1.) Физические характеристики грунтов, определяемые экспериментально: плотность, влажность, плотность твердых частиц.
Плотность грунтаρ=m/V(г/см 3 или т/м 3 ).ρв природе =от1,1(ил, торф) до 2,4( морена). Чем выше плотность, тем грунт лучше. ρm— среднее значение плотности (супеси, суглинки, глины). ρm= от 1,6 до 2,1. Удельный вес грунтаγ=ρ*g (гдеg– ускорение свободного падения = 9,81 кН/м 3 ).
Плотность твердых частицρs=m1/V1(m1иV1– масса и объем твердых частиц). Обычно принимается по таблицам. (ρs=2,66 – песок/ 2,7 – супесь/ 2,72 – суглинок/ 2,74 – глины). Удельный вес твердых частицγs=ρs*g,
Влажность грунтаw=m2/m1(m2– масса воды). Влажность грунта – это отношение массы воды к массе грунта, высушенного приt=105°С(±1°С) до постоянной массы. Почему именно такая температура – так как связанная вода испаряется приt>100°С, а при более высокой температуре сгорает органика и теряется масса твердых частиц.w=0-200%. 0%-абсолютно сухой грунт. В порах которого только воздух (практически это невозможно, если только верхний слой грунта пустыни). 200% — торф. Чем больше влажность, тем грунт слабее.wm=5-25%пески, 15-45%-глины. (Измерение: д.е. – доли единицы и %, если умножить на 100).
2.) Вычисляемые физические характеристики грунтов: плотность грунта в сухом состоянии, удельный вес грунта в сухом состоянии, пористость, коэф-т пористости, коэф-т водонасыщения, плотность грунта с учетом взвешивающего действия воды. Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды.
Плотность грунта в сухом состоянии (плотность скелета грунта)ρd=ρ/(1+w)(г/см 3 или т/м 3 ).ρd=от 1 до 2,1. Чем вышеρd, тем грунт лучше. Еслиρd
Удельный вес грунта в сухом состоянии (удельный вес скелета грунта)γd=ρd*g , такжеγd=γ/(1+w).
Пористость грунтаn=Vпор/Vобразца , такжеn= (ρs— ρd)/ρs = (γs— γd)/ γs Измерение: д.е. или %.
n=20-85%. Чем больше пористость, тем грунт слабее.nm=40-65%.
Коэф-т пористостие=Vпор/V1 , а такжее=(ρs— ρd)/ρd = (γs— γs)/ γd. Измеряется в д.е. Чем выше коэф-т пористости, тем грунт слабее. Еслие>1, такой слабый грунт укрепляют, либо на нем не строят.
е=0,2-12д.е. Чем большее, тем грунт слабее. Существует классификация грунтов по коэф-ту пористости по ГОСТ 25100-95 «Грунты, классификация».
Коэф-т водонасыщенияSr=w/wsat. (здесьw- естественная влажность) Характеризует степень заполнения пор водой.wsat– полная влагоемкость (влажность грунта, при которой все поры грунта заполнены водой).wsat = (e+ρw)/ρs(ρw-плотность воды 1т/м 3 ). Такжеwsat = (e*γw)/γs (γw –удельный вес воды 9,81 или ≈ 10кН/м 3 .Sr=(w*ρs)/(e*ρw)=(w*γs)/(e*γw).Измеряется в д.е.
Sr=0-1д.е. Чем выше коэффициент водонасыщения, тем грунт слабее. По коэф-ту водонасыщения грунты классифицируются по ГОСТ 25100-95.
Плотность грунта с учетом взвешивающего действия водыρsb= (ρs-ρw)/(1+e). Измеряется в г/см 3 или т/м 3 . Определяется для водонепроницаемых грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод.
Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия водыγsb= (ρsb*g)= (γs— γw)/(1+e). Измеряется в кН/м 3 .
