Dva kritična opterećenja: 1 - opterećenje koje odgovara početku zone smicanja u tlu i završetku faze zbijanja, kada pod rubom opterećenja između tangencijalnih i normalnih naprezanja postoje odnosi koji vode tlo (prvi na rubovima baze) do
efektivno stresno stanje, i 2 - opterećenje pod kojim je pod
čvrste površine formiraju se na opterećenu površinu
granica ravnoteže, zemlja dolazi do nestabilne države
i njezin je nosivi kapacitet potpuno iscrpljen.

Vrijednost prvog opterećenja naziva se početnim kritičnim opterećenjem, koji je još uvijek potpuno siguran u temeljima konstrukcija, jer prije nego što dođe do tla, uvijek će biti u fazi zbijanja, a druga, na kojoj se iscrpi puni kapacitet tla, kritično opterećenje na tlu pod tim uvjetima opterećenja,

Ako apsolutno ne dopušta razvoj zona maksimalne ravnoteže ispod baze temelja u bilo kojem trenutku, onda treba staviti u jednadžbu

Pozivanje najvećeg tlaka, na kojemu u ni u kojem trenutku zemlje ne postoje zone ograničenja ravnoteže (Zmax = 0), početni kritički tlak na tlu je Npcrit:

Maksimalno opterećenje koje odgovara potpuni iscrpljivost nosivosti tla i kontinuirani razvoj zona maksimalne ravnoteže, koja se postiže za temelje temelja na kraju formiranja krute jezgre, koja deformira bazu i odvlači tlo.

Po prvi put je ovaj problem riješen za težinsko tlo opterećeno trakastim opterećenjem (čija je granična vrijednost određena) Prandtl i Reisner (1920-1921), a za krajnje opterećenje na tlu dobivena je sljedeća ekspresija:

gdje q je bočno opterećenje jednako yh (h-dubini primjene opterećenja u obliku trake).

Datum dodavanja: 2014-10-29; Pregleda: 3433. Kršenje autorskih prava

Kritična opterećenja na temeljnim tlima

Kao što je gore navedeno (pododjeljak 2.2.2.), Kada se temelje napuni, opažaju se dva kritična opterećenja: opterećenje koje odgovara početku formiranja smičnih zona u tlu i kraju faze zbijanja, te opterećenje pri kojem se formiraju kontinuirana područja krajnje ravnoteže ispod opterećenog temelja, gubitak tlačne stabilnosti baze i njezin nosivi kapacitet je iscrpljen.

Prvo kritično opterećenje odgovara slučaju kada se granična stanja pojavljuju u podnožju ispod dna temelja. Ovo opterećenje je još uvijek sigurno u temeljima strukture, jer prije nego što dosegne tlo, uvijek je u fazi zbijanja. Kod tereta nižih od početne kritične, u svim točkama baze stanja naprezanja unaprijed ograničavaju i deformabilnost tla poštuje Hookeov zakon. Prema tome, kako bi se odredilo početno kritično opterećenje, mogu se koristiti rješenja problema teorije elastičnosti.

Definicija str_cr dano u odluci V. V. Puzyrevskog (Slika 5.4). Tlo se smatra homogenim, izotropnim tijelom. Opterećenje se uzima kao šipka s intenzitetom p. Budući da je temelj zakopan na dubinu d, tlak će biti p - γd. Za proizvoljnu točku M koja se nalazi na dubini z i karakterizirana kutom vidljivosti 2β, glavni napori, uzimajući u obzir naprezanja zbog vlastite težine tla, bit će jednaki

Zamjenjujući jednadžbu ograničavajuće ravnoteže (5.4), uzmemo u obzir da je pritisak povezanosti, nakon što je riješen u odnosu na p = p_cr, kod z = 0 dobivamo formulu V.V. Puzyrevskii

gdje je početno kritično opterećenje; - udio tla; d je dubina temelja; - kut unutarnjeg trenja tla; c - prianjanje tla.

Treba imati na umu da početno kritično opterećenje odgovara granici proporcionalnosti između naprezanja i deformacija tla, a tlak jednak ili manji od početnog kritičnog tlaka smatra se sigurnom.

Građevinske norme SNiP 2.02.01 - 83 * omogućuju razvoj plastičnih deformacija u rubnim područjima temelja na dubini od 0,25 širine temelja b. Takvo opterećenje odgovara izračunatoj otpornosti tla R. Njegova jednadžba, uzevši u obzir razvoj područja ograničavanja ravnoteže do dubine od z = 0.25b, je

Kritična opterećenja na temeljnim tlima, krajnje opterećenje

Kako bismo kvantificirali uvjete za pojavljivanje područja krajnjeg stanja, smatramo jednoliki opseg tereta na bazi od strukture ukopanog u tlo (Slika 5.6).

Sl. 5.6. Shema opterećenja na temeljima iz strukture

i razvoj područja ograničavanja ravnoteže

Vjerujemo da opterećenje iz strukture q prelazi kritično granično opterećenje, pri čemu se granična stanja pojavljuju ispod rubova strukture. U uvjetima razvoja graničnog stanja formiraju se područja ograničenog stanja, koja se prostiru do dubine (Sl. 5.6). Zadatak utvrđivanja uvjeta za pojavu područja ograničavajuće stresne snage smanjuje se na pronalaženje veze između intenziteta opterećenja q i koordinata.

Rješenje ovog problema dobiveno je u okviru teorije elastičnosti Mitchel pomoću koordinatnog sustava u kojem su koordinate bilo koje točke baze, gdje je kut vidljivosti (Slika 5.7).

