Приложение Ш
(рекомендуемое)
Определение характеристик деформируемости мерзлого грунта по результатам испытаний на одноосное сжатие
1 Модуль линейной деформации Е и коэффициент нелинейной деформации А определяют по зависимости, устанавливающей связь между относительными продольными деформациями ε, напряжениями σ и временем действия нагрузки t
(Ш.1)
где f (σ) - функция напряжений σ для времени t их действия, равного 1 ч, которую принимают в виде:
f (σ) = σ / Ео - для модели линейно деформируемого основания,
f (σ) = (σ / Ао) 1/m - для модели нелинейно деформируемого основания,
где ео и Ао - параметры функции f (σ);
m - коэффициент нелинейности по напряжениям.
2 Предельно длительные значения Е и А вычисляют по формулам:
; (Ш.2)
; (Ш.3)
где tu - время, равное сроку службы здания или сооружения и принимаемое
tu = 50 лeт = 4,38 ∙ 105 ч;
α - коэффициент нелинейности во времени.
3 Для установления зависимости (Ш.1) исходные данные испытаний (6.3.5) обрабатывают в соответствии с теорией наследственной ползучести. Используя кривую ползучести (6.3.5.7), последовательно вычисляют ряд значений εi, j, имеющих смысл деформаций, которые развились бы под действием постоянного напряжения (і = 1, 2, ...), соответствующего напряжению і-ой ступени нагружения, за время tj. Вычисления проводят по формуле
, (Ш.4)
где ε1-i, j - полная относительная продольная деформация предшествующей ступени нагружения в момент времени tj, вычисленная по этой формуле ранее при εo, j = 0;
Δεi, j - приращение относительной деформации, определяемое по кривой ползучести (6.3.5.7) и представляющая собой разность между деформацией, накопленной к моменту, когда і-ая ступень нагрузки дей-
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.96
і деформацією, накопиченою до початку дії і-го ступеня навантаження.
Моменти часу tj призначають однаковими для кожного ступеня навантажування з урахуванням вказівок 6.1.4.3.
Результати представляють у вигляді сімейства кривих повзучості при постійних напруженнях σ (рисунок Ш.1).
ствовала в течение времени tj и деформацией, накопленной к началу действия і-ой ступени нагрузки.
Моменты времени tj назначают одинаковыми для каждой ступени нагружения с учетом указаний 6.1.4.3.
Результаты представляют в виде семейства кривых ползучести при постоянных напряжениях σ (рисунок Ш. 1).
Рисунок Ш.1
4 Для визначення параметра α і набору значень f (σi) одержані значення εi, j представляють у вигляді сімейства паралельних прямих у координатах x = lnt, y = lnσ1 (рисунок Ш.2). Далі α і f (σ1) обчислюють за формулою:
4 Для определения параметра α и набора значений f (σi) полученные значения εi, j представляют в виде семейства параллельных прямых в координатах x = ln t, y = lnσ1 (рисунок Ш.2). Далее α и f (σ1) вычисляют по формулам:
a = b ; (Ш.5)
f ( σi ) = , (Ш.6)
где aj и b - параметры, определяемые графически или способом наименьших квадратов (пункт 8).
5 Для моделі лінійно деформованої основи набір значень f (σi) апроксимують прямою в координатах х = σi; у = f (σi) (рисунок Ш.3) і обчислюють значення Еo за формулою:
де аj і b - параметри, які визначають графічно або способом найменших квадратів (пункт 8).
5 Для модели линейно деформируемого основания набор значений f (σi) аппроксимируют прямой в координатах х = σi; у = f (σi) (рисунок Ш.3) и вычисляют значение Еo по формуле:
Eo = 1 / c, (Ш.7)
де с - параметр, що визначається графічно або способом найменших квадратів (пункт 9).
где с - параметр, определяемый графически или способом наименьших квадратов (пункт 9)
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.97
6 Для моделі нелінійно деформованої основи набір значень f (σi) апроксимують прямою у координатах х = Inσi; у = Inf (σi) (рисунок Ш.4) і обчислюють значення Ао і m за формулами:
Aо = e-a; (Ш.8)
m = 1 / b; (Ш.9)
де а і b - параметри, які визначаються графічно або способом найменших квадратів (пункт 10).
7 Коефіцієнт поперечного розширення ν визначають із залежності, яка встановлює зв'язок між відносними поздовжніми є і поперечними деформаціями εх
6 Для модели нелинейно деформируемого основания набор значений f (σi) аппроксимируют прямой в координатах х = Inσi; у = Inf (σi) (рисунок Ш.4) и вычисляют значения Ао и m по формулам:
Aо = e-a; (Ш.8)
m = 1 / b; (Ш.9)
где а и b - параметры, определяемые графически или способом наименьших квадратов (пункт 10).
7 Коэффициент поперечного расширения ν определяют из зависимости, устанавливающей связь между относительными продольными ε и поперечными деформациями εх
εх = ν ε . (Ш.10)
Для визначення ν експериментальні дані (відносні поздовжні і поперечні деформації) в кінці кожного ступеня навантажування, які визначаються за пунктом 3, представляють у координатах х = ε; у = εх (рисунок Ш.3). Далі значення ν обчислюють за формулою:
Для определения ν экспериментальные данные (относительные продольные и поперечные деформации) в конце каждой ступени нагружения, определяемые по пункту 3, представляют в координатах х = ε; у = εх (рисунок Ш.3). Далее значения ν вычисляют по формуле:
ν = 1 / с (Ш.11)
де с - параметр, який визначають графічно або способом найменших квадратів (пункт 9).