Как определить удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды
(ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ ИНЖЕНЕРОВ)
- > Предисловие
- > 1. Математика. Некоторые сведения из элементарной математики
- > 1.1 Простые дроби
- > 1.2 Десятичные дроби
- > 1.3 Степенные формулы
- > 1.4 Степень и корни
- > 1.5 Квадратные уравнения
- > 1.6 Логарифмы
- > 1.7 Вычисление элементов длины окружности
- > 1.8 О радианном и градусном измерении углов
- > 1.9 Обращение десятичной дроби в простую
- > 1.10 Правила округления
- > 1.11 Равнодействующая сил. Параллелограмм сил
- > 1.12 Решение системы линейных уравнений
- > 1.13 Среднее арифметическое и среднее квадратичное отклонение
- > 1.14 Тригонометрические функции
- > 1.15 Десятичная и двоичная системы исчисления
- > Предисловие
- > 2.1 Функциональная зависимость. Переменные величины
- > 2.2 Понятие о пределе переменной
- > 2.3 Функция и ее простейшие свойства. Приращение функции
- > 2.4 Скорость изменения функции (подведение к понятию о производной)
- > 2.5 Производная функция
- > 2.6 Геометрическое изображение приращений аргумента и функции
- > 2.7 Геометрический смысл производной. Уравнение пучка прямых
- > 2.8 Формулы дифференцирования
- > 2.9 Производная второго порядка
- > 2.10 Изучении функций с помощью производных
- > 2.11 Дифференциал
- > 2.12 Геометрическое изображение дифференциала
- > 2.13 Дифференциал второго порядка
- > 2.14 Дифференциал. Некоторые размышления автора (для внеклассного чтения)
- > 2.15 Интеграл
- > 2.16 Основные свойства неопределенного интеграла
- > 2.17 Основные формулы интегрирования
- > 2.18 Определение постоянной интегрирования
- > 2.19 Интегрирование способом подстановки
- > 2.20 Определенный интеграл и его основные свойства
- > 2.21 Геометрический смысл определенного интеграла
- > 2.22 Кривизна кривой
- > 2.23 Практические примеры прикладного использования производной и интеграла
- > Предисловие
- > 3.1 Основные положения
- > 3.2 Растяжение и сжатие. Закон Гука
- > 3.3 Поперечная деформация. Коэффициент Пуассона
- > 3.4 Диаграмма растяжения и ее характерные точки
- > 3.5 Работа деформации при растяжении
- > 3.6 Твердость
- > 3.7 Деформация за пределом упругости. Наклеп. Исытание на сжатие
- > 3.8 Допускаемое напряжение
- > 3.9 Сложное напряженное состояние
- > 3.10 Деформация при растяжении (сжатии). Удельная работа деформации
- > 3.11 Теории прочности
- > 3.12 Расчет тонкостенных сосудов
- > 3.13 Сдвиг. Напряжения при сдвиге
- > 3.14 Допускаемое напряжение при сдвиге
- > 3.15 Смятие
- > 3.16 Моменты инерции плоских фигур. Статические моменты инерции
- > 3.17 Напряжения вызванные изменением температуры
- > 3.18 Изгиб прямолинейного бруса
- > 3.19 Зависимость между поперечной силой и изгибающим моментом
- > 3.20 Построение эпюр изгибающих моментов и поперечных сил
- > Предисловие
- > 4.1 Основные положения
- > 4.2 Растяжение и сжатие. Закон Гука
- > 4.3 Поперечная деформация. Коэффициент Пуассона
- > 4.4 Диаграмма растяжения
- > 4.5 Сложное напряженное состояние
- > 4.6 Теории прочности
- > 4.7 Моменты инерции плоских фигур. Статические моменты инерции
- > 4.8 Сдвиг (срез). Смятие
- > 4.9 Изгиб прямолинейного бруса
- > 5.1 Нагрузка от веса снега
- > 5.2 Нагрузки на опалубку от бетонной смеси
- > 5.3 Упрощенный расчет на прогибы конструкций исходя из физиологических требований (или по-простому расчет на зыбкость)
- > 5.4 Правила испытания крюков для подвески люстр
- > 6.1 Стали для стальных строительных конструкций
- > 6.2 Соответствие наименования и марок стали
- > 6.3 Расчет анкерных болтов
- > 6.4 Маркировка болтов (1988 год)
- > 6.5 Допуски и отклонения на монтаже металлоконструкций (плакат)
- > 6.6 Некоторые правила при выполнении прерывистых сварных фланговых швов
- > 6.7 Минимально допустимые температуры стали для выполнения сварки без предварительного подогрева
- > 6.8 Зазоры между элементами для сварных соединений
- > 6.9 Несущая способность профнастила покрытия (отдельные данные). Рекомендации по креплению
