Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Состояние вопроса и задачи исследований плит, лежащих на сплошном основании 9-20
1.1. О моделях сплошного основания 9 - 14
1.2. О расчете прямоугольных плит,лежащих на сплошном основании 14 - 19
1.3. Выводы по главе 19 - 20
ГЛАВА 2. Основные уравнения изгиба тонких плит,лежащих на несвязном,физически нелинейном основании в условиях односторонней связи,с учетом особенностей поведения материала плиты 21 - 47
2.1. О расчетной модели грунтового основания и реактивном давлении основания на плиту при ее изгибе 21 - 26
2.2. Об изгибе прямоугольной плиты,выполненной из неоднородного,нелинейно-деформируемого материала и лежащей на несвязном,физически нелинейном основании при односторонней связи 26-32
2.3. Конечно-разностное представление уравнения изгиба прямоугольной плиты,лежащей на несвязном, физически нелинейном основании при односторонней связи 32 - 42
2.4. О граничных условиях ...42 - 44
2.5. О приведении произвольно действующей на
плиту нагрузки к узловой ...45 - 47
ГЛАВА 3. Построение расчета прямоугольных плит,лежащих на несвязном,физически нелинейном основании при односторонней связи,с учетом особенностей по ведения материала плиты 48-103
3.1. Об основных уравнениях изгиба плит,лежа щих на физически нелинейном основании в конечных разностях 48 - 67
3.2. Определение компонентов внутренних усилий .. 67-76
3.3. О вычислении жесткостных коэффициентов,характеризующих неоднородность и поведение материала плиты 76-89
3.4. Алгоритм решения задачи изгиба плиты,выполненной из неоднородного нелинейно-деформируемого материала,лежащей на несвязном,физически нелинейном основании при односторонней связи 89-103
ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование образцов пжт выполненных из неоднородного линейно-деформируемого материала,лежащих на грунтовом основании ... 104-170
4.1. Экспериментальная установка для испытания образцов плит 105-109
4.2. Изготовление образцов плит и определение характеристик их материалов І09-ІІ0
4.3. Определение механических характеристик образцов грунтового основания ІІ0-І24
4.4. Определение размеров штампа 124-152
4.5. Исследование поведения образцов плит,выполненных из неоднородного,нелинейно-деформируемого материала 152-170
ГЛАВА 5. Исследования повщшш плит,выполненных из неоднородного, нелинейно-деформируемого материала,лежащих на несвязн0м,физически нелинейном основании в условиях односторонней связи 171-240
5.1. Исследование влияния шага сетки на точность решения задачи І7І-І72
5.2. Исследование влияния числа ступеней загружения на точность решения задачи 172-176
5.3. О влиянии свойств неоднородности и нелинейности материала плиты на характер ее поведения и контакт с основанием 176-193
5.4. О влиянии односторонней связи плиты с основанием на распределение прогибов и внутренних усилий 193-202
5.5. О влиянии параметров основания на поведение плиты,выполненной из неоднородного,нелинейно-деформируемого материала 203-213
5.6. О влиянии положения сосредоточенной нагрузки на плите на её поведение и контакт с основанием 213-227
5.7. О влиянии параметров материала плиты на её изгиб 227-240
Заключение 241-246
Список использованной литературы
- О расчете прямоугольных плит,лежащих на сплошном основании
- Об изгибе прямоугольной плиты,выполненной из неоднородного,нелинейно-деформируемого материала и лежащей на несвязном,физически нелинейном основании при односторонней связи
- Определение компонентов внутренних усилий
- Определение механических характеристик образцов грунтового основания
Введение к работе
Значительный теоретический и практический интерес представляют собой конструкции непосредственно взаимодействующие с грунтовым основанием, так как все сооружения в основном опираются на массивы грунта, например: фундаменты сооружений, полы промышленных зданий, дорожные и аэродромные покрытия, днища резервуаров и другие. Эти конструкции в общем объеме строительства занимают значительный удельный вес, поскольку на их возведение расходуется до 50 % производимого в стране бетона, а стоимость нередко составляет 25-30$ стоимости всего сооружения [4б]. Поэтому уточнение существующих методов расчета элементов таких конструкций может привести к более целесообразному использованию материала при их возведении. Это в свою очередь будет способствовать повышению эффективности капитального строительства, предусматриваемого проектом ЦК КПСС к ХХУІ съезду партии "Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года"
Огромный размах строительства в нашей стране приводит все в большей степени к освоению территорий со слабыми, мало связными или посадочными грунтами, для которых в качестве фундаментов наиболее целесообразно применять плиты. Поэтому при возведении сооружений на таких основаниях изучение поведения плит приобретает определенный практический интерес и требует уточнения существующих способов расчета, что несомненно будет способствовать более высокой степени стандартизации и унификации их конструктивных элементов.
