Расчет напряжений от действия сосредоточенной силы

КУРСОВАЯ РАБОТА

по механике грунтов на тему:

"Расчёт опоры путепровода, устойчивости подпорной стенки."

 

Содержание

 

Реферат

1.   Расчёт, напряжений от действия сосредоточенной силы.

1.1 Построение эпюры распределения вертикальных составляющих   напряжений sz по горизонтальной оси, заглублённой от поверхности на z0 и пересекающейся с линией действия силы N

1.2. Построение эпюры распределения вертикальных составляющих напряжений sz по вертикальной оси, удалённой от линии действия силы N на заданное расстояние r0

2. Расчёт искусственных сооружений на трассе автомобильной дороги

2.1. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

2.2. Расчёт фундамента опоры путепровода по деформациям основания

2.2.1. Определение размеров подошвы фундамента.

2.2.2. Расчёт осадки фундамента опоры путепровода.

2.3. Расчёт подпорной стенки, ограждающей выемку в грунте

2.3.1. Воздействие активного давления грунта на подпорную стенку.

2.3.2. Воздействие пассивного давления грунта на подпорную стенку

3. Расчёт устойчивости откоса выемки в грунте графоаналити-ческим методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения.

Библиографический список

 

Реферат

 

Курсовая работа по механике грунтов выполняется с целью: закрепления курса и приобретения студентами навыков в оценке инженерно-геологических условий строительной площадки и выполнения расчётов при решении практических инженерных задач, соответствующих профилю специальности "Автомобильные дороги".

Задание на курсовую работу включает в себя данные об инженерно-геологических условий строительной площадки, где на трассе автомобильной дороги, проходящей в выемке, в месте пересечения её с путепроводом, пробурены три скважины.

Заданы геологические колонки по скважинам, физические характеристики грунта, образец задания приводится.

Необходимо произвести расчёт откоса выемки в грунте, расчёт подпорной стенки, ограждающей выемку в грунте, расчёт осадки фундамента промежуточной опоры путепровода.

Отдельным разделом курсовой работы выделяется задача по определению вертикальных составляющих напряжений sz от действия на поверхности грунта сосредоточенной силы N.

Выполнению курсовой работы должно сопутствовать изучение специальной технической литературы.

 


Расчет искусственных сооружений на трассе автомобильной дороги.

Задание к курсовой работе по механике грунтов.

 

                 
 
h0
 
d1
A
l

 


       g = 10 кПа

       B = 0,7 м

                                     H = 5,8 м

       h0 = 1,6 м 

      N0 = 3000 кН

           d1 = 2,0 м
                           m1 = A/H1 = 1,6

 

 

Физические характеристики грунта.                            Таблица 3.

Глубина отбора, м Удельный вес грунта, g кН/м3 Удельный вес частиц грунта, gs кН/м3 Плотность сухого грунта, rd г/см3 Коэффициент пористости, e Полная влагоемкость, Wsat Показатель водонасыщения, Sr Число пластичности, Ip Показатель текучести, Il Наименование грунта по СНиП 2.02.01-83
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 2,5 18,9 26,46 1,57 0,71 0,26 0,88 12 0,42 Суглинок тугопластичный
2 5,0 18,8 26,85 1,43 0,92 0,34 1 23 0,17 Глина полутвердая
3 7,0 20,38 26,16 1,80 0,48 0,18 0,86 6 0,92 Супесь пластичная
4 11,0 19,6 26,07 1,65 0,61 0,23 0,91 0 0 Песок мелкий, средней плотности
5 14,5 19,6 26,85 1,57 0,75 0,27 1 20 0,15 Глина полутвердая

 

Механические характеристики грунта.                 Таблица 4.

Глубина отбора, м

Наименование грунта по СниП 2.02.01-83

Модуль деформации, Е, кПа

Удельное сцепление

Угол внутреннего трения

Условное расчетное сопротивление грунта R0, кПа

СI, кПа CII,кПа jI, град jII, град
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2,5 Суглинок тугопластичный 16000 16,6 25 19,1 22 220
2 5,0 Глина полутвердая 17000 28 42 14,8 17 263
3 7,0 Супесь пластичная 28000 11,3 17 23,5 27 300
4 11,0 Песок мелкий, средней плотности 33000 2 3 30,9 34 300
5 14,5 Глина полутвердая 21000 36 54 16,5 19 377

 

 



Расчет фундамента опоры путепровода по деформациям основания.

 

В исходных данных на курсовую работу заданы: нагрузка, передаваемая на фундамент от опоры путепровода N0; глубина заложения фундамента d1; соотношение сторон прямоугольной подошвы фундамента h=l/b. Необходимо определить размеры подошвы фундамента l,b, расчетное сопротивление грунта R, среднее давление под подошвой фундамента Р и осадку основания S.

 

Расчет подпорной стенки, ограждающей выемку в грунте.

Исходные данные для расчета заданы в задании на проектирование.

За подпорной стенкой залегают грунты ненарушенной структуры. На поверхности грунта имеется пригрузка интенсивностью g. Перед расчетом необходимо уточнить расположение слоев грунта на участке действия активного давления от поверхности грунта до глубины H и на участке действия пассивного давления – от дна выемки до глубины h0.

В расчете подпорной стенки учитываются расчетные характеристики грунта jI, СI.

Если в пределах подпорной стенки до глубины H залегают несколько слоев глинистых грунтов или несколько слоев песчаных грунтов, то их осредненные прочностные характеристики следует определить по формулам:

jI=(jI1h1+jI2+…)/H

CI=(CI1+h1+CI2h2+…)/H

 

Так же осредняются и удельные веса слоев грунта, залегающих за подпорной стенкой. Если же за подпорной стенкой от поверхности грунта до глубины Н1 залегает глинистый грунт, а ниже на участке Н2=Н-Н1 песчаный грунт, или наоборот, вначале песчаный, а затем глинистый грунт, то осреднение прочностных характеристик следует вести раздельно для слоя Н1 и для слоя Н2. Таким же образом при необходимости можно осреднить характеристики прочности в пределах слоя h0 для расчета пассивного давления.

По расчетам за подпорной стенкой от поверхности грунта до глубины:

H = 5,8 м                                                       j   = 15,46 0

g   = 18,9 кН/м                                           CI = 18,13 кПа

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по механике грунтов на тему:

"Расчёт опоры путепровода, устойчивости подпорной стенки."

 

Содержание

 

Реферат

1.   Расчёт, напряжений от действия сосредоточенной силы.

1.1 Построение эпюры распределения вертикальных составляющих   напряжений sz по горизонтальной оси, заглублённой от поверхности на z0 и пересекающейся с линией действия силы N

1.2. Построение эпюры распределения вертикальных составляющих напряжений sz по вертикальной оси, удалённой от линии действия силы N на заданное расстояние r0

2. Расчёт искусственных сооружений на трассе автомобильной дороги

2.1. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

2.2. Расчёт фундамента опоры путепровода по деформациям основания

2.2.1. Определение размеров подошвы фундамента.

2.2.2. Расчёт осадки фундамента опоры путепровода.

2.3. Расчёт подпорной стенки, ограждающей выемку в грунте

2.3.1. Воздействие активного давления грунта на подпорную стенку.

2.3.2. Воздействие пассивного давления грунта на подпорную стенку

3. Расчёт устойчивости откоса выемки в грунте графоаналити-ческим методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения.

Библиографический список

 

Реферат

 

Курсовая работа по механике грунтов выполняется с целью: закрепления курса и приобретения студентами навыков в оценке инженерно-геологических условий строительной площадки и выполнения расчётов при решении практических инженерных задач, соответствующих профилю специальности "Автомобильные дороги".

Задание на курсовую работу включает в себя данные об инженерно-геологических условий строительной площадки, где на трассе автомобильной дороги, проходящей в выемке, в месте пересечения её с путепроводом, пробурены три скважины.

Заданы геологические колонки по скважинам, физические характеристики грунта, образец задания приводится.

