично и съвместно

Какви са основните разпоредби, приети в теорията на линейно деформируемите тела?
За да могат да се възползват от решенията на проблемите, налични в теорията на еластичността, се приемат следните разпоредби: 1. Почвата обикновено се състои от три компонента: минерален скелет, в

Действието на концентрирана сила (основната задача) Какво е предположението по отношение на зоната, разположена директно на концентрираната сила?
За първи път задачата за еластичното (и следователно, всяко линейно деформирано) полу-пространство беше разрешено от проф. Ами.. Boussinesq (1885) и определението за стрес

Какво напрежение се счита за основно?
Основните са най-голямото и най-малкото нормално напрежение за обектите, разположени по вертикалната ос на симетрията на товара.

Каква задача се нарича контакт?
Въпросът за разпределението на налягането по основата на конструкциите е от голямо практическо значение, особено за гъвкави основи, предназначени за огъване. Задачата за контакт е решение на въпросите за разпространението

Какво се разбира под формата на основите и от кои количества се състои?
Утаяването на основите на конструкциите се нарича тяхното вертикално изместване, причинено от деформацията на основата им под действието на товара от конструкцията. При изграждането на фондацията

Какво трябва да знаете, за да започнете да изчислявате проекта на фондацията?
Преди да се направи изчислението, е необходимо да се знае: 1) геоложката структура на строителната площадка, показваща дебелината (дебелината) на отделните почвени слоеве, нивото на подпочвените води и физическото

Каква е седиментът на почвения слой под непрекъснато натоварване (основната задача)?
Под действието на непрекъснато натоварване (разпръснато на големи разстояния по страните), почвеният слой (виж фиг.) Ще преживява компресия само без възможност за странично разширение (подобно на компресията

Проектът на фондации за сгради се променя с течение на времето? От какво зависи проектът?
Утаяването не завършва по време на строителството (изключението е чист пясък). Процесът на развитие на утайката с течение на времето се влияе както от пропускливостта на почвата, така и от пълзенето на почвения скелет.

Каква теория се използва при определянето на валежите във времето и неговите предпоставки?
За изцяло наситени с вода почви, теорията, която е най-широко използвана в момента, която позволява да се решат проблемите, е теорията за консолидирането на почвената филтрация.

Какви методи за определяне на валежите, приети в изчислителната практика?
Изчисляването на основите на седиментите е от голямо практическо значение. Всички горепосочени формули (във въпрос 71) за определяне на утаяването на почвените основи ще са валидни само за фазата на уплътняване.

Kokov принцип на изчисление по метода на елементарно сумиране на слой по елемент?
За различните сечения на избраната призма (хоризонтални зони), магнитудата на максималното натиск на напрежение σz се определя според теорията на линейно деформируемите тела. давам

Коков принцип за изчисляване на метода на утаяване на еквивалентния слой?
Методът на еквивалентния слой почва, както и всички предишни методи за изчисляване на утайката на фундаменти, се основава на теорията на линейно деформируемите тела. За хомогенна до достатъчно дълбока почва

Какъв е принципът на изчисляване на метода на валежите на ъглите?
За да се определи утаяването на основата на правоъгълната форма на подметката под всяка точка, е необходимо да се позиционира въпросната точка така, че да е ъглова. Тук трябва да се имат предвид три основни неща.

Какви са основните предположения, включени в изчисляването на валежите по метода на сумиране по слой по слой?
Основните предположения са, както следва: 1. Чертеж се случва само при налягания, надхвърлящи природното налягане в долната част на мазето. 2.

Коефициентът на 0,2 винаги ли е взет предвид при определяне на позицията на долната граница на свиваемата последователност?
При метода на сумиране по слоеве, седиментите се сумират до марката, когато аксиалните допълнителни натоварвания по отношение на естествените напрежения не падат до 20% от естествените (домакински) напрежения при една и съща марка. et

Какъв е моделът на напълно наситена глинеста почва? Какви модели диаметърът на отворите в буталото?
К. Терзаги предлага следния модел за напълно наситена глинеста почва: цилиндър, напълнен с вода, вътре в който има стоманена пружина. Цилиндърът е затворен с много малко бутало

Какъв е методът на Фурие за решаване на уравнението на теорията за консолидирането на филтрацията?
Методът на Фурие е както следва. Тъй като основното уравнение е линейно и съдържа два променливи аргумента (координати и време), решението му ще бъде сумата от конкретни решения. Частни решения чрез намиране