Розрахункова робота №1 Тема: Визначення величини вертикальних стискаючих напружень в грунтах від дії зосередженої сили. Визначення напружень ведеться за формулою:
Вихідні дані: величина зосередженої сили F=225 кН, відстань по горизонталі від осі дії сили до розрахункової точки


. глибина розташування розглядуваної точки М
0; 1;2;3;4;5;6;7; а)
const= 0.9м Значення напруження у відповідних точках наведені в табл.1 табл.1 zі rі/zі К σz , кН/м2  0 ∞ 0 0  1 0.9 0.01152 20.71  2 0.45 0.089 5.078  3 0.3 0.145 3.625  4 0.225 0.1748 2.458  5 0.18 0.1908 1.7172  6 0.15 0.200 1.250  7 0.128 0.206 0.9456  По отриманим результатам будуємо епюру розподілення стискувальних напружень:
b)
const= 1,8 м Значення напруження у відповідних точках наведені в табл.2 табл.2 zі rі/zі К σz , кН/м2  0 ∞ 0 0  1 1.8 0.00036 27.48  2 0.9 0.3124 17.93  3 0.6 0.39 9.69  4 0.45 0.4221 6.06  5 0.36 0.4441 4.08  6 0.3 0.4544 2.9  7 0.257 0.4601 2.16   По отриманим результатам будуємо епюру розподілення стискувальних напружень:
c)
const= 1.8м Значення напруження у відповідних точках наведені в табл.3 табл.3 zі rі/zі К σz , кН/м2  0 ∞ 0 0  1.4 1.29 0.0412 46.49  2.8 0.64 0.2025 11.62  4.2 0.43 0.3124 7.97  5.6 0.32 0.374 5.37  7.0 0.26 0.4052 3.72  8.4 0.21 0.4221 2.69  9.8 0.18 0.4404 2.06   По отриманим результатам будуємо епюру розподілення стискувальних напружень:
Вихідні дані: F=450 кН, z1=1.0 м, z2=1.7 м, z3=2.4 м, rі=0; 0.7; 1.4; 2.1; 2.8; 3.5; 4.2. Розглянемо три випадки: a) z1= const= 1.5 м Значення напруження у відповідних точках наведені в табл.4 табл.4 rі rі/zі К σz , кН/м2  0 0 0 0  0.3 0.2 0.4329 43.29  0.6 0.4 0.3294 32.94  0.9 0.6 0.2214 22.14  1.2 0.8 0.1387 13.86  1.5 1 0.0844 8.44  1.8 1.2 0.0513 5.13  По отриманим результатам будуємо епюру розподілення стискувальних напружень:
b) z2= const= 1.7 м Значення напруження у відповідних точках наведені в табл.5 табл.5 rі rі/zі К σz , кН/м2  0 0 0.4775 74.35  0.3 0.41 0.3237 50.4  0.6 0.82 0.1322 20.58  0.9 1.23 0.0478 7.44  1.2 1.65 0.018 2.8  1.5 2.06 0.0085 1.32  1.8 2.47 0.0034 0.53   По отриманим результатам будуємо епюру розподілення стискувальних напружень:
с) z3= const= 2.4 м Значення напруження у відповідних точках наведені в табл.6 табл.6 rі rі/zі К σz , кН/м2  0 0 0.4775 37.3  0.3 0.29 0.39 30.47  0.6 0.58 0.2255 17.62  0.9 0.88 0.114 8.91  1.2 1.17 0.0554 4.33  1.5 1.46 0.0277 2.16  1.8 1.75 0.0145 1.13   По отриманим результатам будуємо епюру розподілення стискувальних напружень:
Розрахункова робота №2 Тема: Визначення величини вертикальних стискаючих напружень в грунтах від дії рівномірно розподіленого по площі навантаження. Величина вертикального стискаючого напруження в будь-якій точці масиву грунту, що лежить під центром завантаженого прямокутника з сторонами l і b визначається за формулою:
, де
-коефіцієнт, що приймається з таблиці, в залежності від величин
і
. Вихідні дані: Р=0.5 МПа Розміри фундаменту: прямокутного—1.5 x 3.0 м; квадратного—1.3 x 1.3 м; Глибина розташування розглядуваної точки zі=0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10. a) для прямокутника
z ξ α σ = αP, МПа  0 0 1.0 0. 5  1 0.66 0.914 0.457  2 1.33 0.582 0.291  3 2 0.425 0.2125  4 2.66 0.292 0.146  5 3.33 0.215 0.107  6 4 0.153 0.0765  7 4.66 0.116 0.058  8 5.33 0.087 0.0435  9 6 0.074 0.037  10 6.66 0.0624 0.0312  
b) для квадрата
z ξ α σ = αP, МПа  0 0 1.0 0.95  1 0.9 0.7515 0.714  2 1.8 0.4175 0.397  3 2.7 0.215 0.204  4 3.6 0.13 0.124  5 4.5 0.0875 0.083  6 5.5 0.06 0.057  7 6.4 0.036 0.034  8 7.3 0.027 0.026  9 8.2 0.0215 0.02  10 9.1 0.0175 0.017  
Розрахункова робота №3 Тема: Визначення величини вертикальних стискаючих напружень в грунтах методом кутових точок. Для визначення величини вертикальних стискаючих напружень в будь-якій точці напівпростору можна скористатись виразом
Вихідні дані: схема №1, Р=2.5 МПа розміри фундаменту ABCD—2 х 4 м відстань EM—2м глибина розташування розглядуваної точки zі=0; 1.3; 2.6; 3.9; 5.2; 6.5; 7.8; 9.1.