Sl. 5.7. Shema izračuna za dobivanje formule Gersevanov-Puzyrevsky

Glavna naprezanja koja proizlaze iz opterećenja dobivaju Mitchell u obliku:

Okomiti i vodoravni naprezanja zbog težine tla određuju se iz omjera:

Kao pretpostavka, pretpostavljamo da je moguće uzeti u obzir stres zbog težine tla da bude isti na svim mjestima, uključujući i smjer simetrala kutljivosti. U tom slučaju ukupni naprezanja u bazi glavnih mjesta bit će:

Uzimajući u obzir naprezanja vlastite težine terena, sinus najvećeg kutu otklona bit će jednak

Prema stanju graničnog stanja na mjestima izvan regije graničnog stanja. Dok pristupamo graničnoj krivulji, kut se približava, a na samoj krivulji koja ograničava područje ograničavanja ravnoteže. Stoga, sve točke granične krivulje moraju zadovoljiti jednadžbu

Ovo je jednadžba krivulje koja ograničava stanje osnovne države.

Prilikom pomicanja vodoravne linije koja prolazi kroz najskorjeniju točku ove krivulje A c vrijednost se mijenja zbog promjena u vidljivom kutu. U točki tangencije A, vrijednost doseže maksimalni maksimum, jer u ovom trenutku, pripadaju granici regije graničnog stanja, a proizvoljno blizu njega desno i lijevo duž pravca, količina. Dakle, kada se krećemo uzduž linije i mijenjajući kut vidljivosti na točki A, imamo maks, što odgovara stanju derivata nulja od od at:

Uspoređujući uvjete (5.10) i (5.11), dobivamo

odakle u točki a.

Dakle, za točku A imamo dvije koordinate i. Zamjenjujući ih u (5.10), i s obzirom na to, dobivamo

ili, s obzirom da:

Tako se dobiva odnos između intenziteta vanjskog opterećenja i dubine propagacije područja ograničavajućeg stanja.

Ako uzmemo = 0 kao uvjet, onda dobijemo Puzyrevsky-Gersevanovovu formulu za kritično opterećenje ruba:

Pod ovim opterećenjem, ograničavajuće stanje naprezanja javlja se samo na mjestima ispod rubova temelja, a pri nižem opterećenju nema područja ograničenja u podnožju.

Ovisnost (5.12) temelj je suvremenih normi za projektiranje temelja industrijskih i građanskih građevina i struktura. Zakon raspodjele naprezanja na opterećenju nalazi se ovdje pomoću rješenja teorije elastičnosti za opterećenje pojasa. Ta okolnost smanjuje točnost izračuna s porastom veličine regije stanja ograničenog stresa unutar kojeg dolazi do razvoja plastičnih deformacija zemaljskog medija, a odnosi teorije elastičnosti nisu prikladni za izračun. Ipak, ovisnost (5.12), unatoč svojoj blizini, odražava sve glavne čimbenike koji određuju razvoj područja krajnjeg stresa u temeljima struktura. Svojom praktičnom uporabom dopušteno je razviti područje krajnjeg stanja stanja do dubine, gdje je b širina temelja. U ovom slučaju, ovisnost (5.12) ima oblik

ili, s obzirom na to

U SNiP 2.02.01-83 * formula za oblikovanje otpornosti tla svodi se na oblik:

gdje g_c1 i g_s2 - koeficijenti radnih uvjeta na stolu. 3 []; k - koeficijent uzeti jednak: k₁ = 1 ako su karakteristike čvrstoće tla (j i c) određene izravnim ispitivanjima, i k₁ = 1,1 ako su uzeti prema tablici. 1-3 Dodatak 1 [];

ili uzeti na stol. 4 []; k_z - Koeficijent se pretpostavlja da je jednak: za b / _II - isti, leži iznad potplata; s_II - izračunata vrijednost specifične prianjanja tla, smještena neposredno ispod dna temelja; d₁ - dubina polaganja temelja neosnovanih struktura s razine rasporeda ili smanjene dubine vanjskih i unutarnjih temelja iz podruma, određena formulom

gdje h_a - debljinu sloja tla iznad podruma iz podruma; h_cf - debljina konstrukcije podruma; g_cf - izračunata vrijednost specifične težine dizala podruma; d_b - dubina podruma - udaljenost od rasporeda do podruma, m (za konstrukcije s podrumom širine B 20 m i dubinom većom od 2 m_b = 2 m, s širinom podruma B> 20 m - d_b = 0).

Kritična opterećenja na tlu

Prije su uzete u obzir mehaničke pojave na tlima s povećanim lokalnim opterećenjem na njima, uspostavljena su dva kritična tereta: 1 - opterećenje koje odgovara početku formiranja smičnih zona u tlu i kraju faze zbijanja, i 2 - teret na kojemu se utiskuje površina čvrste površine maksimalne ravnoteže, tlo dolazi do nestabilnog stanja i njezina je nosivost potpuno iscrpljena.

Vrijednost prvog opterećenja naziva se početnim kritičnim opterećenjem, a druga, na kojoj se iscrpi puni kapacitet tla, kritično kritično opterećenje na tlu.

Početno kritično opterećenje na tlu. Razmotriti učinak ravnomjerno raspoređenog opterećenja p na traku širine b (Slika 4.6) u prisutnosti bočnog opterećenja q = γh (gdje je g gustoća tla, h je dubina opterećene površine).

Okomiti pritisak (pritisak) vlastite težine tla na vodoravnoj graničnoj površini

gdje je z dubina točke koja se razmatra ispod ravnine primjene tereta.

Zadatak će biti utvrditi takvo opterećenje na kojemu se smjestne zone (zone krajnje ravnoteže) pojavljuju samo ispod opterećene površine.

Uzmimo dodatnu pretpostavku o hidrostatskoj raspodjeli pritisaka iz vlastite težine tla, naime

Uz pretpostavku, problem je prvi put riješio prof. N.P. Puzyrevsky (1929), zatim N. M. Gersevanov (1930.) i kasnije O.C. Frohlich (1934).

Uzmi uvjet ograničavanja ravnoteže:

Za proizvoljnu točku M (sl. 4.6) nalazimo glavne napone uzimajući u obzir radnje vlastite težine tla kao kontinuirano opterećenje:

Zamijenite vrijednosti σ₁ i σ₂ na stanje ograničavanja ravnoteže, i uzimajući u obzir da se str_e= c · ctgφ, dobivamo

Rješavanje jednadžbe za z dobivamo

Ispunjavanjem odgovarajućih matematičkih transformacija i rješavanjem jednadžbe za vrijednost p = p_cr, će dobiti

Prof. N. N. Maslov priznaje z_maksimum= btgφ.

