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: 67
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 | |
|