С точки зрения строительной механики расчет плит, лежащих на сплошном грунтовом основании, является одной из наиболее трудных задач. Сложность ее зависит от характера поведения материала плиты, характера применяемой модели основания и условий их взаимодействия. Поэтому первоначально рассматривались, как наиболее простые, вопросы расчета плит различной формы в предположении, что их материал ведет себя, как изотропный и линейно-упругий, опирающихся на сплошное основание, характеризуемое линейными моделями. Проведенные в этом направлении исследования достаточно обширны и имеют высокую степень завершенности. Поскольку применение плит в качестве фундаментных конструкций, как указывалось ранее, наиболее целесообразно при воздействии сооружений на мало связных или посадочных грунтах, обладающих ярко выраженным нелинейным характером деформирования, были проведены их исследования в предположении только линейно-упругих и изотропных свойств материала плит, лежащих на основании описываемом нелинейными моделями. За последнее время были рассмотрены вопросы расчета таких конструкций, выполненных из неоднородного, нелинейно деформируемого материала с учетом особенностей его поведения, опирающихся на основание характеризуемое линейными моделями в условиях двухсторонней связи плиты с ним. Проведенные в этом направлении исследования позволили получить интересные результаты, дающие возможность оценить поведение плит различной в плане формы, лежащих на упругом, неоднородном основании. Разработанная на основе этих исследований методика нашла применение при проектировании фундаментных плит каркасных зданий [14б].
В действительности же и материал плиты,которым в подавляющем большинстве случаев является желе зобе тон,,, и основание представляют собой сложные, неоднородные, нелинейно деформируемые среды, а связь между плитой и основанием - односторонняя. В связи с этим теоретические исследования поведения таких конструкций с учетом указанных особенностей, экспериментальная проверка их достоверности представляют значительный практический интерес, поскольку приводят к более точному описанию напряженно-деформированного состояния реальных конструкций фундаментных плит и более рациональному использованию материала.
Поэтому целью настоящей работы является исследование особенностей поведения прямоугольных плит выполненных из неоднородного, нелинейно деформируемого материала, лежащих на несвязном, физически нелинейном основании при односторонней связи.
Для решения поставленной задачи необходимо рассмотреть следующие вопросы, которые определяют научную новизну работы и выносятся на защиту:
- построение основных зависимостей, описывающих изгиб прямоугольных плит, выполненных из неоднородного, нелинейно деформируемого материала, лежащих на несвязном, неоднородном, физически нелинейном основании в условиях односторонней связи;
- разработка методики решения задач изгиба плит, выполненных из рассматриваемого материала, лежащих на сплошном основании, подчиняющемся принятой модели;
- разработка и возведение специальной установки в виде железобетонного лотка размером в плане 2,0x3,Ом и глубиной 2,2м для проведения экспериментального испытания плит,л ежащих на грунтовом основании;
- проведение экспериментальных исследований специально изготовленных образцов плит для оценки степени справедливости полученных теоретических результатов;/
- теоретические исследования влияния неоднородности и нелинейности материала плиты, односторонней связи ее с основанием, характеристик основания, основных параметров материала плиты и характера загружения на распределение осадок и внутренних усилий.