Pozivanje najvećeg tlaka na kojem neće biti zona krajnje ravnoteže u bilo kojem trenutku u tlu (z_maksimum= 0), početni kritični pritisak tla nach_cr, će dobiti

Ovo je formula prof. N.P. Puzyrevskogo za početno kritično opterećenje na tlu. Tlak koji je odredio može se smatrati potpuno sigurno u temeljima konstrukcija; u ovom slučaju ne bi trebali unositi dodatne čimbenike sigurnosti.

Za idealno kohezivne tla (za koje φ≈0) stanje maksimalne ravnoteže bit će:

Ova se formula često koristi za određivanje dizajna (sigurnih) tlaka za glinene tla s malim kutom unutarnjeg trenja (do 7 °), kao i za permafrostove tla (uz održavanje njihove negativne temperature) uzimajući u obzir opuštanje sila prianjanja, zamjenjujući_DL umjesto s.

Krajnje opterećenje za labavo i kohezivno tlo. Drugi kritički opterećenje na tlu, kao što je ranije spomenuto, treba smatrati najvećim opterećenjem koje odgovara potpuni iscrpljivost nosivosti tla

Rješenje diferencijalnih ravnotežnih jednadžbi zajedno s uvjetima ograničavanja ravnoteže omogućuje vam da pronađete matematički precizne obrise kliznih površina pomoću kojih možete prilično procijeniti vrijednost krajnjeg opterećenja (tlaka) na tlu, što odgovara maksimalnom nosivosti baze.

Po prvi put je ovaj problem riješen za težinsko tlo opterećeno trakastim opterećenjem (čija je granična vrijednost određena) Prandtl i Reisner (1920-1921), a za krajnje opterećenje na tlu dobivena je sljedeća ekspresija:

gdje je q bočno opterećenje jednako γh (h je dubina primjene trakastog opterećenja, Slika 4.7).

U konkretnom slučaju za idealno kohezivne tla (φ = 0 i c ≠ 0), krajnji opterećenje uvjeta planarskog problema (za opterećenje u obliku trake), prema Prandtlu, bit će jednako:

Za asimetrični prostorni problem (krug, kvadrat) maksimalno opterećenje u slučaju idealno povezanih tala (prema A. Yu. Ishlinsky, 1947)

U slučaju zasićenih glinenih tala i njihovog stabiliziranog stanja (kada se unutarnji trenje ne ostvaruje), maksimalno opterećenje na tlu pod kvadratnim i kvadratnim jednakim temeljem, prema A. S. Stroganovu

Pod djelovanjem kosog opterećenja s bočnim opterećenjem na tlu, koja ima trenje i adheziju (Slika 4.8), otopina je dobila V. V. Sokolovsky (1952) kao zbroj maksimalnog opterećenja za idealno teče tlo uzimajući u obzir djelovanje vlastite težine i maksimalnog opterećenja kohezivnog tla ali bez obzira na njegovu težinu.

Okomita komponenta maksimalnog opterećenja određuje se sljedećim izrazom:

gdje n_γ, N_q, N_c - koeficijenti nosivosti tla određen računanjem na konstruiranoj rešetki kliznih vodova kao funkcije kuta unutarnjeg trenja i nagiba tereta.

Oblik ove jednadžbe, prvo predložio prof. Tertsagi (1943), trenutno je kanonski, a sva druga rješenja dobivena za krajnje opterećenje na tlu pod različitim graničnim uvjetima i drugim opterećenjima obično se dodjeljuju.

Vodoravna komponenta krajnjeg pritiska na tlo u slučaju trakastog nagnutog opterećenja određuje se formulom

gdje je δ kut nagiba trakastog opterećenja vertikalno (Sl. 4.8).

Dobivene gornjim formulacijskim vrijednostima_cr (sl. 4.8), što u praksi odgovara samo slučaju vrlo širokog područja podloge strukture.

Za rub pokrivenog opterećenja (uz pretpostavku y = 0) imamo:

i za ordinatu koja odgovara širini podruma (tj. pri y = b), pod uvjetom da nema izbočenja u suprotnom smjeru

Zatim je prosječna vrijednost vertikalne komponente maksimalnog tlaka na tlu

Kritična opterećenja na tlu

Ranije su se u § 1 ovog poglavlja razmotrili mehanički fenomeni koji nastaju u tlima s povećanjem lokalnog opterećenja, te su uspostavljena dva kritična opterećenja (kod pritisaka na tlu, veće strukturne snage): 1 - opterećenje,

odgovarajući početak-1 lu javljaju se u

tlačne smetnje i kraja faze zbijanja, kada su pod rubom tereta prisutni odnosi između tangencijalnih i normalnih naprezanja, odnosa koji vode tlo (prvi na rubovima temelja) do krajnjeg stanja, i 2 - opterećenje pri kojem se formiraju kontinuirana područja krajnje ravnoteže ispod opterećene površine, tlo dolazi do nestabilnog stanja i njezin je kapacitet potpuno iscrpljen.

Prvo opterećenje naziva se početno kritično opterećenje, još uvijek potpuno sigurno u temeljima konstrukcija, jer prije nego što dosegne tlo, uvijek će biti u fazi zbijanja, a drugi, koji u potpunosti ispušta nosivost tla, maksimalno kritično opterećenje na tlu pod tim uvjetima opterećenja.

Početno kritično opterećenje na tlu. Razmotrimo učinak ravnomjerno raspoređenog opterećenja p na traku širine b u prisutnosti bočnog opterećenja d = yn (gdje je y najveća masa tla i / g je dubina opterećene površine, Slika 66).

Okomiti tlačni pritisak (tlak) vlastite težine tla na vodoravnoj graničnoj površini je

gdje je g - dubina razmotrene točke ispod ravnine primjene tereta.