- > 6.10 Соответствие марок и типов электродов для ручной сварки
- > 6.11 Размещение болтов
- > 6.12 Таблица допускаемых усилий на обычные болты
- > 6.13 Таблица допускаемых усилий на сварные швы
- > 6.14 Усилия в элементах ферм (ручной прикидочный расчет)
- > 7.1 Упрощенный расчет сечения арматуры в изгибаемых элементах
- > 7.2 Нагельный эффект в технологических (рабочих) швах монолитных перекрытий
- > 7.3 Понятие о предварительно напряженном железобетоне
- > 7.4 Основные положения по конструированию и армированию железобетонных балок
- > 7.5 Основные положения по конструированию и армированию железобетонных плит
- > 7.6 Основные положения по конструированию и армированию железобетонных колонн
- > 7.7 Соотношение между марками бетона по прочности и классами бетона
- > 7.8 Температурные деформации ЖБК (прикидочный расчет)
- > 7.9 Размещение (шаг) арматуры на 1 п.м. сечения плиты
- > 7.10 Варианты поддерживающих каркасов
- > 7.11 Минимальный процент армирования железобетонных конструкций
- > 7.12 Графики набора прочности бетоном
- > 8.1 Основные характеристики грунтов
- > 8.2 Учет взвешивающего действия воды
- > 8.3 Прикидочный расчет давления грунта на подпорную стенку
- > 8.4 Расстояние между контрфорсами в подпорных стенах
- > 8.5 Три стадии работы грунта под нагрузкой
- > 8.6 Сжимаемость грунтов. Модуль деформации. Неравномерность осадок
- > 8.7 Основные понятия о расчете столбчатого и ленточного фундаментов
- > 8.8 Основные положения по расчету одиночных свай
- > 8.9 Основные положения по расчету куста свай (свайных ростверков)
- > 8.10 Расчет массивных (кирпичных) подпорных стен
- > 8.11 Кратко о коэффициенте постели
- > 8.12 Нагрузка на подпорную стену (прикидочный расчет)
- > 9.1 Расчет на опрокидывание кирпичных стен и столбов
- > 9.2 Немного о прочности раствора
- > 9.3 Расчет каменных стен многоэтажных зданий. Основные указания
- > 9.4 Пример расчета простенка кирпичной стены многоэтажного здания
- > 9.5 Предельные гибкости стен и столбов
- > 9.6 Крепление кирпичных перегородок к стенам и потолку
- > 9.7 Правила перевязки кирпичной кладки и ее прочность
- > 9.8 Устройство ниш и борозд в кирпичных стенах (без расчетов)
- > 9.9 ДК. Несущая способность нагельных и гвоздевых соединений
- > Предисловие
- > 10.1 ТТК — типовые технологические карты
- > ТТК — бетонирование вертикальных конструкций
- > ТТК — бетонирование горизонтальных конструкций
- > ТТК — бетонирование монолитных конструкций при отрицательных температурах
- > ТТК — арматурные работы (кратко)
- > ТТК — армирование стен и перекрытий
- > ТТК — монтаж металлоконструкций каркаса и ограждающих конструкций
- > Предисловие
- > 11.1 Основные виды строительного контроля
- > 11.2 Небольшая информация из Градостроительного кодекса, которую желательно запомнить
- > 11.3 Положения из СП 48.13330.2011 Организация строительства (ч.1)
- > 11.3 Положения из СП 48.13330.2011 Организация строительства (ч.2)
- > 11.3 Положения из СП 48.13330.2011 Организация строительства (ч.3)
- > 11.4 Журналы работ
- > 14.1.1 Общий журнал работ
- > 11.4.2 Журнал входного учета получаемых материалов
- > 11.4.3 Журнал бетонных работ
- > 11.4.4 Журнал по уходу за бетоном в зимнее время
- > 11.4.5 Журнал сварочных работ
- > 11.4.6 Журнал регистрации инструктажа по ТБ
- > 11.4.7 Журнал по монтажу строительных конструкций
- > 11.4.8 Журнал замоноличивания монтажных стыков
- > 11.4.9 Журнал антикоррозионной защиты сварных соединений
- > 11.4.10 Журнал по окраске и антикоррозионной защите стальных конструкций
- > 11.4.1 Журнал авторского надзора
- > 11.4.2 Журнал контроля качества
- > Акт на скрытые работы
- > Пример акта на скрытые работы (с бухгалтерскими реквизитами)
- > Акт освидетельствования ответственных конструкций
- > Акт о передаче строительной площадки (вар.1)
- > Акт о передаче строительной площадки и ИРД (вар.2)
- > Акт освидетельствования геодезической разбивочной основы объекта
- > Акт разбивки осей объекта на местности