Практической ценностью работы является:
- построение зависимостей, характеризующих изгиб прямоугольных плит. свободно лежащих на сплошном грунтовом основании которые предусматривают учет свойств неоднородности и нелинейности, как материала плиты, так и подстилающего ее основания при односторонней связи;
- разработка программы расчета таких конструкций, на основании которой оказалось возможным выполнять расчеты реальных железобетонных плит, как наиболее часто встречающихся в практике строительства, при самых разнообразных параметрах плиты, характеристиках ее материала, основания и внешних нагрузок. Такая программа позволила выполнять расчеты конкретных фундаментных плит и была неоднократно применена при проектировании этого класса конструкций в г.Горьком.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографии и приложений.
Работа выполнена на кафедре строительной и теоретической механики Горьковского ордена Трудового Красного Знамени инженерно--строительного института им. В. П.Чкалова.
О расчете прямоугольных плит,лежащих на сплошном основании
Все многообразие существующих исследований по расчету плит, лежащих на сплошном грунтовом основании,можно представить работами, посвященными изгибу плит различной формы,как в линейной постановке, так и с учетом нелинейных явлений,связанных с конструктивной нелинейностью задачи.нелинейностью сплошного основания и нелинейностью материала самой плиты.
В первую очередь рассматривались вопросы расчета бесконечных и полубесконечных плит,как наиболее простых по сравнению с остальными и полученные при этом результаты имели высокую степень завершенности.
Однако не меньший интерес представляли и плиты конечных размеров (круглые,прямоугольные и более сложных форм),из которых значительное практическое применение нашли прямоугольные плиты, как наиболее часто встречающиеся в практике строительства.
Одним из первых в этом направлении явились работы Г.Вестер-гардта [195] ДЛаппеля [188] применивших метод Ритца для расчета плит на винклеровском основании,и Б.Г.Коренева [95].использовавшего метод компенсирующих нагрузок. Решение задачи при нагрузке, расположенной в любом месте плиты,и при различных условиях закрепления ее краев получено на основе вариационного метода А.И.Манве-ловым и Э.С.Барташевичем [118]. В.А.Киселев исследовал поведение прямоугольных изотропных и ортотропных плит,лежащих на основании характеризуемом двумя коэффициентами постели [82,83]. Я.А.Барг [14],К.А.Китовер [84] и другие [I90],[l94] получили решение задачи изгиба плиты в виде двойного тригонометрического ряда. Отдельные вопросы,связанные с расчетом прямоугольных плит,лежащих на несвязном основании и основании с двумя упругими характеристиками, рассматривались в работах Е.А.Палитникова [132,133],А.С.Малиева [ 115],А.Д.Дмитриева [65],П.Л.Пастернака [136] ,В.С.Корунского [lOI, 102],Е.С.Кононенко [91,92],Б.Л.Фаянса и Р.В.Серебряного [173] ДГ. Ванюшенкова [23],С.Н.Клепикова [87,88] и других [172].
За последнее время широкое распространение получили дискретные методы расчета в связи с удобной реализацией их на ЭВМ. К их числу относятся метод конечных разностей,вариационно-разностный и метод конечных элементов,с успехом используемый для решения разнообразных задач в трудах А.С.Смирнова [l4lj ,Д.Аргириса [8],0.3ен-кевича [7б],В.А.Постнова [138],Л.А.Розина [ 145],A.M.Масленникова [П9] и других. К числу авторов,применивших этот метод к расчету прямоугольных плит на сплошном о сновании, относятся Л.А.Гордон[57], использовавший модель плиты Рейснера,Т.Янг [199].рассмотревший вопрос учета геометрической нелинейности для плит с использованием прямоугольного конечного элемента,а также В.Ф.Рева [142] .Павлова [131] и другие [I86],[I89], [198].