Необходимо произвести расчёт откоса выемки в грунте, расчёт подпорной стенки, ограждающей выемку в грунте, расчёт осадки фундамента промежуточной опоры путепровода.

Отдельным разделом курсовой работы выделяется задача по определению вертикальных составляющих напряжений sz от действия на поверхности грунта сосредоточенной силы N.

Выполнению курсовой работы должно сопутствовать изучение специальной технической литературы.

 


Расчет напряжений от действия сосредоточенной силы.

 

Заданы сосредоточенная сила N, расстояние z0 от поверхности грунта до горизонтальной оси z, пересекающейся с линией действия силы N, расстояние r0 от линии действия силы N до вертикальной оси z.

Необходимо построить эпюры напряжений sz при заданных значениях N, z0, r0.

Напряжения рассчитываются по формулам Буссинеска:

sz=3N/2p*z3/R5

или

sz=N/z2*K,

где       R – расстояние от точки приложения силы N до точки, в которой определяется напряжение; R= x2+y2+z2

K – безразмерный коэффициент, величина которая зависит от отношения r/z. Значения коэффициентов К приводится в таблице.

N = 35 kH

r0 = 3,5 м

z0 = 1,6 м

 

1.1 Построение эпюры распределения вертикальных составляющих напряжений sz горизонтальной оси, заглубленной от поверхности на z0 и пересекающейся с линией действия силы N.

 

Для построения эпюры sz по достаточно заполнить таблицу 1,
в которой z0=const задано, а r назначается, как показано в таблице 1. В зависимости от отношений r/z0 по таблице выбирается коэффициент K.

 

Расчет напряжений sz                                                                                            Таблица 1.

r, м z, м r/z K N/z2,кН/м3 sz, кПа
0,0 1,5 0 0,4775 15,5 7,40
1,0 1,5 0,67 0,2214 15,5 3,43
2,0 1,5 1,3 0,0415 15,5 0,64
3,0 1,5 2 0,0085 15,5 0,13
4,0 1,5 2,67 0,0026 15,5 0,0403
5,0 1,5 3,32 0,0009 15,5 0,014

 

Вывод: при удалении на величину z0 = 1,5 м от вертикальной нагрузки N = 35 кН максимальное значение sz(max)= 7,4 кПа располагается под данной силой и если постепенно удалять по горизонтали то sz будет убывать.

 

1.2 Построение эпюры распределения вертикальных составляющих напряжений sz по вертикальной оси, удаленной от линии действия силы N на заданное расстояние r0.

 

Для построения эпюры sz по достаточно заполнить таблицу 2,

в которой r0=const задано, а z назначается.

 

Расчет напряжений sz                                                                                            Таблица 2.

r, м z, м r/z K N/z2,кН/м3 sz, кПа
3,5 0,0 0 0,4775 0 0
3,5 1,0 3,5 0,0007 35 0,0245
3,5 2,0 1,75 0,0146 8,75 0,1277
3,5 3,0 1,16 0,0585 3,89 0,227
3,5 4,0 0,875 0,1086 2,18 0,237
3,5 5,0 0,7 0,1762 1,4 0,246
3,5 6,0 0,58 0,2629 0,97 0,255
3,5 7,0 0,5 0,2733 0,71 0,194

 

Вывод: если удалять по горизонтали исследуемого грунта от вертикальной нагрузки N = 35 кН на величину r0 = 3,5 м, напряжение sz на глубине z = 0 м принимает минимальное значение, с увеличением же глубины, напряжение sz повышается, следовательно в данном случае эпюра несимметрична, а sz(max)= 0,255 кПа.

 

 

По данным таблиц 1 и 2 строятся эпюры напряжений s z= f( z) и s z= f( r).

 

                                                         N

 


                                                                                                                                           Z0=

6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 r,м

 

                                                sz,кПа

 

                                                                                                                                              sz,кПа

 

                                                                                   

1

                                                                r0=

 

                                                                               2

 

 

                                                                               3

 

 

                                                                           4

 

 

                                                                               5

 

 

                                                                               6

                                                                               z,м

 

                                                                               7

 



Дата: 2019-05-29, просмотров: 136.