- > Акт передачи геодезических реперов
- > Акт приемки подземной части здания (нулевого цикла)
- > Акт приемки конструкций из монолитного бетона
- > Акт приемки кровли
- > Акт приемки гидроизоляции
- > Акт промежуточной приемки ответственных конструкций
- > Акт освидетельствования сетей инженерно-технического обеспечения
- > Акт о передаче электрических шкафов
- > Акт гидростатического испытания на герметичность
- > Акт испытания трубопроводов на прочность и герметичность
- > Акт о проведении гидравлического испытания напорного трубо провода
- > Акт о проведении дезинфекции трубопроводов водоснабжения
- > Акт о проведении промывки (продувки) трубопроводов
- > Акт приемки системы отопления на эффект
- > Акт приемки системы противопожарной защиты после комплексного опробования
- > Акт индивидуального испытания оборудования
- > Акт рабочей комиссии о приемке оборудования после индивидуального испытания
- > Акт рабочей комиссии о приемке оборудования после комплексного опробования
- > Акт о соответствии построенного объекта требованиям технических регламентов
- > Перечень основных документов Госархстройнадзора предъявляемых Госкомиссии (39 пунктов)
- > Перечень основных документов Госархстройнадзора предъявляемых Госкомиссии (56 пунктов)
- > Градостроительный план земельного участка (ГПЗУ). Форма бланка
- > СОКК — укладка бетонных смесей
- > СОКК — бетонные работы
- > СОКК — опалубочные работы
- > СОКК — производство бетонных работ при отрицательных температурах
- > СОКК — арматурные работы
- > СОКК — устройство монолитных покрытий
- > СОКК — монтаж сборных ЖБ колонн многоэтажных зданий
- > СОКК — монтаж ЖБ колонн одноэтажных зданий
- > СОКК — контроль прочности бетона в конструкциях
- > СОКК — монтаж конструкций многоэтажных зданий
- > СОКК — приемка железобетонных конструкций и частей сооружений
- > СОКК — устройство монолитных покрытий и оснований
- > СОКК — допуски при монтаже конструкций одноэтажных зданий
- > СОКК — монтаж МК. Допускаемые отклонения (плакат)
- > СОКК — сварка монтажных соединений стальных конструкций
- > СОКК — окрасочные работы
- > 12.1 Упрощенный расчет потребности объекта в теловой нагрузке
- > 12.2 Наибольшее расстояние между средствами крепления трубопроводов (выписки из СНиП 3.05.01-85)
- > 12.3 Уклон, с которым укладываются канализационные трубы
- > 12.4 Защита наружных стен от сырости. Точка росы
- > 12.5 Электроснабжение. Рекомендуемые установочные размеры розеток и выключателей
- > 12.6 Правила установки ревизий и прочисток на канализационных сетях
- > 12.7 Правила испытания крюков для подвески люстр
- > 13.1 Справочный лист конструктора строителя (1969)
- > 13.2 Таблица значений тригонометрических функций (sin, cos, tg, ctg)
- > 13.3 Отклонения на монтаже металлоконструкций (плакат)
- > 13.4 Справочные данные по подбору состава бетона (из различных справочников)
- > 13.5 Сроки службы зданий и их конструктивных элементов
- > 13.6 Расстояние между температурно-усадочными швами (блоками)
- > 14.1 СНиПы и СП
- > 14.2 ГОСТы (по строительству)
- > 14.3 Архитектура
- > 14.4 Железобетонные конструкции
- > 14.5 Металлические конструкции
- > 14.6 Каменные конструкции
- > 14.7 Деревянные конструкции
- > 14.8 Основания и фундаменты
- > 14.9 Нагрузки и воздействия
- > 14.10 Отделочные работы
- > 14.11 Проектирование объектов
- > 14.12 Ремонт и реконструкция зданий
- > 14.13 Строительные конструкции. Проектирование и расчет
- > 14.14 Строительные материалы, оснастка и оборудование
- > 14.15 Строительное производство. Технология
- > 14.16 Инженерные коммуникации и сооружения
- > 14.17 Типовые серии
- > 14.18 Учебная литература
- > 14.19 Разная литература
- > 15.1 Перечень технологических операций при малярных работах
- > 15.2 Подвесные потолки Армстронг. Шаг подвесов
- > 15.3 Гипсокартонные перегородки. Основные сведения
- > 15.4 Маркировка плит ГКЛ (таблица)
- > 16.1 Можно ли определять стоимость строительства по площади здания (с м2) ?
