Раздел 4. Основы теории распределения напряжений в грунте

 

Основные термины и понятия:

Механика грунтов; теория упругости; напряжения;напряжения от собственного веса; деформации; критические нагрузки.

Основные обозначения:

СП – своды правил; СНиП – строительные нормы и правила.

Глоссарий к разделу дисциплины

Задача Буссинеска - теория, описывающая распределение напряжений в однородной изотропной упругой среде, к поверхности которой приложена вертикальная сосредоточенная нагрузка.

Коэффициент Пуассона (бокового расширения грунта), одна из физических характеристик материала упругого тела, равная отношению абсолютных значений относительной поперечной деформации элемента тела _x к его относительной продольной деформации _z, взятое с обратным знаком, вслучае, если действуют только вертикальные напряжения _z.

Метод угловых точек - метод расчета вертикальных сжимающих напряжений в любой точке основания, когда площадь загружения разбивают на прямоугольники так, чтобы проекция заданной точки на поверх­ность грунта была угловой для каждого пря­моугольника.

Модуль деформации грунта – одна из величин, характеризующих сжимаемость грунта, учитывает как упругие, так и остаточные деформации грунта. 

Напряжение - внутреннее усилие, возникающее в грунте при его нагрузке.

Напряжение касательное - напряжение, действующее в тангенциальном направлении по отношению к поверхности рассматриваемой площадки внутри массива грунта.

Напряжение эффективное - напряжение, действующее в скелете грунта, определяемое как разность между полным напряжением в образце грунта и давлением в поровой жидкости.

Начальная критическая нагрузка - начальная критическая нагрузка соответствует случаю, когда в основании под подошвой фундамента в единственной точке под гранью фундамента возникает предельное состояние.

Предельная критическая нагрузка - предельная критическая нагрузка соответствует напряжению под подошвой фундамента, при котором происходит исчерпание несущей способности грунтов основания. Нагрузка, соответствующая предельной критической приводит к полной потере устойчивости грунта основания и является абсолютно недопустимой для проектируемого сооружения.

Релаксациянапряжений – явление уменьшения напряжений (расслабление напряжений) при постоянстве общей деформации.

Методические рекомендации для студента по изучению раздела

Цель: ознакомление с порядком и правилами вычисления напряжений, возникающих в грунте от действия различных усилий.

Учебные вопросы: фазы напряженно-деформированного состояния грунта. Применимость к грунту решений теории упругости. Напряжения, возникающие от действия внешних нагрузок. Действие сосредоточенных сил, распределенной нагрузки. Действие равномерно распределенного давления, метод угловых точек. Напряжения, возникающие от действия собственного веса грунта.

Изучив данныйраздел, студент должен:

знать:

· условия применимости к грунту решений теории упругости;

· распределение напряжений в массиве грунта;

· сущность метода элементарного суммирования (элементарных квадратов);

· сущность метода угловых точек;

· особенности распределения напряжений от собственного веса грунта;

уметь:

· определять напряжения, возникающие в грунте от действия одиночной силы, нескольких сосредоточенных сил, любой распределенной нагрузки;

· определять напряжения от действия равномерно распределенного давления;

· определять напряжения от собственного веса грунта.

При освоении темы необходимо:

· изучить учебный материал раздела 4;

· акцентировать внимание на основных понятиях и терминах этогораздела;

· выполнить тест по разделу 4;

· ответить на вопросы для самоконтроля.