Однако,следует отметить,что в этих исследованиях так же,как и в рассмотренных ранее,в основном связь между плитой и основанием предполагается двухсторонней,воспринимающей как растягивающие,так и сжимающие усилия. В действительности же такая связь является односторонней,что переводит эту задачу даже для линейных материалов плиты и основания в разряд конструктивно нелинейных и сильно осложняет ее решение особенно для связных оснований [55], [58].Наличие неполного контакта плиты с основанием было исследовано в работах Г.М.Бобрицкого [18],О.Ф.Коваленко [89]Д.Ю.Кузьмина [іОб], Б.Г.Коренева,Е.И.Черниговской [9б]Д.С.Осмонкулова [129],И.А.Мед-никова [120]и других [191,192]. Определенный интерес представляет работа Л.А.Пальмова [134] о влиянии начальных зазоров между плитой и основанием,рассматриваемых как случайная функция. Эти авторы принимали винклеровскую модель,рассматривая кусочно-линейную задачу и не учитывая нелинейный характер зависимости между напряжениями и осадками в основании. Учет этого фактора при расчете прямоугольных плит отражен в работах А.А.Афендульева,И.С.Куликова, Н.В.Стошшна,А.А.Юлиной [ 10,П], [l83],В.Н.Чернова [140] ,В.А.Крысь-ко и А.А.Мирумяна [і04],где принята в основном несвязная,физически нелинейная модель основания позволяющая учесть как нелинейные явления в основании,так и наличие односторонней связи плиты сним.
Исследования,связанные с расчетом прямоугольных плит,лежащих на основании в виде упругого полупространства и слоя конечной толщины, появились сравнительно недавно. Значительный вклад в разработку методов расчета этих конструкций внесен М.И.Горбуновым-Поса-довым и Т.А.Маликовой [55]доставивших программу расчета прямоугольных фундаметных плит,лежащих на сжимаемом слое конечной тол-шины. Эта же модель основания была положена в основу исследований А.М.Горлова и Р.В.Серебряного [59],составивших алгоритм расчета прямоугольных плит реализованный в программе АРАП-4[58][139],Ю.М. Мещерякова [І2І-І23],использовавшего метод подобия. Развитию конечно-разностных методов расчета плит,лежащих на упругом полупространстве, способствовали работы Л.П.Винокурова [27],В.И.Соломина, В.Н.Широкова,Э.А.Комарова [іБО-Ібі].
Известный интерес представляют исследования поведения плит, лежащих на сплошном грунтовом основании,с учетом нелинейности материала плиты. Так учет влияния появления пластических шарниров на поведение плит,лежащих на основаниях,представленных различными моделями,исследован в работах Б.Г.Коренева [94],[96-97],Р.В.Серебряного [148,149] и А.П.Синицына [154,155]. Учет влияния упруго-пластических свойств материала на распределение осадок и внутренних усилий в плитах,взаимодействующих с основанием,описанным различными моделями .рассмотрен В.А.Гришиным (б2,63],G.Gazelas [187], В.А.Крысько и А.А.Мирумяном [Ю4],В.П.Леньшиным [112].
Об изгибе прямоугольной плиты,выполненной из неоднородного,нелинейно-деформируемого материала и лежащей на несвязном,физически нелинейном основании при односторонней связи
Таким образом будем иметь 9 типов уравнений равновесия (2.26),(3.9)-(3.16) в зависимости от принадлежности узла к той или иной части сеточной области плиты. Составляя эти уравнения для каждого из узлов области занимаемой плитой,получим систему (777-72) уравнений с(т 2)(П+2) неизвестными прогибами внутриконтур-ных,контурных и первого ряда законтурных узлов. Используя граничные условия для контурных и угловых узлов (2.28),(2.30),(2.32), будем иметь дополнительные (2т+2п+А ) условий,которые совместно с уравнениями равновесия дадут систему (ЇЇІ 2) (ЇІ+2.) уравнений с (711+2)(71+2) неизвестными прогибами внутриконтурных,контурных и первого ряда законтурных точек.
Порядок системы может быть понижен,если в уравнениях равновесия исключить неизвестные прогибы в законтурных точках из граничных условий (2.28),(2.30),(2.32). Тогда получим 41 тип различных уравнений равновесия в зависимости от принадлежности узла к той или иной части сеточной области плиты. Такое значительное увеличение типов уравнений и сложность в формировании их коэффициентов приводит к значительному усложнению построения алгоритма решения задачи и увеличению требуемого для решения машинного времени. Исследования показали,что применение указанных выше 9-ти типов уравнений,с неизвестными прогибами внутриконтурных.контурных и первого ряда законтурных точек,значительно упрощает алгоритм решения и несколько снижает требуемое для решения машинное время.