где с - параметр, определяемый графически или способом наименьших квадратов (пункт 9).
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.98
8 Параметри aj і b рівняння сімейства паралельних прямих у = aj + bх визначають графічно (рисунок Ш.2), при цьому:
aj - у масштабі креслення дорівнює відрізку, який відсікають на осі ординат (у) j-ої з сімейства паралельних прямих найкращого наближення до експериментальних точок;
b - у масштабі креслення дорівнює тангенсу кута нахилу сімейства паралельних прямих до осі абсцис (х).
Способом найменших квадратів парамет-ри aj і b визначають за формулами:
8 Параметры aj и b уравнения семейства параллельных прямых у = aj + bх определяют графически (рисунок Ш.2), при этом:
aj - в масштабе чертежа равен отрезку, отсекаемому на оси ординат (у) j-ой из семейства параллельных прямых наилучшего приближения к экспериментальным точкам;
b - в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона семейства параллельных прямых к оси абсцисс (х).
Способом наименьших квадратов параметры aj и b определяют по формулам:
; (Ш.12)
, (Ш.13)
де
где
і ; (Ш.14)
- середні значення координат експериментальних точок відповідно xj, i і yj, i;
nj - число точок у J-й вибірці;
k - число J-x вибірок.
9 Параметр с рівняння прямої, яка проходить через початок координат у = сх, визначають графічно (рисунок Ш.3), при цьому с у масштабі креслення дорівнює тангенсу кута нахилу до осі абсцис (х) прямої найкращого наближення до експериментальних точок, яка проходить через початок координат.
Способом найменших квадратів параметр с визначають за формулою:
- средние значения координат экспериментальных точек соответственно xj, i и yj, i;
nj - число точек в J-й выборке;
k - число J-x выборок.
9 Параметр с уравнения прямой, проходящей через начало координат у = сх, определяют графически (рисунок Ш.3), при этом с в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона к оси абсцисс (x) прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам, проходящей через начало координат.
Способом наименьших квадратов параметр с определяют по формуле:
(Ш.15)
де хi і уi - координати експериментальних точок;
n - число точок.
10 Параметри а і b рівняння прямої у = а + bх визначають графічно (рисунок Ш.4), при цьому:
где хi и уi - координаты экспериментальных точек;
n - число точек.
10 Параметры а и b уравнения прямой у = а + bх определяют графически (рисунок Ш.4), при этом:
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.99
Способом найменших квадратів парамет-
ри а і b визначають за формулами:
Способом наименьших квадратов пара-
метры а и b определяют по формулам:
(Ш.16)
(Ш.17)
де xi, уi і n - те саме, що і у пункті 9.
11 Вихідні дані і результати розрахунку записують у таблицю Ш.1.
где хi, уi и n - то же, что и в пункте 9.
11 Исходные данные и результаты расчета записывают в таблицу Ш.1.
Таблиця Ш.1
Таблица Ш.1
|
Номер ступе-ня навантажування Номер ступе-ни нагру-жения
|
Напруження σj, МПа Напряжение σj, МПа
|
Час відліку деформацій t, год Время отсче-та деформаций t, ч
|
Відносні поздовжні деформації εi Относите-льные продольные деформации εi
|
При-ріст відносних поздовжніх деформацій Δε Приращение отно-сительных продольных де-фор-маций Δε
|
Відносні поздовжні деформації εi,j, від постійних напружень Относительные продольные деформации εi,j, постоянных напряжений
|
Відносні поперечні деформації εx, i Относите-льные попереч-ные деформации εx, i
|
Приріст відносних поперечних деформацій Δεx Приращение относительных попереч-ных деформаций Δεx |
Віднос-ні попе Речні деформації εx, i, j від постійних напружень Относите-льные попереч-ные деформации εx, i, j от постоянных напря жений |
Функції напружень f(σi) Функции напряжений f(σi)
|
Коефіцієнт нелі-ній-ності у часі, α Коэффициент нелинейности во вре-мeни, α |
Параметр E0, МПаּ год Параметр E0 МПаּч |
Параметр A0, МПаּ год Параметр A0, МПаּч
|
Модуль лінійної деформації Е, МПа Моду-ль линейной деформации Е, МПа |
Коефіцієнт нелінійної деформації А, МПа Коэффициент нелинейной деформации А, МПа |
Показник нелі-ній-ності за напруженнями, m Показатель нелинейности по напряже-ниям, m |
Коефіцієнт попе-реч-ного розширення V Коэффициент поперечного расширения V |
Умовно-миттєвий опір Roc, МПа Усло-вно мгно-вен-ное сопротивление Roc, МПа |
Границя тривалої міцності Rc, МПа Пре-дел дли- тель-ной прочности Rc, МПа |
Примітка Примечание
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.101
Додаток Щ
(рекомендований)
Зразок графічного оформлення результатів випробувань мерзлого грунту методом компресійного стиску
Приложение Щ
(рекомендуемое)
Образец графического оформления результатов испытаний мерзлого грунта методом компрессионного сжатия
Рисунок Щ.1 Рисунок Щ.2
ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) с.102
УДК Ж39 ОКСТУ
Ключові слова: грунти, міцність, деформова-ність, методи лабораторного визначення, будівництво
Ключевые слова: грунты, прочность, дефор-мируемость, методы лабораторного определения, строительство
