ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 5
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
| (наименование института полностью) |
| |
| (Наименование учебного структурного подразделения) |
| 08.03.01 Строительство |
| (код и наименование направления подготовки / специальности) |
| Промышленное и гражданское строительство |
| (направленность (профиль) / специализация) |
Практическое задание № 3
по учебному курсу «Механика грунтов»
(наименование учебного курса)
Вариант 10
| Обучающегося | | |
| | (И.О. Фамилия) | |
| Группа | СТРбд-2003а | |
| | | |
| Преподаватель |
| |
| | (И.О. Фамилия) | |
Тольятти 2023
Проверяемое задание 3
Тема «Напряжения в грунтах от действия внешних сил»
Задание 3.
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.
Таблица 3.1. Исходные данные
| № вар. | l1, м | b1, м | p1, кПа | l2, м | b2, м | p2, кПа |
| 10 | 5,0 | 2,4 | 380 | 4,0 | 2,4 | 320 |
Рисунок 3.1 – Схема к заданию 3
Расчет напряжений и построение эпюры
Распределение по глубине вертикальных составляющих напряжений σzp в любой точке массива грунта от действия определим по методу угловых точек.
Метод угловой точки используется, когда грузовую область можно разделить на отдельные прямоугольники, в которых точка, соответствующая оси, является угловой.
Максимальное сжимающее напряжение для областей под центром загружения прямоугольника определим по формуле:
, (3.1)где
– коэффициент, определяемый в зависимости от отношения сторон прямоугольной площади загружения 
(
– длинная сторона, 
– меньшая сторона независимо от направления сторон
,
) и относительной глубины 
(
– глубина, на которой определяется напряжение);
– 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
( – длинная сторона, – короткая сторона независимо от направления сторон, ) и относительной глубины 
( – глубина, на которой определяется напряжение); – интенсивность равномерно распределенной нагрузки.Значения коэффициента
приведены в таблице В.1 приложения В.Соответственно, пластины разделены на прямоугольники так, чтобы они имели общую угловую точку M.
Таблица 3.2. Размеры прямоугольников
| Прямоугольник 1 (ABCD) | Прямоугольник 2 (MOFN) | Прямоугольник 3 (MNGP) | Прямоугольник 4 (MOEK) | Прямоугольник 5 (MKHP) |
| l1 = 5,0 м | l2 = 4,2 м | l3 = 4,2 м | l4 = 1,8 м | l4 = 1,8 м |
| b1 = 2,4 м | b2 = 2,5 м | b3 = 2,5 м | b4 = 2,5 м | b4 = 2,5 м |
| p1 = 380 кПа | p2 = 320 кПа | p2 = 320 кПа | p2 = 320 кПа | p2 = 320 кПа |
Требуемые 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)Вычисления произведем в табличной форме.
Таблица 3.3. Напряжения в точке № 1 (на глубине 1 м)
| № прямоуг. | zi, м | li, м | bi, м | pi, кПа |  |  | αi | σzp |
| 1(+) | 1,0 | 5,0 | 2,4 | 380 | 2,08 | 0,83 | 0,8591 | 326,458 |
| 2(+) | 4,2 | 2,5 | 320 | 1,68 | 0,40 | 0,9741 | 77,928 | |
| 3(+) | 4,2 | 2,5 | 320 | 1,68 | 0,40 | 0,9741 | 77,928 | |
| 4(−) | 1,8 | 2,5 | 320 | 0,72 | 0,40 | 0,6912 | 55,296 | |
| 5(−) | 1,8 | 2,5 | 320 | 0,72 | 0,40 | 0,6912 | 55,296 | |
 | ||||||||
Таблица 3.4. Напряжения в точке № 2 (на глубине 2 м)
| № прямоуг. | zi, м | li, м | bi, м | pi, кПа | | | αi | σzp |
| 1(+) | 2,0 | 5,0 | 2,4 | 380 | 2,08 | 1,67 | 0,5744 | 218,272 |
| 2(+) | 4,2 | 2,5 | 320 | 1,68 | 0,80 | 0,8606 | 68,848 | |
| 3(+) | 4,2 | 2,5 | 320 | 1,68 | 0,80 | 0,8606 | 68,848 | |
| 4(−) | 1,8 | 2,5 | 320 | 0,72 | 0,80 | 0,576 | 46,080 | |
| 5(−) | 1,8 | 2,5 | 320 | 0,72 | 0,80 | 0,576 | 46,080 | |
 | ||||||||
Таблица 3.5. Напряжения в точке № 3 (на глубине 3 м)
| № прямоуг. | zi, м | li, м | bi, м | pi, кПа | | | αi | σzp |
| 1(+) | 3,0 | 5,0 | 2,4 | 380 | 2,08 | 2,50 | 0,3775 | 143,450 |
| 2(+) | 4,2 | 2,5 | 320 | 1,68 | 1,20 | 0,7065 | 56,520 | |
| 3(+) | 4,2 | 2,5 | 320 | 1,68 | 1,20 | 0,7065 | 56,520 | |
| 4(−) | 1,8 | 2,5 | 320 | 0,72 | 1,20 | 0,4363 | 34,904 | |
| 5(−) | 1,8 | 2,5 | 320 | 0,72 | 1,20 | 0,4363 | 34,904 | |
 | ||||||||
Таблица 3.6. Напряжения в точке № 4 (на глубине 4 м)
| № прямоуг. | zi, м | li, м | bi, м | pi, кПа | | | αi | σzp |
| 1(+) | 4,0 | 5,0 | 2,4 | 380 | 2,08 | 3,33 | 0,2571 | 97,698 |
| 2(+) | 4,2 | 2,5 | 320 | 1,68 | 1,60 | 0,5642 | 45,136 | |
| 3(+) | 4,2 | 2,5 | 320 | 1,68 | 1,60 | 0,5642 | 45,136 | |
| 4(−) | 1,8 | 2,5 | 320 | 0,72 | 1,60 | 0,3233 | 25,864 | |
| 5(−) | 1,8 | 2,5 | 320 | 0,72 | 1,60 | 0,3233 | 25,864 | |
 | ||||||||