Поэтому для исследования рассматриваемых плит будем использовать указанные выше 9-ть типов уравнений (2.26),(3.9)-(3.16) и граничные условия для контурных и угловых узлов (2.28),(2.30), (2.32) с неизвестными прогибами внутриконтурных,контурных и первого ряда законтурных узлов.
Известно,что изгибавшие и крутящие моменты могут быть выражены через прогибы узловых точек сеточной области плиты 2 у (2.18), а поперечные силы можно представить,как известно [l7lJ,B виде (2.14). Заменяя в (2.14) производные функций Щ Д їдГХдентрально-разностными отношениями узловых ординат (формула П.I),будем иметь
Подставляя в последнее значения моментов (2.18) и преобразовывая, получим следукшие зависимости для поперечных сил,выраженные через прогибы узловых точек сеточной области плиты Из выражений (2.18),(3.18),(3.19) видно,что при определении компонентов внутренних усилий необходимо знать прогибы внутриконтурных, контурных и двух рядов законтурных узлов сеточной области. Прогибы внутриконтурных,контурных и первого ряда законтурных точек определяются решением уравнений равновесия (2.26),(3.9)-(3.16) совместно с граничными условиями (2.28), (2.30),(2.32). Это дает возможность для вычисления изгибающих и крутящих моментов во всех узлах области использовать указанные выше соотношения (2.18).При определении же поперечных сил (3.17) для контурных узлов в дополнение к прогибам в первом ряде законтурных точек необходимо знать эти величины и во втором ряде. Этого можно избежать,если предварительно выразить крутящие моменты в соответствующих узлах области через односторонние разности прогибов узловых ординат внутриконтурных, контурных и первого ряда законтурных точек. Подставляя в (3.17) выражения моментов (2.18),(формулы П.4.І-П.4.4) и преобразовывая, получим следующие зависимости для поперечных сил в контурных узлах (см.рис.3.1), несколько отличные по форме от (3.18),(3.19):
Таким образом,будем иметь один тип выражений (2.18) для определения изгибающих и крутящих моментов и пять типов выражений для определения поперечных сил во внутренних (3.18),(3.19) и контурных (3.20)-(3.23) узлах сеточной области,занимаемой плитой,что несколько облегчает построение решения задачи на ЭВМ.
Плиты,лежащие на сплошном грунтовом основании,как правило выполняются из железобетона,обладающего сложной,неоднородной структурой и отличающегося рядом существенных особенностей,как например,нелинейность свойств материала плиты,появление трещин различных направлений в бетоне и достижение напряжений в арматуре предела текучести. Эти особенности приводят к тому,что свойства материала плиты становятся зависящими от ее напряженно-деформированного состояния. Поэтому поведение плит,выполненных из такого материала, может быть описано,как указано выше.известными выражениями (2.9), (2.10) и жесткостными коэффициентами Dv непосредственно зависящими от напряженного состояния плиты,характеризуемого четырьмя стадиями поведения ее материала.
