Файл: Горизонтальная поверхность массива грунта нагружена равномерно распределенной вертикальной нагрузкой интенсивностью.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2023

Просмотров: 53

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Горизонтальная поверхность массива грунта нагружена равномерно распределенной вертикальной нагрузкой интенсивностью р1 и р2. Размеры прямоугольных площадок в плане: l1 х b1 и l2 х b2.

Необходимо определить величины вертикальных напряжений σzp от совместного действия распределенных нагрузок на поверхности в грунтовой толще на вертикали, проходящей через точку M, на глубинах 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 м. Расстояние между осями площадок нагружения – L = 3,0 м. По вычисленным напряжениям постройте эпюру распределения σzp.



Рисунок 3.1 – Схема к заданию 3

Исходные данные

Горизонтальная поверхность массива грунта нагружена равномерно распределенной вертикальной нагрузкой интенсивностью р1 и р2. Размеры прямоугольных площадок в плане: l1 х b1 и l2 х b2.

Необходимо определить величины вертикальных напряжений σzp от совместного действия распределенных нагрузок на поверхности в грунтовой толще на вертикали, проходящей через точку M, на глубинах 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 м. Расстояние между осями площадок нагружения – L = 3,0 м. По вычисленным напряжениям построить эпюру распределения σzp.

вар.

l1, м

b1, м

p1, кПа

l2, м

b2, м

p2, кПа

23

3,3

2,4

210

4,2

2,4

440



Рисунок 3.2 – Расчетная схема к заданию 3

Расчет напряжений и построение эпюры

Распределение по глубине вертикальных составляющих напряжений σzp в любой точке массива грунта от действия равномерно распределенной нагрузки в пределах или за пределами плит нагружения может быть определено по методу угловых точек.


Метод угловых точек применяется тогда, когда грузовая площадь может быть разбита на отдельные прямоугольники, в которых точка, соответствующая оси, является угловой.

Максимальное сжимающее напряжение для площадок под центром загружения прямоугольника определяется по формуле:

, (3.1)

где

α – коэффициент, определяемый в зависимости от отношения сторон прямоугольной площади загружения (l – длинная сторона, b – меньшая сторона независимо от направления сторон, l > b) и относительной глубины (z – глубина, на которой определяется напряжение);

p – интенсивность равномерно распределенной нагрузки.

Вертикальные напряжения по вертикали, проходящей через угловую точку загруженного прямоугольника, определяются по формуле:

, (3.2)

где

α – коэффициент, определяемый в зависимости от отношения сторон прямоугольной площади загружения (l – длинная сторона, b – короткая сторона независимо от направления сторон, l > b) и относительной глубины (z – глубина, на которой определяется напряжение);

p – интенсивность равномерно распределенной нагрузки.

Значения коэффициента α приведены в таблице В.1 приложения В.

В соответствии с этим плиты разбивают на прямоугольники таким образом, чтобы они имели общую угловую точку M.

Вводятся размеры соответствующих получившихся прямоугольников:

Прямоуг. 1 (ABCD)

Прямоуг. 2 (MOFN)

Прямоуг. 3 (MNGP)

Прямоуг. 4 (MOEK)

Прямоуг. 5 (MKHP)

l1 = 3,3 м

l2 = 4,2 м

l3 = 4,2 м

l4 = 2,1 м

l4 = 2,1 м

b1 = 2,4 м

b2 = 2,1 м

b3 = 2,1 м

b4 = 1,85 м

b4 = 1,85 м

p1 = 210 кПа

p2 = 440 кПа

P2 = 440 кПа

p2 = 440 кПа

p2 = 440 кПа


Искомые напряжения в точке М от действия нагрузки по прямоугольникам 1, 2 и 3, взятые со знаком «+», прямоугольникам 4 и 5 со знаком «−», определяются по формуле:

(3.3)

Напряжения в точке № 1 (на глубине 1 м)

№ прямоуг.

zi, м

li, м

bi, м

pi, кПа





αi

σzp

1(+)

1,0

3,3

2,4

210

1,38

0,83

0,833

175,93

2(+)

4,2

2,1

440

2

0,48

0,954

104,94

3(+)

4,2

2,1

440

2

0,48

0,954

104,94

4(−)

2,1

1,85

440

1,14

0,54

0,913

100,43

5(−)

2,1

1,85

440

1,14

0,54

0,913

100,43




Напряжения в точке № 2 (на глубине 2 м)

№ прямоуг.

zi, м

li, м

bi, м

pi, кПа





αi

σzp

1(+)

2,0

3,3

2,4

210

1,38

1,67

0,507

106,47

2(+)

4,2

2,1

440

2

0,95

0,815

89,65

3(+)

4,2

2,1

440

2

0,95

0,815

89,65

4(−)

2,1

1,85

440

1,14

1,08

0,688

75,68

5(−)

2,1

1,85

440

1,14

1,08

0,688

75,68




Напряжения в точке № 3 (на глубине 3 м)

№ прямоуг.

zi, м

li, м

bi, м

pi, кПа





αi

σzp

1(+)

3,0

3,3

2,4

210

1,38

2,5

0,305

64,05

2(+)

4,2

2,1

440

2

1,43

0,599

65,89

3(+)

4,2

2,1

440

2

1,43

0,599

65,89

4(−)

2,1

1,85

440

1,14

1,62

0,472

51,92

5(−)

2,1

1,85

440

1,14

1,62

0,472

51,92



Напряжения в точке № 4 (на глубине 4 м)

№ прямоуг.

zi, м

li, м

bi, м

pi, кПа





αi

σzp

1(+)

4,0

3,3

2,4

210

1,38

3,33

0,196

41,16

2(+)

4,2

2,1

440

2

1,9

0,505

55,55

3(+)

4,2

2,1

440

2

1,9

0,505

55,55

4(−)

2,1

1,85

440

1,14

2,16

0,330

36,3

5(−)

2,1

1,85

440

1,14

2,16

0,330

36,3




Напряжения в точке № 5 (на глубине 5 м)

№ прямоуг.

zi, м

li, м

bi, м

pi, кПа





αi

σzp

1(+)

5,0

3,3

2,4

210

1,38

4,17

0,134

28,14

2(+)

4,2

2,1

440

2

2,38

0,393

43,23

3(+)

4,2

2,1

440

2

2,38

0,393

43,23

4(−)

2,1

1,85

440

1,14

2,7

0,236

25,96

5(−)

2,1

1,85

440

1,14

2,7

0,236

25,96