Zadatak će biti odrediti takvu veličinu opterećenja Cplcr na kojemu se granice smicanja (zone krajnje ravnoteže) dolaze samo ispod opterećene površine. Budući da će kod opterećenja u obliku trake (problem s ravnim brojem), smicajni napadi biti najveći na rubovima opterećenja, prirodno je očekivati ​​na tim mjestima sve veće opterećenje formiranje zona krajnje ravnoteže.

Uzmimo dodatnu pretpostavku o hidrostatskoj raspodjeli pritisaka iz vlastite težine tla, naime

Uz pretpostavku, problem je prvi put riješio prof. N.P. Puzyrevsky (1929), zatim N. M. Gersevanov (1930.) i kasnije O.C. Frohlich (1934).

Primijenimo uvjet ograničavanja ravnoteže, na primjer, u obliku izraza (11.25 "):

01-02 = 2z1Pf I ---- L Pe ^ •

Za proizvoljnu točku M (vidi sliku 66), koji se nalazi na dubini r i karakterizira kut gledanja a, nalazimo glavne naprezanja [formule (111.12)] uzimajući u obzir djelovanje vlastite težine tla kao kontinuiranog opterećenja:

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

Izrazi 01 i o2 zamjenjuju se u stanju ograničavanja ravnoteže (11,25 ") i, uzimajući u obzir da su pe = ss ^ ili [formula (11.23 ')], dobivamo

r - y / g I p - y / g ■ h

-zta-zshf1-a + U «+ U2 / = ssozf. (C4)

Rezultirajuća ekspresija može se smatrati jednadžbom granične regije granične ravnoteže, a vrijednost r kao ordinata ove regije, jer zadovoljava stanje ograničavanja ravnoteže (11,25 ").

Rješavanje jednadžbe (c4) za r, dobivamo

/ cos a / c I --- i I - ■ -Whck-n.

Pronađite 2Shah poznatim pravilima višeg matematike:

yg r - y / g / cosa ya lu

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

Zamjenjujući dobivene vrijednosti u izraz (B5) i rješavajući je u odnosu na vrijednost p = pcr, dobivamo

(1U) + + - + - +

Imajte na umu da SNiP PB-B.1-62 uzima kao standardni tlak na tlu Yav takav pritisak na kojem, ispod rubova temelja, zona maksimalne ravnoteže ne proteže se do dubine veće od 2tah = b / 4 (gdje je b širina temelja) i, NN Maslov priznaje da je gtah = lg (p, tj. Kada je gtah još uvijek izvan vertikalnih ravnina koji su izvučeni kroz rubove teretnog opterećenja, pri čemu je manji pritisak dopušten da prihvati odnos deformacija i naprezanja linearnim i pretpostavlja da će tlo biti u fazi zbijanja.

Ako u bilo kojem trenutku ne dopustite razvoj zona maksimalne ravnoteže ispod baze, onda stavite jednadžbu (IV.1)

Pozivajući najveći pritisak na kojemu ni u kojem trenutku tla ne postoje zone ograničenja ravnoteže (Gtah = 0), početni kritički pritisak na tlo Nach / kr iz jednadžbe (IV.1) dobivamo

I (yy + sf) rano RkR = --- + y / g-

Ovo je formula prof. N.P. Puzyrevskogo za početno kritično opterećenje na tlu. Tlak koji se odredi može se smatrati potpuno sigurno u temeljima konstrukcija, a ne treba uvesti dodatne faktore sigurnosti.

Najjednostavnijim transformacijama može se dati različit oblik odabirajući faktore koji ovise samo o kutu unutarnjeg trenja tla, za njihovu tablicu (vidi SNiP 11-B 1-62). Međutim, izračunavanje pCr i početak formule (IV.2) neće biti teško.

Za idealno kohezivne tla (za koje

0, sfO) izraz za počeci Pcr je čak i jednostavniji.

Stanje maksimalne ravnoteže za ovu vrstu tla bit će

Zamjenjujući izraze za glavna naprezanja (prema formulama (c3) s 2 = 0, dobivamo

Ovaj izraz ima maksimum kod h a = 1, kada se stanje gornje ravnoteže počinje pojavljivati ​​pod rubom temelja. tada

beg Rcr = hp + y / g. (1u.Z)

Posljednji izraz često se koristi za određivanje standardnog (sigurnog) tlaka za glinene tla s malim kutom unutarnjeg trenja (gotovo na f ^ 5-g-7 °), kao i za permafrostove tla (uz održavanje njihove negativne temperature) uzimajući u obzir opuštanje sila prianjanja, zamjenom cdl umjesto c.

Krajnje opterećenje za labavo i kohezivno tlo. Drugi kritički opterećenje na tlu, kao što je ranije spomenuto, treba smatrati krajnjim opterećenjem, što odgovara potpuni iscrpljivost nosivosti tla i kontinuiranog razvoja zona maksimalne ravnoteže, koja se postiže za temelje kada se formira krutu jezgru koja deformira bazu i razdire tlo.

Rješenje diferencijalnih ravnotežnih jednadžbi zajedno s uvjetima ograničavanja ravnoteže omogućuje vam da pronađete matematički točne linije kliznih površina pomoću kojih možete točno procijeniti vrijednost krajnjeg opterećenja (tlaka) na tlu, što odgovara postizanju maksimalne nosivosti baze.

Po prvi put je ovaj problem riješen Prandtlom i Reisnerom (1920-1921), a za krajnje opterećenje na tlu dobivena je sljedeća ekspresija:

gdje c je lateralno opterećenje;

q = yn (N je dubina primjene trakastog opterećenja, slika 67).

Za slučaj koji se razmatra (fleksibilno opterećenje u obliku trake s bočnim opterećenjem bez uzimanja u obzir rasutih sila vlastite težine) dobivena je sljedeća točna linija skliznih vodova (sl. 67): u trokutu osovine nalaze se dvije obitelji paralelnih ravnih linija

horizontalno pod kutom od + / - • unutar kuta

- zbroj ravnih linija, ostavljajući točku O, i logaritamske spirale povezane s njima, i konačno, u trokutu OaB (ispod podloge) - dvije obitelji paralelnih ravnih linija nagnute ispod granice ± < — 4- —1 к горизонтали.