Определение компонентов внутренних усилий
Как видно из этих выражений все элементы матрицы [А] зависят от поведения материала плиты,а элементы,лежащие на главной ее диагонали,и от поведения основания,являясь функциями прогибов ее узловых точек. Поэтому для построения матрицы [А] и вектора {it} в каждом конкретном случае необходимо знать характеристики,описывающие поведение основания Ті и tj /І З WA # и жесткости пли-ты /йо всех узлах области,которые как указано выше,зависят от искомых прогибов плиты
Для решения такой нелинейной задачи используем способ попыток. Предположим,что во всех узлах плиты материал ведет, себя как однородный,линейно-упругий, (то есть и все узлы плиты погружаются в основание с появлением в нем только упругих осадков ( то естьу-і,Р=У). Тогда для таких состояний плиты и основания,вы - 91 числяя элементы век тор ов [У], і Д [К j ,получим систему линейных уравнений (3.69) с неизвестными прогибами узловых точек /С,решением которой определяем их значения. По этим значениям вычисляем изгибающие и крутящие моменты 1х ,11у, ХУ в каждом узле сеточной области плиты,устанавливаем соответствующие стадии поведения ее материала с учетом процесса трешинообразования (3.3), определяем жесткости JJj/ JJji 9 jj yz ($-1,2,3)(2,12) и параметры С Р (2.25).характеризующие поведение основания,во всех узлах
При этом Определение. жесткостей плиты для Ш и И стадии поведения ее материала,вследствие появления трещин и развития неупругих деформаций,представляет собой достаточно сложную в логическом и вычислительном отношении задачу. Поэтому вычисление этих параметров производим на основе исследований позволяющих достаточно точно выявить процесс образования и развития трещин,прикладывая действующую на плиту нагрузку определенными ступенями. При этом,если в каком-либо узле на одной из ступеней нагружения возникала трещина,то ее направление,определяемое известными зависимостями (3.33),сохраняем неизменным и на всех последующих этапах расчета и ступенях загружения,а жесткостные коэффициенты при возможных незначительных местных разгрузках,за счёт увеличения неоднородности материала плиты с появлением трещин,принимаем наибольшими из сравнения их значений на соседних этапах решения , сохраняя неизменными и соответствующие этому этапу параметры
На основании вычисленных таким образом жесткостей плиты и выявленных областей поведения основания в каждом узле определяем вектораргс: J 9 \ т j ,{Лг и формируем систему уравнений (3.69) решением которой вычисляем новые значения прогибов іу/С. По этим прогибам определяем изгибающие и крутящие моменты,жесткости плиты, параметры основания во всех узлах сеточной области. Если два соседних решения отличаются на величину большую наперед заданной точности,переходим к следующему этапу решения для той же ступени нагрузки,принимая жесткости плиты и параметры основания по результатам предыдущего этапа решения в соответствии с выявленными стадиями поведения материала плиты,схемами возникновения и развития трепшн,зонами контакта плиты с основанием при упругих или неупругих его осадках. Процесс решения при данной ступени нагрузки считается законченным,если моменты и прогибы на соседних этапах отличаются во всех узлах не более чем на 3$,а зоны поведения основания подтверждают решение предыдущего этапа. Полученные на последнем этапе решения прогибы,изгибающие и крутящие моменты,жесткости, параметры основания во всех узлах плиты,принимаем за исходные для формирования матрицы [ AJ при следующей ступени загружения.Осуществляя аналогичные вычисления по каждой ступени загружения,можно получить значения прогибов,изгибающих и крутящих моментов во всех узлах плиты от заданной нагрузки.
С учетом рассмотренных особенностей и приведенных ранее зависимостей была составлена программа расчета прямоугольных плит,выполненных из рассматриваемого материала,лежащих на физически нелинейном,неоднородном основании в условиях односторонней связи,позволяющая производить расчет как целой плиты,так и части ее, если материал плиты,занятая плитой область и действующая нагрузка обладают симметрией
Определение механических характеристик образцов грунтового основания
Все плиты,лежащие на грунтовом основании,в основном выполняются из железобетона,обладающего ярко выраженными свойствами неоднородности и нелинейности. Поэтому в качестве образцов для проведения экспериментальных исследований были изготовлены железобетонные образцы,для приготовления которых использовались: портландцемент активностью 40 МПа,удельным весом 30 кН/м3; песок средней крупности удельным весом 25 кН/м ; объемным весом 1,6 кг/дм и влажностью 6%; гравий с наибольшей крупностью зерен до Юммудельным весом 21 кН/м3,объемным весом 1,4 кН/дм3; пустотностью 40$ и влажностью 3%. Из арматурной гладкой холоднотянутой проволоки класса В-І диаметрами Змм,5мм были изготовлены сварные прямоугольные и квадратные сетки с отгибами по концам (табл.4.I),укладываемые в стальные формы. П,риготовление бетона производилось в весовом отношении принятых материалов Ц:П:Г = 1:2,04:4,43 при В/Ц = = 0,8,что соответствует марке 150. При этих соотношениях тщательно перемешанным бетоном заполняли формы образцов плит (см.табл. 4.1),образцов-кубов размерами 15,0x15,0x15,Осм в количестве бштук, образцов-призм размерами 100x10,0x40,0см в количестве 12 штук и производили уплотнение бетона в этих формах на виброплощадке с последующей выдержкой в условиях нормального твердения в течение 28 суток.