- > 16.2 Проблемы с пароизоляцией пола над холодным техподпольем
- > 16.3 Нужна ли сплошная обрешетка внизу на стропильной кровле ?
- > 16.4 Просадка фундамента после откопки траншеи с одной стороны здания
- > 16.5 Можно ли наносить финишную шпаклевку на «бетоноконтакт» ?
- > 16.6 Почему разрушилась стена гаража ?
- > 16.7 Пробита штроба в бетонной стене. Насколько это опасно?
- > 16.8 Угол дома с тычковой кладкой
- > 16.9 Какой процент износа бревенчатого дома
- > 16.10 Полиэтиленовая пленка в качестве временной отмостки
- > 17.1 Растяжение элемента
- > 17.2 Сжатые элементы
- > 17.3 Расчет изгибаемой балки
- > 17.4 Внецентренное сжатие
- > 17.5 Зачем на колоннах ставят крестовые связи
- > 18.1 Порядок получения ИРД, ТУ, сдача объекта в эксплуатацию в г. Москва
- > 18.2 Калькулятор обоев
- > 18.3 Строительный калькулятор
- > 18.4 Заключение Эксперта — пример и образец
От Автора:
«Книга инженера – строителя (для начинающих инженеров)» была создана мною при помощи «Конструктора сайтов Hostland.RU.», использовав при этом лишь небольшую часть возможностей конструктора: Заказать хостинг
Определить физические характеристики песчаного и пылевато-глинистого грунта: удельный вес грунта естественной (ненарушенной) структуры γ, удельный вес частиц грунта γS, природная влажность W, удельный вес сухого грунта γd, коэффициент пористости e, п
Определить физические характеристики песчаного и пылевато-глинистого грунта: удельный вес грунта естественной (ненарушенной) структуры γ, удельный вес частиц грунта γ S , природная влажность W , удельный вес сухого грунта γ d , коэффициент пористости e , пористость n , степень влажности Sr , удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды g Sb , полная влагоемкость Wsat ; дополнительно для пылевато-глинистого грунта: число пластичности IP , показатель текучести (консистенции) IL . По вычисленным характеристикам классифицировать грунты. Исходные данные: Песок мелкий: m0 =120 г; mS =75г; mB =20г; V0 =65 см 3 ; VS =28 см 3 . Пылевато-глинистый грунт: m0=121 г; mS =67 г; mB =16 г; V0 =60 см 3 ; VS =25см 3 ; WP =0,18 д.ед.; WL =0,24 д.е.
Занятие 2-1. ВНЕШНИЕ СИЛЫ
Такими средами являются, например, жидкости и газы. Вода и газ практически не сопротивляются сдвигу, то есть в них отсутствует трение. Поэтому их давление всегда перпендикулярно поверхности.
П р и м е р 2.9. Определить давление сухого песка на подпорную стенку и построить эпюру распределения давления по высоте. Схема стенки показана на рисунке 2.13. Принять φ 0 = 0.
