13 Методи дослідження грунтів в польових умовах (білет4)

Польовий  метод  дослідження  —  це  проведення  польових  дослідів  (експериментів).  Він  є  основним  методом  наукової  агрономії,  бо  саме  за  його  допомогою  пов'язуються  теоретичні  дослідження  з  практич- ними  :  на  основі  його  даних  розробляються  рекомендації  агрозаходів,  технологій і сортів для сільськогосподарського виробництва.  Основним  завдання  польового  методу  —  виявлення  достовірних  різниць  між  варіантами  досліду,  кількісна  оцінка  впливу  факторів  життя на врожайність рослин та якість продукції.

Польові методи визначення параметрів механічних властивостей грунтів.

У тих випадках, коли складно або неможливо відібрати зразки грунту непорушеною структури для визначення деформаційних і міцнісних характеристик використовують польові методи випробувань. Випробування пробної статичним навантаженням для визначення модуля деформації грунтів проводяться в шурфах інвентарними жорсткими штампами. Модуль деформації визначається за формулою: - Коефіцієнт, що залежить від форми жорсткого штампу; - Ширина або діаметр штампа; - Коефіцієнт Пуассона; - Тиск і осаду штампа в межах лінійної залежності кривої на рис. 2.1.б. Статичне зондування полягає в повільному задавліванія в грунт стандартного зонда. Механічні та міцнісні характеристики визначаються за величиною питомого опору зануренню зонда . Динамічне зондування проводиться шляхом забивання в грунт зонда з колонки штанг з конічним наконечником. Основою для визначення механічних параметрів грунту є показник зондування - Число ударів, необхідних для занурення зонда на 10 см.

14 Граничні стани грунтів основи (білет4)

Метою розрахунку будівельних конструкцій є за­безпечення необхідних умов експлуатації будівлі чи споруди і достатньої їх міцності при наймен­ших витратах матеріалів та праці на виготов­лення, монтаж і експлуатацію, тобто найменшій зведеній вартості. Останнім часом конструкції розраховують на силові та інші впливи за гра­ничними станами, при яких вони перестають за­довольняти вимоги, поставлені під час зведення та експлуатації.

Граничні стани об'єднують у дві групи:

• граничні стани першої групи призводять до вичерпання несучої здатності конструкцій, зумов­люють їх непридатність до подальшої експлуа­тації;

• граничні стани другої групи зумовлюють не­придатність конструкцій до нормальної експлуа­тації чи знижують їх довговічність внаслідок значного деформування.

Нормальною вважають експлуатацію, яка здійснюється відповідно до технологічних або по­бутових умов без обмежень, передбачених у нор­мах чи завданні на проектування. При граничних станах другої групи експлуатація конструкцій можлива тільки при встановленні відповідних об­межень.

Найпоширенішими граничними станами пер­шої групи є в'язке, крихке, втомне чи іншого ха­рактеру руйнування, спричинене силовими впли­вами; руйнування від одночасної дії силових фак­торів та несприятливих впливів зовнішнього се­редовища; загальна втрата стійкості форми; втрата стійкості положення; якісна зміна конфігу­рації; резонансні коливання; стани, при яких ви­никає необхідність припинити експлуатацію через текучість матеріалу, зсуви у з'єднаннях, пов­зучість, наявність тріщин у металевих конструк­ціях тощо.

До граничних станів другої групи належать надмірні переміщення, осідання, кути поворотів, коливання, розкриття тріщин у залізобетонних конструкціях.Надійність конструкцій забезпечується розра­хунком, який повинен враховувати невигідні зна­чення навантажень та їх поєднання, несприятливі впливи, можливі відхилення у механічних характеристиках матеріалів, а також умови експлуа­тації й особливості роботи конструкції. Розраху­нок виконують на основі ідеалізованих припущень та розрахункових схем, які мають відображати дійсні передумови роботи конструкції. При необ­хідності враховують геометричну і фізичну нелінійність, деформаційні властивості матеріалів, просторову роботу конструкцій. Граничне розрахункове значення постійного навантаження G_dm встановлюється таким, щоб воно з заданою ймовірністю P_G не могло бути перевищене. Допускається виходити з умови, що ймовірність перевищення граничного розрахункового значення в сто разів менша за ймо­вірність перевищення експлуатаційного розрахункового значення.

7.2.4 Експлуатаційне розрахункове значення змінного навантаження Q_de встановлюється таким, щоб можлива дія навантаження більшої інтенсивності в середньому не перевищувала за­ даного значення (наприклад, 2 %). Частка часу η встановлюється з умов ефективного використання конструкції за функціональним призначенням.

7.2.5 Граничне розрахункове значення змінного навантаження Q_dm визначається з умови його неперевищення протягом заданого часу Т з заданою ймовірностю P_Q.

Як правило, в якості Т вибирається встановлений термін експлуатації T_ef, а ймовірність P_Q приймається такою, щоб величина Q_dm могла перевищуватися в середньому не частіше одного разу протягом терміну T_ef.

7.2.6 Схематизовані розрахункові значення Q_di встановлюються залежно від тих властивостей реального процесу навантаження, які є визначальними для явища, що розглядається, і яке може призвести до відмови конструкції.Для врахування тривалих реологічних процесів (усадка, повзучість) встановлюється схематизоване квазіпостійне розрахункове значення Q_di(t) = Q_di, а для врахування явища втомлюваності схематизоване циклічне розрахункове значення у вигляді гармонічного закону з характерною частотою ω_di . Величина Q_di визначається з умови еквівалентності результатів розрахунку на дію реального процесу навантаження Q_d (t) і на дію навантаження з ідеалізованою залежністю від часу. У необхідних випадках схематизоване циклічне значення може розглядатися як одна із складових сумарного навантаження (наприклад, пульсаційна складова вітрового навантаження).

7.2.7. Граничне розрахункове значення аварійного навантаження U_dm встановлюється аналогічно Q_dm ; за необхідності з іншою ймовірністю неперевищення Р_U (T_ef) встановленого терміну експлуатації. Поряд зі значенням U_dm в нормах навантажень і впливів встановлюється середня періодичність появи такого навантаження або імовірність його реалізації протягом терміну T_ef.

7.2.11 Навантаження для перевірки граничних станів другої групи встановлюються залежно від призначення та експлуатаційних вимог до конструкції, яка розглядається:- якщо вихід за граничний стан другої групи може бути допущений один раз за Т_е років, то використовуються експлуатаційні розрахункові значення Q_de постійних навантажень, а також граничні розрахункові значення Q_dm(T) тривалих та короткочасних змінних основних навантажень, що відповідають періоду повторюваності Т;- якщо в процесі експлуатації конструкції вихід за граничний стан другої групи може бути допущений протягом визначеної частки встановленого терміну експлуатації конструкції T_ef, то для розрахунку використовуються експлуатаційні розрахункові значення Q_de постійних навантажень, а також експлуатаційні розрахункові значення Q_de(η) змінних основних навантажень, що відповідають цій частці η.