М.12.6. Який вид мають формули для головних напруг при завантаженні кінцевої ділянки границі напівплощини рівномірно розподіленим навантаженням?

Формули для головних напруг найбільшого s ₁ і найменшого s ₂ мають такий вигляд:

де a - кут видимості (див.рис.М.12.5).

 Чи приймаються для розрахунку першого критичного навантаження повні значення напруг, у яких ураховується власна вага ґрунту, або тільки додаткові напруги від зовнішнього навантаження?

При виводі формули для першого критичного навантаження приймаються повні значення напруг, що представляють собою сумарні напруги від зовнішнього навантаження р, пригрузки q і ваги ґрунту в розглянутій точці на глибині z, рівні g _z. Вважається що напруги передаються по гідростатичному закону як від ваги g _z, так і від пригрузки q, тобто як від важкої рідини. Тому вважається, що x ₀ = 1.

 Яка ставиться екстремальна умова, щоб одержати відсутнє рівняння для визначення величини першого критичного навантаження?

Екстремальна умова полягає в тім, що треба знайти таке значення кута видимості a , щоб при ньому глибина розташування точки із граничним станом z була б максимальною, тобто похідна прирівнювалася б нулю.

 Який вид має узагальнена формула Пузирєвського-Герсеванова? У вигляді скількох доданків її можна представити? Чому рівні коефіцієнти формули M_g ,M_q,M_c і від чого вони залежать? Чому дорівнює величина z_max по Пузирєвському-Герсеванову й по СНиП?

Узагальнена формула Пузирєвського-Герсеванова має такий вигляд

 

Коефіцієнти рівні

 

При виводі коефіцієнта М g згідно СНиП приймається z_max=b/4, коефіцієнти М _g, М_q і М_c залежать тільки від кута внутрішнього тертя ґрунту j . У Герсіванова й Пузирєвського було прийнято, що z_max= 0.

 Яким чином відбувається процес розвитку областей пластичних деформацій під фундаментом з ростом навантаження?

Рахується, що області пластичних деформацій зароджуються у країв фундаменту; далі з ростом навантаження вони поширюються вглиб і починають заходити під фундамент (рис.М12.10). Нарешті, при навантаженні, що досягає несучої здатності основи, обидві області пластичних деформацій замикаються на осі фундаменту й відбувається різке просідання його вниз.

 Який вид має схема розрахунку несучої здатності основи "по Прандтлю"? Що називається "пружним ядром" і де воно перебуває?

При розрахунку величини несучої здатності "по Прандтлю" передбачається існування трьох зон: зони з максимально напруженим станом I (або зони пасивного тиску), зони з мінімально напруженим станом II (або зони активного тиску) і перехідна між ними зона III, що дозволяє одержати плавну зміну напруг без стрибків у них. При цьому передбачається, що навантаження є рівномірним й не має горизонтальної складової. У дійсності ми прикладаємо навантаження за допомогою твердого шорсткуватого штампа, тому безпосередньо під ним замість зони з мінімально напруженим граничним станом формується зона, у якій немає граничного стану і яка як би зливається зі штампом, становлячи з ним одне ціле. Ця зона називається "пружним" або "твердим" ядром (рис.М.12.11).

Рис.М. 12.11. Обрис різних по характеру напруженого стану граничних зон за схемою Прандтля

 Яка основна ідея покладена в основу методу круглоциклічних поверхонь?

В основі цього методу закладена ідея про те, що при руйнуванні основи під фундаментом виникають дві тверді неграничні області, що відділяються друг від друга круглоциліндричною поверхнею (рис.М.12.14). При граничних умовах одна (верхня) область 1 сковзає уздовж цієї поверхні по іншій нижній області 2. Завдяки умові, що обидві області тверді, можливе здійснення переносу діючих сил уздовж ліній їхньої дії й оперирование рівнодіючими. Найнебезпечніша круглоциліндрична поверхня перебуває шляхом пробного пошуку й визначення мінімальної величини відносин моменту всіх утримуючих сил до моменту сил, що зрушуються.

Рис.М. 12.14. Схема для розрахунку граничного навантаження в припущенні утворення круглоциліндричних поверхонь ковзання

 Які рівняння задовольняються і які не задовольняються в способі круглоциліндричних поверхонь?

У способі круглоциліндричних поверхонь повністю не задовольняються умови рівноваги для проекцій на осі (вертикальну й горизонтальну), тому що нормальна стосовно дуги окружності складова рівнодіючого навантаження множиться на коефіцієнт внутрішнього тертя й цим вона переводиться в дотичний компонент, у той час як фактично уздовж поверхні мобілізується не все тертя, а тільки частина його. Те ж саме робиться й із силами зчеплення, що діють уздовж потенційної поверхні ковзання, які мобілізуються лише частково. Тому цей спосіб варто розглядати як інженерний і недостатньо твердий.

 Який вид має формула для коефіцієнта запасу (надійності)? Чи залежить коефіцієнт запасу стійкості на зрушення від радіуса окружності ковзання?

Ця формула для способу круглоциліндричних поверхонь має такий вигляд:

.

Від радіуса відношення моментів сил, що входять у цю формулу, формально не залежить, однак коли відшукується мінімальне значення величини K_зап= g n, то встановлюються й радіус, і положення центра дуги, що відповідають умові цього мінімуму.

 Яким чином розраховується стійкість на зрушення по площині контакту спорудження з основою?

Якщо не враховується величина відсічі ґрунту з боку, куди спрямоване зрушення, то підраховується вертикальна складова діючих сил N (рис. М. 12.17), потім вона множиться на коефіцієнт тертя f і додаються сили зчеплення по контакті C. Після цього максимально можливе значення, що вийшло, сили опору ділиться на величину сили, що зрушує , T_сдв і тим самим перебуває величина коефіцієнта запасу (надійності) , тобто

.

 Яким чином розраховується стійкість спорудження на перекидання?

Стійкість на перекидання (рис.М.12.18,а) оцінюється по відношенню моментів сил утримуючих і сил перекидаючих, узятих щодо крайньої точки. При цьому вважається, що спорудження як би ледве піднялося й тому реакція основи у вигляді зосередженої сили прикладена в крайній точці, а, отже, в умову рівноваги моментів вона не ввійде, тому що проходить через цей полюс.

Для того, щоб збільшити стійкість на перекидання, варто ввести ліворуч у спорудження консоль (рис.М.12.18,б). У випадку деформування основи обертання при перекиданні відбувається не навколо однієї крайньої точки, а спорудження "входить" у ґрунт основи, тому й обертання відбудеться навколо центра, що розташовується в межах підошви спорудження (рис.М.12.18,в). Перекиданню передує крен спорудження. Звичайно прагнуть не допускати відриву підошви від ґрунту, крім особливих випадків (наприклад, дії сейсмічних сил), і обмежувати співвідношення між максимальними й мінімальним вертикальними напругами (рис.12.18,г). При встановленні величин цих максимальних напруг варто враховувати також і дотичні зусилля, що виникають по підошві спорудження.

Рис.М. 12.18. Схема для розрахунку стійкості на перекидання:  а - перекидання відбувається навколо точки O; б - консоль, що збільшує опір перекиданню; в - перекидання навколо точки O при вдавленні спорудження в основу; г - епюра нормальних напруг по підошві фундаменту

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: