Изчисляване на слягането по метода на еквивалентния слой
Метод на еквивалентен слой
Методът на еквивалентния слой, предложен от N.A. Цитович, ви позволява да определите тягата, като вземете предвид ограниченото странично разширение. Еквивалентен слой е такава дебелина на почвата h e, която при условия на невъзможност за странично разширение (когато цялата повърхност е натоварена с непрекъснато натоварване) дава слягане, равно по величина на слягането на основата, което има ограничени размери в план при натоварване със същата интензивност. С други думи, при този метод пространственият проблем за изчисляване на селището може да бъде заменен с едномерен. Дебелината на еквивалентния слой зависи от коефициента на Поасон v, коефициента на формата на площта и твърдостта на основата ω и нейната ширина b.
Дебелината на еквивалентния слой се определя по формулата
където A \u003d (1-v) 2 / 1-2v е коефициент в зависимост от вида на почвата; ω е коефициент в зависимост от формата на основата и твърдостта; b е ширината на основата.
Комбинацията от Aω във формулата се нарича коефициент на еквивалентен слой. Стойностите на коефициента на еквивалентния слой в зависимост от коефициента на Поасон за различни почви и аспектното съотношение на натоварената площ са дадени в таблица. 7.5.
Утайката на хомогенна основа се определя по формулата
където P 0 - допълнителен натиск върху основата на основата (фиг. 7.14); m v е коефициентът на относителна свиваемост на почвата.
Ориз. 7.14. Изчислителна схема за определяне на слягането по метода на еквивалентния слой за нехомогенна основа
При този метод криволинейната диаграма 1 (виж фиг. 7.14) на разпределението на налягането в основата с достатъчна за практиката точност се заменя с еквивалентна на площ триъгълна диаграма 2 с височина H c \u003d 2 h Oe, където H c е мощността на компресируемата дебелина.
Тягата на нехомогенна (слоеста) основа също се определя по формулата (7.22), като единственатаразликата е, че използва среднопретеглената стойност на коефициента на относителна свиваемост, определена от условието, че в рамките на свиваемата дебелина общата утайка е равна на сумата от утайките на включените в нея слоеве. Стойността на среднопретегления относителен коефициент на свиваемост на слоестата стратификация на почвата се намира от израза
където h i е дебелината на i-тия слой почва в рамките на компресируемата дебелина; m vi е коефициентът на относителна свиваемост на i-тия слой; z i е разстоянието от долната точка на триъгълната диаграма до средата на i-тия слой (виж фиг. 7.14).
След това слягането на многослойната основа се изчислява по формулата
S=P 0 h E m v (7,24)
Предимството на N.A. Цитович е, че взема предвид коефициента на напречно линейно разширение (коефициент на Поасон), съдържащ се в продукта Aω, докато методът на сумиране по слой не го взема предвид, тъй като приемането на β = 0,8 за всички почви изравнява свойствата на всички почви.
Пример 7.3. Изчислете, като използвате метода на еквивалентния слой на NA. Селище Цитович на водна кула с височина 21,0 м, базирана на кръгла масивна основа с диаметър 8,0 м. Дълбочината на основата е d = 2,5 м.
Пример 7.4. Определете слягането на основата под колоната на рамковата сграда, като използвате метода на еквивалентния слой. Размерите на основата на основата са b × 1 = 2,5x2,5 m, дълбочината на основата на основата е d = 2,0 м. Допълнителното налягане под основата на основата е Р o = 235 kPa. Използваме земните условия на строителната площадка, разгледани в пример 7.3.