Opisana rešetka slip linija s zamjenom trokuta OaB obrisom tvrde jezgre kasnije je koristila brojni znanstvenici (K-Terzagi, A. Kako-Kerizel, VG Berezantsevym i drugi) za približno određivanje maksimalnog opterećenja na težinskom tlu pod krutim temeljima.

Sl. 67. Mreža skliznih vodova u tlu s trakastim opterećenjem i bočnim opterećenjem bez uzimanja u obzir mrtve težine tla

Imajte na umu da u određenom slučaju za idealno kohezivna tla (φ = 0, FSR), krajnji opterećenje uvjeta planarskog problema (za opterećenje u obliku trake) prema Prandtlu jednako je

prije Pn = (2 + i) s + c (1U5)

prije Ra = 5.14s + y / g. (1U.50

Za asimetrični prostorni problem (krug, kvadrat), krajnji opterećenje u slučaju idealno povezanih tala (prema A. Yu. Ishlinsky, 1947) jednako je

prije pk = 5.7 s + c. (1U6)

Pod djelovanjem kosog opterećenja s bočnim opterećenjem na tlu, koja ima trenje i adheziju (slika 68), otopinu je dobila V. V. Sokolovsky (1952) kao zbroj maksimalnog opterećenja za idealno teću tlo (c = 0; f = YO; y ^ O) uzimajući u obzir djelovanje vlastite težine i maksimalno opterećenje za kohezivno tlo, ali ne uzimajući u obzir njegovu težinu (sfO; f = 0; y = 0), što daje rješenje vrlo blizu točnom.

Okomita komponenta maksimalnog opterećenja u ovom slučaju određuje se (u notaciji koju smo usvojili) sljedećim izrazom:

prije rnr = uuu + Л /, - 7 + Л / "с. (1 7,7)

gdje su N., Id, Ic koeficijenti nosivosti tla određena računanjem rešetke kliznog voda kao funkcije unutarnjeg kuta trenja i nagiba opterećenja.

Imajte na umu da je oblik jednadžbe (1U.7), prvo predložio prof. Tertsagi (1943), trenutno je kanonski, a obično su sva druga rješenja dobivena za krajnje opterećenje na tlu pod različitim graničnim uvjetima i druga opterećenja.

Sl. 68. Dijagram učinka kosog opterećenja na tlo

Vrijednosti koeficijenata nosivosti nosivosti Mt, Id, Ic za predmet koji se razmatra prikazani su u Tablici. 17, koji je sastavio računalni centar SSSR akademije znanosti.

Vodoravna komponenta krajnjeg pritiska na tlo u slučaju trakastog nagnutog opterećenja određuje se formulom

gdje je b kut nagiba trakastog opterećenja na okomicu (vidi sliku 68).

Vrijednosti koeficijenata nosivosti izračunate su prof. Tertsagi (1943.), koji je pretpostavljao oblik kliznih linija kao za bezbojno tlo sa zbijenom trokutastom jezgrom čija su lica sklona pod kutom φ do podnožja podruma i vjerovala dalje da jezgra nadilazi pasivnu otpornost tla na pravocrtnim kliznim površinama (vidi ispod § 6).

U ovom slučaju, formula (1U.7) ima sljedeći oblik:

prev / 7kr da NU ^ + L ^

Datum dodavanja: 2016-06-02; Pregleda: 850; RUČNI RAD

Kritična opterećenja na tlu. Procjena osnovnog otpora tla.

Prvo kritično opterećenje na tlu (maksimalno opterećenje na tlu)

Puzyrevsky je odredio prvo kritično opterećenje za kohezivno tlo, a Gersevanov za prekid.

P - ravnomjerno raspoređeno opterećenje

g-lateralno opterećenje (γ-specifična gravitacija tla, h = d-dubina opterećene površine)

z je dubina točke koja se razmatra ispod ravnine primjene tereta.

z_maksimum- maksimalna vrijednost zona pomaka.

2β - kut vidljivosti

- jednadžba ravnoteže

Zadatak je utvrditi takvo opterećenje P₁, pri čemu se zone pomaka (zone granične ravnoteže) pojavljuju samo ispod opterećene površine.

Budući da se pod opterećenjem trake (problem s ravnim brojem) smanjuje naprezanje smicanja na rubovima opterećenja, prirodno je očekivati ​​na tim mjestima porast ravnotežnih zona kada se opterećenje povećava. Pretpostavimo da postoji kontinuirano opterećenje intenziteta q.

c u vlastitoj težini

, Budući da se točka M nalazi u području škara, gdje je tlo u plastičnom stanju i tlak je jednak u svim smjerovima, uzmemo dodatnu pretpostavku o hidrostatskoj raspodjeli pritisaka od vlastite težine tla.

2β - kut vidljivosti od točke M

Zamjenjuje σ1 i σ3 u jednadžbi ograničavajuće ravnoteže:

Iz ove jednadžbe izražavamo z (dubinu mjesta točke M unutar zone škara).

Za prvo kritično opterećenje nužno je da se zadovolje uvjet da veličine točaka imaju shearne zone. Ovo će se stanje zadovoljiti ako se maksimalna veličina zone z pomiče_maksimum= 0.Z_maksimumdobit ćemo istraživanjem funkcije z do maksimuma. U tom slučaju potrebno je pronaći prvi derivat jednak 0, kako bi se odredile one varijable koje bi odgovarale_maksimumi zamijeniti ih za c.

Regulatorni tlak na tlu. Projektni tlak baze tla.

z_maksimum- maksimalna vrijednost zona pomaka (njegova maksimalna vrijednost = b / 4).

Do 1962. godine, pri izračunavanju temelja tla, pretpostavljeno je da stvarni prosječni tlak na dnu temelja p ne bi smio premašiti prvo kritično opterećenje P₁. (p <₁). Godine 1962. izdao se prvi SNiP.