Розбиваємо прямокутник ABCD на чотири прямокутники: I—AEMN, II—EBLM, III—MLCK, IV—MKDN.
Оскільки прямокутники мають однакові геометричні розміри, то


zі η ξ α σ , МПа  0 2 0 1 2.5  1.3 2 2.6 0.3542 0.8855  2.6 2 5.2 0.1217 0.3043  3.9 2 7.8 0.059 0.1475  5.2 2 10.4 0.034 0.085  6.5 2 13 - -  7.8 2 15.6 - -  9.1 2 18.2 - -   Розрахункова робота №4 Тема: Визначення величини вертикальних стискаючих напружень від власної ваги грунту. Вертикальні стискаючі напруження, що виникають в грунтовому масиві від власної ваги грунту, приймаються зростаючими пропорційно глибині. В зв’язку з цим епюра напружень по глибині для однорідного шару має вигляд трикутника, а при кількох неоднакових шарах зображається ламаною лінією. Вертикальне напруження на глибині :
Вихідні дані: товщина шарів грунту—h1=h2=h3=5.8 м; глибина розташування РГВ—7.8 м. шар №1—супісок(
=18 кН/м3;
=5.8 м; е1=0.42;
=24.9 кН/м3 ); шар №2—пісок(
=19.1 кН/м3;
=2 м;
=3.8 м; е2=0.61;
=26.5 кН/м3 ); шар №3—глина півтверда(
=20.2 кН/м3;
=5.8 м; е3=0.74;
=27.3 кН/м3 ).
Встановлюємо величину питомої ваги грунту другого шару, що знаходиться нижче рівня ґрунтових вод:
кН/м3;
кН/м2;
кН/м2;
кН/м2;
кН/м2. Розрахункова робота №5 Тема: Визначення додаткових вертикальних напружень. Додаткові вертикальні напруження під центом фундаменту на глибині z від рівня підошви визначають за формулою:
, де
залежить від
і
;
; Необхідно: Визначити додаткові вертикальні напруження у вказаних точках масиву грунту. По отриманих результатах побудувати епюру розподілення додаткових вертикальних напружень. Вихідні дані: глибина закладання фундаменту—dn=2.3 м; сумарні нормативні вертикальні навантаження по підошві фундаменту—Nn=1800 кН; розміри підошви фундаменту—l x b=2x2 м; відмітки рівня: NL=-1.5 м; DL=-1.3 м; FL=-3.7 м; WL=-7.5 м; Грунтові умови: шар №1—пісок пилуватий(
=18.5 кН/м3;
=4.5 м; е1=0.666;
=26.8 кН/м3 Е1=15000 кН/м2 ); шар №2—супісок пластичний(
=19.5 кН/м3;
=5.5 м; е2=0.618;
=27.2 кН/м3 ; Е1=17000 кН/м2 ); шар №3—пісок дрібний(
=20 кН/м3;
=4 м; е3=0.598;
=26.2 кН/м3 ; Е1=32000 кН/м2). Напруження від власної ваги грунту на рівні підошви фундаменту:
кН/м2
кН/м2 Величина додаткових вертикальних напружень під центром фундаменту на рівні підошви:
кН/м2 Знаходимо додаткові вертикальні напруження під центром фундаменту на різних глибинах: zі η ξ α σ , МПа  0 1.3 0 1.000 105.6  1 1.3 0.7 0.8693 91.8  2 1.3 1.3 0.6251 66.01  3 1.3 2 0.3945 41.66  4 1.3 2.7 0.2609 27.55  5 1.3 3.3 0.1888 19.94  6 1.3 4 0.1358 14.34  7 1.3 4.7 0.1023 10.8  8 1.3 5.3 0.0822 8.68  9 1.3 6 0.0653 6.9  10 1.3 6.7 0.0529 5.59