Рис. 2.13. Наклонная подпорная стенка (1) и эпюра давления сыпучего тела на нее (2) (размеры даны в м, ординаты эпюры давления — в кПа)
Р е ш е н и е. Напорная грань стенки имеет излом на ребре B, поэтому давление будем определять на каждом участке в отдельности.
Участок AB.
Определим угол наклона напорной грани огражденияα = — arctg(3/7) = — 23,2 0 .
Из таблицы 2.5 γ = 16 кН /м3, φ = 30 0 .
По формулам таблицы 2.6 (схема 2)κ = (tg(45 0 — (30 0 +23.2 0 )/2) — 3/7) 2 cos23.2 0 = 0.194.
в точке A (h = 0) q = 0,
в точке B (h = 5) q = γhκ = 16·5·0.194 = 15.5 кПа.
Участок BC.Для определения давления на грань BC образуем фиктивную напорную грань CD и рассчитаем давление на нее, а затем оставим только то давление, которое приходится на грань BC.
Угол наклона грани
α = — arctg(11/7) = 57.5 0 .
По формулам таблицы 2.6
κ = (tg(45 0 — (30 0 -57.5 0 )/2) — 3/7) 2 cos57.5 0 = 1.363.Давление на грани BC
в точке B (h = 5) q = 16·5·1.363 = 109.0 кПа,
в точке C (h = 7) q = 16·7·1.363 = 152.7 кПа.
Эпюры давления построены на рисунке 2.13.П р и м е р 2.10. Определить давление гравийного грунта на вертикальную стенку. Высота стенки 5 м. На глубине 3 м обнаружена грунтовая вода (рис.2.14).
Рис. 2.14. Давление грунта, насыщенного водой:
а — эпюра давления на грань АВ; б – то же на грань DС; в — давление воды; г — суммарная эпюра давления воды и грунта (размеры даны в м, давление — в кПа)Р е ш е н и е. Сначала определим давление сухого гравия на грань AB (γ = 16 кН/м 3 , φ = 45 0 из табл. 2.6)
q = 0,
q = γ·h·κ = γ·h·tg (45 0 — φ/ 2) = 16·3·tg (45 0 — 45 0 /2) = 8.3 кПа.Ниже уровня грунтовых вод гравий находится в воде и теряет в весе столько, сколько воды вытесняется его частицами. Так как удельный вес грунта полностью насыщенного водой (табл. 2.5) γ = 20 кН/м3, а сухого γ = 16 кН/м 3 , то с учетом взвешивающего действия (γ воды = 10 кН/м 3 ) воды удельный вес грунта в воде вычислим из следующих соображений.
Пусть объем сухих частиц в одном кубометре составляет Vчастиц. Тогда его величину в единице объема грунта можно определить из соотношения
(1- Vчастиц.) 10 + 16 = 20,
откуда Vчастиц = 0.6, и поэтому удельный вес взвешенного в воде грунта равен γгрунта в воде = 16 — 0.6·10 = 10 кН/м 3
Таким образом, грунт за стенкой имеет разный объемный вес (16 кН/м 3 вверху и 10 кН/м 3 внизу) и разные углы внутреннего трения (вверху φ = 45 0 , внизу φ = 30 0 ). Чтобы привести их к однородному по объемному весу, увеличим высоту верхнего слоя (см. (2.3)) на
Определим давление на ограждение высотой 2 + 4.8 = 6,8 м (DC на рис. 2.14). Кроме того, изменим угол φ = 30 0 , тогда
q = γ·h·κ = γ·h ·tg 2 (45 0 — φ / 2) = 10·6.8·0.333 = 22.6 кПа,
q = 10·4.8·0.26 = 16.0 кПаРис.2.15.Подпорные стенки и характеристики засыпки:
а — железобетонная уголковая стенка, б — бутовая стенка, в — стенка из фундаментных блоков, г — шпунтовая стенка (больверк); 1 — анкерная тяга, 2 — анкерРис.2.16. Железобетонная водонапорная башня
а — фасад башни с разрезом, б — эпюра давления воды на стенки резервуара и днищеРис.2.17. Воздухоопорный склад
а — общий вид склада; б — нагрузка на оболочку; 1 — избыточное внутреннее давление; 2 — ветровая нагрузка (ветер слева)