Kriterij je bio stvarna promatranja padalina S_činjenica. Stvarna količina oborina bila je znatno manja od izračunatog S_činjenica n - standardni tlak na tlu R n = P_cr.

R n - dobiven je kao prvi kritički opterećenje, ali ne kod z = 0, ali kod z = b / 4.

P₁, kada je z = 0 - nema plastičnih zona.

R n, kod z = b / 4 - postoje plastične zone.

Promatranja su nastavljena i 1975. godine izdan je još jedan SNiP - R- izračunava pritisak na tlo:

Prilikom promatranja povećanog tlaka zbog koeficijenata

m₁- koeficijent ovisi o vrsti baze tla

m₂- koeficijent ovisno o vrsti tla i konstruktivnoj shemi građevine (struktura)

Kritična opterećenja na tlu

Za praktičnu uporabu u izračunavanju, formula (5.7) zastupljena je kao

gdje su koeficijenti nosivosti, ovisno o kutu unutarnjeg trenja i izračunatim formulama

Numeričke vrijednosti koeficijenata, te su navedene u tablici. 4 SNiP 2.02.01 - 83 *.

5.3. Ograničenje osnovnog opterećenja tla

Kada se povećava vanjsko opterećenje na tlu, tla krajnjeg stanja nastaju na tlima baze, tla gubi kapacitet nosivosti i nastaje kontinuirani kolaps sedimenti, praćeni slojevima tla na stranama i na površini u slučaju plitke podloge. Ovo je stanje neprihvatljivo za svaku strukturu.

Da bi se utvrdilo krajnje opterećenje postoji nekoliko rješenja.

Odluka L. Prandtl ne uzima u obzir utjecaj vlastite težine

tlo i svojstva temeljnog tla do maksimalnog opterećenja.

Shema dizajna ovog rješenja prikazana je na sl. 5.5.

Maksimalno opterećenje određeno je formulom

gdje i - koeficijenti nosivosti baze tla, ovisno o kutu unutarnjeg trenja, izračunavaju se sljedećim izrazima:

gdje je c adhezija tla; γd - bočno opterećenje na tlu.

Za idealno kohezivne tla s φ = 0,

2. Odluka V.V. Sokolovsky uzima u obzir utjecaj vlastite težine tla ispod dna strukture i opterećenja pod kutom prema okomici (Sl. 5.6).

gdje su koeficijenti nosivosti temeljnog tla, ovisno o njenom kutu unutarnjeg trenja i nagibu rezultanta opterećenja vertikali (Tablica 5.1).

KONCEPT NA KRITIČNE NAMJENE NA TLA. Procjena smanjenja tla

- tlak punjenja

Razmak zone se razvijaju do dubine z.

3 kritična opterećenja

1) početni kritični tlak odgovara početku formiranja smičnih zona - odgovara elastičnom radu baznog tla, tj. kada djeluje elastično, nema zona pomaka.

2) Uvjetni kritični tlak - sve dok taj pritisak, utjecaj smičnih zona na rad baze nije značajan, ovisnost taloženja na tlak gotovo je linearna, dubina razvoja smicajnih zona. koji se smatra za dizajn otpor tla.

3) Ekstremno opterećenje na tlu - to je pritisak koji zemlja može izdržati bazu, kada se formiraju valjci, baza gubi stabilnost.

Procjena otpornosti na tlo

Odnos "reljef opterećenja" za plitke temelje može se smatrati linearnim samo do određene granice pritiska na bazu. Kao takva granica, izračunata je otpornost tla baze R. Pri izračunavanju deformacija baze, prosječni tlak ispod potplata ne bi smio premašiti izračunatu otpornost tla baze, određeno formulom:

Kritični tereti na tlu

Krivulja deformacijskih naprezanja razlikuju dva kritična opterećenja:

I - opterećenje, nazvano početnim kritičnim opterećenjem, što odgovara početku zone smicanja u tlu i kraju faze zbijanja (1. i 2. stupnja opterećenja, vidi tablicu 6). Na rubovima podnožja temelja između tangencijalnih i normalnih naprezanja nastaju odnosi koji dovode tlo do krajnjeg stanja stresa.

II - opterećenje, tzv. Kritično kritično opterećenje, u kojem se konstruiraju kontinuirana područja graničnog stanja ispod opterećene površine (treći i četvrti stupanj opterećenja, vidi tablicu 6). Tlo u potpunosti ispušta svoj kapacitet nošenja.

Razmotrimo učinak ravnomjerno raspoređenog opterećenja P na traku širine b u prisutnosti bočnog opterećenja q = (slika 18)

Eksperimentalno je ustanovljeno da se stvara granična ravnoteža (shearna zona) koja se manifestira na rubu trake (uz podnožje lica) - koncentraciju stresa.

Izostavljanje matematičkih proračuna, pri izjednačavanju P i P_crMožete odrediti konačnu vrijednost početnog kritičnog opterećenja. Ovo je formula prof. Puzyrevskii:

gdje je c specifična adhezija, φ je kut unutarnjeg trenja.

Stanje maksimalne ravnoteže za idealno vezane zemlje. Stanje maksimalne ravnoteže za ovu vrstu tla bit će

Zamjenjujući vrijednosti za glavne napone kod φ ≤ 5 - 7 °, dobivamo

Drugo kritično opterećenje smatra se krajnjim opterećenjem koje odgovara potpuni iscrpljivost nosivosti tla i kontinuiranog razvoja zona graničnog stanja.

Izračun se provodi, uz pretpostavku da su obrisi formirani ispod temelja u obliku trokuta (krutina jezgre) (Slika 19) za avionski problem ili konus za prostorni problem.

Sl. 19. Zoni maksimalne ravnoteže ispod temelja trake

Otpornost na tlo

gdje je - koeficijent nosivosti (tablica za SNiP [1]), - širinu opterećenja u obliku trake, - bočno opterećenje, s posebnom prijanjanjem.

