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