После указанной выдержки бетона и к моменту испытания плит определялись на прессе ПСУ-І25 прочность бетона на сжатие/1, на образцах-кубах [іб] (табл.4.2); начальный модуль упругости бетона - no fcg на образцах - призмах с измерением их деформаций индикаторами часового типа с ценой делений 0=0,01 мм [l7J (табл.4.3),(табл. 4.4);призменная прочностьКдр на образцах-призмах [і?] (см.табл. 4.3),(табл.4.4) и прочность бетона на растяжение на образцах-призмах [іб],[lI3j(табл.4.5). Начальный коэффициент поперечной деформации бетона (коэффициент Пуассона) Л был принят равным 0,2[l69j. Временное сопротивление арматуры6 определялось на машине УИМ-50 на образцах арматуры диаметрами Змм,5мм [l67j (табл.4.6), а модуль упругости L,Q - на машине Р-5 на образцах того же диаметра с измерением деформаций рычажными тензометрами с базой - 20мм и коэффициентом увеличенияИі = 1000[l67] (табл.4.7),(табл.4.8).
Известно,что механические характеристики грунта зависят,как от геометрических размеров штампа,так и от его формы [55]. Это приводит к необходимости применения различных методов определения коэффициента постели при проектировании фундаментных конструкций, используя соответствующие методики 87]. Поэтому в данном исследовании для определения параметров грунта был принят квадратный абсолютно жесткий штамп,размеры которого давали хорошее совпадение экспериментальных прогибов плит с теоретическими. Для этого характеристики образцов грунта определялись в 12 точках по площади лотка жесткими квадратными штампами размерами 5,0x5,Осм; 10,Ох хЮ,0см; 15,0x15,Осм; 20,0x20,Осм (рис.4.4). При испытании каждым штампом парафино-марлиевую пленку вырезали по его периметру и удаляли, а после завершения испытания вновь восстанавливали.
Передача нагрузки с рычага на штамп осуществлялась с помощью центрирующего металлического стержня,опирающегося обоими концами на металлические пластины со специальными вырезами.Для определения давления от собственного веса рычагов,опорных стержней, люлек и штампов производилось их взвешивание на весах с точностью до 10 граммов и определение положения центра тяжести рычагов (таблица 4.9). Нагрузки,создаваемые собственным весом штампа,опорного стержня,рычага и люНагружение штампов осуществлялось стандартными гирями,вес которых для одной ступени нагрузки составляет 20 Н для штампа 5,0 х х 5,0 см, 50 Н для штампов 10,0 х 10,0 см и 20,0 х 20,0 см, 30 Н для штампа 15,0 х 15,0 см,что соответствует увеличению давления на грунт при каждой ступени загружения на ступень нагрузки выдерживали до практически полного затухания осадок (когда осадки нарастают не более 0,005 мм за пятиминутный интервал времени). Измерение осадок каждого шташа производили четырьмя индикаторами часового типа (цена деления 0,01мм) с
подвижной шкалой установленными по его углам (в точках 0?»,Сли), за исключением штампа 5,0 х 5,0 см,где измерения производили двумя индикаторами установленными по краям штампа вдоль его средней линии. Перед началом испытания шкалу каждого индикатора устанавливали на нижний предел измерения (0,00 мм).
За вертикальную осадку штампа принимали среднее значение отсчетов по индикаторам (табл.4.10-4.17),по которым определяли осадки каждой ступени загружения (табл.4.18-4.21). Поскольку последние для одного и того же типа штампа в разных точках данного образца основания отличались не более чем на 10% друг от друга,то для определения механических характеристик грунта принимали среднее значение осадок,полученные в трех точках по площади лотка.