Datum dodavanja: 2015-08-05; pogleda: 192 | Kršenje autorskih prava

Što se podrazumijeva pod kritičnim opterećenjima na terenu i kako se određuju? Formula N.P. Puzyrevskii.

Što se podrazumijeva pod kritičnim opterećenjima na terenu i kako se određuju? Formula N.P. Puzyrevskii. - dio Mehanika, mehanika tla.

Utvrđena su dva kritična opterećenja (pri tlaku na tlu, velika strukturna snaga): 1 teret, što odgovara početku zone škara u tlu i kraju faze zbijanja, kada se krajnje stanje naprezanja javlja ispod ruba opterećenja. I 2 je opterećenje pri kojem se podna površina stvara kontinuirana područja maksimalne ravnoteže, tlo dolazi do nestabilnog stanja i njena je nosivost potpuno iscrpljena.

ako uzmemo z = 0, tj. neće biti zona maksimalne ravnoteže u bilo kojoj točki u tlu,

Početni kritični tlak u tlu bit će:

Ovo je formula prof. NP Puzyrevskogo za početno kritično opterećenje na tlu. Tlak određen može se smatrati potpuno sigurno.

Drugi kritični opterećenje je krajnje opterećenje koje odgovara potpuni iscrpljivost nosivosti tla i kontinuiranog razvoja zona maksimalne ravnoteže, koja se postiže za temelje temelja kada oblikovanje krute jezgre deformira bazu i lomuje tlo na strane.

Po prvi put ovaj problem riješio je Prandtl i Reisner (1920.-1921.):

Ova tema pripada:

MEHANIČKA GROĐA

Stotinu pitanja i odgovora na osnove mehanike tla. Koja su pitanja u mehanici tla. Mehanika tla je znanstvena disciplina u kojoj se proučava stresno stanje soje i tla.

Ako vam je potreban dodatni materijal ili ako niste pronašli ono što tražite, preporučujemo da koristite pretragu u našoj bazi podataka: Što se podrazumijeva kritičnim opterećenjima na tlu i kako se određuju? Formula N.P. Puzyrevskii.

Što ćemo učiniti s dobivenim materijalom:

Ako je ovaj materijal bio koristan za vas, možete ga spremiti na svoju stranicu na društvenim mrežama:

Sve teme u ovom odjeljku:

Koje zadatke postavlja mehanika tla?
Zadaci predviđanja mehaničkog ponašanja tla i masiva tla. U tu svrhu proizvode se: - određivanje fizikalnih i mehaničkih svojstava tla i mogućnosti njihova korištenja u

Koji su glavni zadaci za izgradnju temelja?
Temelji zgrada i objekata trebaju biti: - tehnički izvedivi u ovim specifičnim uvjetima; - najprikladniji za ovaj objekt; - zadovoljavajući

Što se zove baza?
Baza je niz tla smještenih neposredno ispod strukture i pored njega, koji je deformiran nastojanjima prenesenim kroz temelje. Ako su građevinska svojstva r

U kojim se područjima gradnje koriste rezultati mehanike tla?
Uglavnom, rezultati mehanike tla koriste se u graditeljstvu: - u industrijskim i građanskim; - u hidrotehničkom; - prijevoz (ceste i željeznice);

Što treba nazvati primerom?
Svaka stijena, tla se nazivaju tla, umjetna formacija Zemljine vremenske kore je labav ili kohezivna, a čvrstoća veza između čestica mnogo je puta manja od snage veza

Koji su osnovi?
Tla se sastoji od: - čvrste čestice (minerali, stijene, organski ostaci, itd.); - voda u različitim tipovima i stanjima (uključujući led na nulu ili negativnu tonu

Koje su glavne fizikalne osobine tla? GOST 25100-95.
Glavne fizičke karakteristike tla (određene izravno u laboratorijskim ili terenskim uvjetima) su: - gustoća tla - p [g / cm3]; (y

Ono što se naziva vlažnost tla W, i kako je to? Može li vlažnost tla biti veća od jedne (tj. 100%)?
Vlažnost tla događa se težinom i volumenom. Vlažnost mase je omjer mase vode u uzorku tla do mase čvrstih čestica zemljišta (kostur). Skupna vlažnost se naziva omjer

Koja je gustoća tla suspendirana u vodi?
Gustoća tla suspendirana u vodi ρsb jednaka je gustoći tla u atmosferi ρ minus gustoća vode ρ

Koji je broj (indeks) plastičnosti IP gline i što to pokazuje?
Broj (indeks) plastičnosti zemrenog tla je razlika između vlage na granici snage prinosa WL i na granici valjanja ili plastičnosti.

Gdje i kako se određuju svojstva (pokazatelji) svojstava tla?
Pokazatelji fizikalnih svojstava tala određeni su ili na uzorcima prirodnih uzoraka tla prikupljenih u naravi u nizu tla, tj. neometanu strukturu, bilo izravno testiranjem

Ono što se naziva lateralnim koeficijentom pritiska tla, od čega ovisi i kako je to povezano s koeficijentom Puaason?
Koeficijent lateralnog tlaka tla ξ je omjer bočnog povećanja tlaka Δσx (ili Δσy

Coulombov zakon. Što se naziva kut unutarnjeg trenja?
Pod djelovanjem vanjskog opterećenja na pojedinim točkama (područja) tla, učinkoviti naprezanja mogu premašiti unutarnje veze između čestica tla i pojavit će se klizanje (shear), te

Što određuje kut unutarnjeg trenja pijeska? Koji je kut odsjaja i podudara se s kutom unutarnjeg trenja?
Kut unutarnjeg trenja ovisi o veličini i mineralnom sastavu pijeska, njegovoj poroznosti i mnogo manjoj mjeri na vlažnosti (često ne ovisi o vlažnosti). Kut unutarnje

Što je pun, učinkovit i neutralan pritisak? Što se zove hidrostatski i tlak pore?
Ukupni tlak je pritisak na određeno mjesto. Učinkovit pritisak je dio ukupnog pritiska koji je osjetio mineralni kostur tla. Neutralni tlak - d

