Механика грунтов. Физические свойства грунтов. Общие сведения о показателях физических свойств. Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов, страница 31

Пример 2. Выполнить расчет характерных нагрузок на грунт под ленточным штампом. Площадь штампа принять равной площади штампа в примере 1; А=10 м2. Размеры штампа при η=10: b=1,0м; l= 10,0 м. Характеристики грунта принять из примера 1. Глубины заложения штампа принять как в примере 1.

Решение:

Начальная критическая нагрузка

- Расчет допустимой нагрузки по условиям применимости принципа линейной деформируемости:

- Расчет критической нагрузки на грунт:

- Расчет допустимой нагрузки на грунт по условиям прочности: γе=1,0; γn=1,15.

- Сопоставление результатов расчетов в примере 1 и 2, полученных в условиях отличающихся только формой подошвы штампа, показывают расчетные допустимые нагрузки на грунт NII; NI; Nкр под фундаментом прямоугольной формы выше чем под ленточным фундаментом, эта разница увеличивается с уменьшением η. Результаты приведены на графиках рис. 9.4.

Рис. 9.4. Графики сопоставления допустимых нагрузок по условиям II-ой и I-ой групп предельных состояний основания для штампов прямоугольной и ленточной формы в плане при одинаковой площади.

10. Определение напряжений в грунтах.

Определение напряжений в грунтах при действии местных нагрузок от фундаментов зданий и сооружений имеет большое практическое значение для определения деформаций и оценки условий прочности и устойчивости оснований. Напряжения распределяются в массиве грунта на значительную глубину и обеспечивают различные изменения в слоях грунта, составляющих основание. Оценка поведения несущей системы здания требует изучения напряженно-деформированного состояния на значительную глубину в примыкающих зонах грунтового массива.

В механике грунтов при решении вопросов о распределении напряжений применяют решения теории упругости, которые справедливы в пределах линейной зависимости изменения деформаций от приложенных нагрузок. Однако для определения общих деформаций грунтов с учетом одновременно протекающих как упругих, так и неупругих деформаций, решений теории упругости недостаточно. Здесь требуются добавочные условия, вытекающие из изучения физической природы грунтов как дисперсных тел и особенностей их деформирования под нагрузкой. При определении напряжений в грунтах, они рассматриваются как линейно деформируемые тела, у которых вся нагрузка передается на скелет грунта, а ее величина не превышает расчетной допустимой по условиям II-ой группы предельных состояний ().

10.1. Действие сосредоточенной нагрузки на поверхности полупространства. Способ элементарного суммирования.

- Сосредоточенная нагрузка на поверхности грунта.

Рис. 10.1. Схема напряжений на горизонтальной площадке

Рис. 10.2. Схема напряжений на вертикальной площадке

Значения коэффициентов  приведены в таблице 10.1.

Таблица 10.1

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

0,26

0,28

0,30

0,32

0,34

0,36

0,38

0,40

0,42

0,44

0,46

0,48

0,478

0,477

0,476

0,473

0,470

0,466

0,461

0,455

0,448

0,441

0,433

0,424

0,415

0,405

0,395

0,385

0,374

0,363

0,352

0,3408

0,329

0,318

0,307

0,296

0,284

0,50

0,52

0,54

0,56

0,58

0,60

0,62

0,64

0,66

0,68

0,70

0,72

0,74

0,76

0,78

0,80

0,82

0,84

0,86

0,88

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

0,273

0,262

0,252

0,241

0,231

0,221

0,212

0,202

0,193

0,185

0,176

0,168

0,160

0,153

0,146

0,139

0,132

0,126

0,120

0,114

0,108

0,103

0,098

0,093

0,089

1,00

1,02

1,04

1,06

1,08

1,10

1,12

1,14

1,16

1,18

1,20

1,22

1,24

1,26

1,28

1,30

1,32

1,34

1,36

1,38

1,40

1,42

1,44

1,46

1,48

0,084

0,080

0,076

0,073

0,069

0,066

0,063

0,060

0,057

0,054

0,051

0,049

0,047

0,44

0,042

0,040

0,038

0,036

0,035

0,033

0,032

0,030

0,029

0,028

0,026

1,50

1,52

1,54

1,56

1,58

1,60

1,62

1,64

1,66

1,68

1,70

1,74

1,78

1,82

1,86

1,90

1,94

1,98

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

3,00

4,00

0,025

0,024

0,023

0,022

0,021

0,020

0,019

0,018

0,018

0,017

0,016

0,015

0,014

0,012

0,011

0,011

0,010

0,009

0,008

0,006

0,004

0,003

0,002

0,002

0,000