Распределение напряжений в основании от действия различных видов нагрузок.
Распределение напряжении в основании от действия внешней нагрузки
Давление на основание, передаваемое по подошве фундамента, распространяется в грунте во все стороны, постепенно уменьшаясь.
Рис. 2.3. Эпюры нормальных напряжений в основании
1, 2, 3, 4 — соответственно по подошве фундамента и на глубинах d1, d2, d3; 5 — по оси
Ограничимся рассмотрением случая, когда фундамент передает на основание давление от силы N, кН, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента (рис.. 2.3).
В любом сечении основания горизонтальной плоскостью наибольшее нормальное напряжение Pmaх, кПа, возникает на оси z, в качестве которой принята вертикальная ось с началом в центре тяжести О подошвы фундамента. По мере увеличения глубины наибольшее напряжение ртах уменьшается, распределение напряжений р становится более равномерным.
Наибольшее нормальное напряжение Pmaх, кПа, возникающее под центром тяжести подошвы фундамента на глубине d, м, определяется по формуле
Pmaх = ар0, (2.7)
где а — коэффициент распределения давления в грунте; ро — нормальные напряжения по подошве фундамента, кПа.
Эпюры вертикальных сжимающих напряжений σz при действии полосовой равномерно распределенной нагрузки
Эпюры вертикальных сжимающих напряжений σz при действии полосовой 
равномерно распределенной нагрузки
Напряжения в массивах грунтов возникают как под действием внешних нагрузок, так и от собственного веса грунта. Знание напряжений необходимо для расчетов деформаций грунтов, обусловливающих осадки и перемещения зданий и сооружений для оценки прочности, устойчивости грунтов и давления на ограждения.
|
|
|
Без учета распределения напряжений в грунте невозможно, например, рассчитать осадки насыпей, устоев мостов, акведуков, лотков, фундаментов искусственных и других сооружений.
Распределение напряжений в грунтовой толще зависит от следующих факторов: характера и режима нагружения массива, инженерногеологических и гидрогеологических особенностей площадки строительства, состава и физикомеханических свойств грунтов.
Давление от нагрузки, приложенной к поверхности грунтового массива, передается в грунте частицами или структурными агрегатами через точки контакта, распределяясь по мере углубления в грунт на все большую площадь.
При оценке напряжений, действующих в грунтах, реальные силы, приложенные к отдельным грунтовым частицам, заменяют воображаемыми силами, распределенными по всему объему или сечению грунтового массива.
Величину этих сил, отнесенных к единице площади сечения массива, и принимают условно за величину напряжений в грунте.
|
|
|
Формирование напряжений в грунтовой толще происходит не мгновенно при приложении нагрузки, а может развиваться весьма длительное время. Это связано со скоростью проектирования деформаций и особенно сильно проявляется в глинистых грунтах, где процессы фильтрационной консолидации (консолидация — процесс уплотнения грунта по мере удаления воды из его пор) и ползучести развиваются очень медленно.
Изучение напряженного состояния грунта можно проводить по двум направлениям:
- экспериментальным путем, измеряя непосредственно давления в грунте при помощи специального оборудования;
- теоретическим путем, используя методы теории упругости, так как здесь мы имеем дело с объемным напряженным состоянием грунтов.
Работа грунта основания существенно отличается от работы материала строительной конструкции, сооружений и т.д. Отличия состоят в следующем:
- грунты имеют малую прочность и большую деформируемость по сравнению с материалами конструкций; прочность их в десятки и сотни раз больше по сравнению с грунтом основания, а деформируемость, наоборот, меньше;
- деформация грунта во времени при постоянной нагрузке возрастает (например, для глинистых грунтов процессы консолидации и ползучести) (
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1133; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!