Kakve metode određivanja karakteristika čvrstoće tla u poljskim uvjetima znate?
U terenskim uvjetima najčešće se raspoređuju sljedeće metode ispitivanja: 1) pomak pomaka pribetonirovannogo do tla; 2) dio stupa, postavljen u držač i opterećen odozgo; 3) test

Načelo linearne deformabilnosti? Kakav je odnos između općih deformacija i naprezanja?
S vrlo velikim promjenama u vanjskim tlakovima (1-3kgs / cm2) i za gustu i čvrstu (5-7kgs / cm2) dovoljnu točnost za praktične svrhe, odnos deformacije

Kako izračunati vertikalni stres u masu tla vlastite težine i što su jednaki?
Okomiti stres zbog težine tereta σz je težina kolone tla iznad dotične točke s površinom poprečnog presjeka jednakom jedinici

Koje su glavne odredbe usvojene u teoriji elastičnosti?
Glavne odrednice teorije elastičnosti su sljedeće: 1. Tijelo je čvrsto i izotropno (svojstva deformacije u različitim smjerovima su ista). Tijelo je elastično i ko

Koje su glavne odredbe usvojene u teoriji tijela linearno deformabilnih?
Da bi se mogla iskoristiti rješenja problema dostupnih u teoriji elastičnosti, donose se sljedeće odredbe: 1. Tlo se obično sastoji od tri komponente: mineralni kostur, u

Djelovanje koncentrirane snage (glavni zadatak) Kakva se pretpostavka odnosi na zonu koja se nalazi izravno u koncentriranoj sili?
Zadatak elastičnog (i, posljedično, bilo kojeg linearno deformiranog) pola prostora prvi je put potpuno riješio prof. Pa.. Boussinesq (1885), i definicija stresa

Koji se napon smatra glavnim?
Glavni su najveći i najmanji normalni naprezanja za mjesta koja se nalaze duž vertikalne osi simetrije opterećenja.

Koji zadatak se zove kontakt?
Pitanje raspodjele pritisaka na dnu struktura ima veliku praktičnu važnost, posebno za fleksibilne temelje za savijanje. Kontaktni zadatak je rješavanje pitanja o distribuciji

Što se podrazumijeva iz nacrta temelja i od kojih se količina sastoji?
Precipitiranja temelja struktura nazivaju se njihova vertikalna pomaka uzrokovana deformacijom njihove baze pod djelovanjem opterećenja strukture. Pri izgradnji temelja

Što trebate znati za početak izračuna nacrta zaklade?
Prije obračuna potrebno je znati: 1) geološku strukturu gradilišta, naznačujući debljinu pojedinačnih slojeva tla, razinu podzemne vode i fizičku

Koji je sediment sloja tla pod kontinuiranim opterećenjem (glavni zadatak)?
Pod djelovanjem kontinuiranog opterećenja (rasprostranjenog velikim udaljenostima na stranama), sloj tla (vidi sliku) Samo će doživjeti kompresiju bez mogućnosti lateralne ekspanzije (slično kompresiji

Da li se nacrt temelja zgrade mijenja tijekom vremena? Što ovisi nacrt?
Padalina ne završava tijekom gradnje (iznimka je čisti pijesak). Na proces razvoja sedimenta vremenom utječu i propusnost tla i puzanje kostura tla.

Koja se teorija koristi za određivanje količine padalina u vremenu i njegovim preduvjetima?
Za potpuno tlo zasićene vodom, teorija koja se danas najčešće upotrebljava, koja omogućuje da se riješe postavljeni problemi, jest teorija konsolidacije filtriranja tla.

Koje su metode određivanja oborina usvojene u proračunskoj praksi?
Izračun temelja sedimenta ima veliku praktičnu važnost. Sve gornje formule (u pitanju 71) za određivanje taloženja baza tla bit će valjane samo za fazu zbijanja.

Kokov princip izračuna prema načinu elementarne zbrajanja po sloju po elementu?
Za različite dijelove odabranog prizma (horizontalna područja), veličina maksimalnog tlačnog pritiska σz određuje se prema teoriji linearno deformabilnih tijela. dajem

Kokov princip izračuna metode taloženja ekvivalentnog sloja?
Metoda ekvivalentnog sloja tla, kao i svih prethodnih metoda za izračun sedimenta temelja, temelji se na teoriji linearno deformabilnih tijela. Za homogene do dovoljne dubine tla

Kakvo je načelo izračuna metoda padalina kutnih točaka?
Kako bi se utvrdilo padanje baze pravokutnog oblika potplata pod bilo kojom točkom, potrebno je postaviti predmetnu točku tako da bude kutna. Ovdje treba razmotriti tri osnovna pitanja.

Koje su glavne pretpostavke uključene u izračun oborina metodom sloja po sloju zbrajanja?
Glavne pretpostavke su sljedeće: 1. Nacrta nastaje samo pri tlaku koja prelazi prirodni tlak na dnu podruma. 2.

Je li koeficijent od 0,2 uvijek uzeti u obzir prilikom određivanja položaja donje granice kompresibilne sekvence?
U načinu slaganja po slojevima sumpora sedimenti se zbrajaju do oznake kada aksijalni dodatni napadi u odnosu na prirodne naprezanja ne padaju na 20% prirodnih (kućanstava) istih oznaka. et

Koji je model potpuno zasićenog glinenog tla? Koje modele promjer rupa u klipu?
K. Terzagi predložio je sljedeći model za potpuno zasićene glinene tla: cilindar napunjen vodom, unutar kojeg se nalazi čelična opruga. Cilindar je zatvoren klipom koji ima vrlo mali

Koja je Fourierova metoda za rješavanje jednadžbe teorije filtracije konsolidacije?
Metoda Fouriera je sljedeća. Budući da je osnovna jednadžba linearna i sadrži dva varijabilna argumenta (koordinate i vrijeme), njegovo će rješenje biti zbroj određenih rješenja. Privatna rješenja pronalaženjem