ГОСТ 21153.8-88 Породы горные. Метод определения предела прочности при объемном сжатии стр. 3

3.1. Метод предусматривает определение координат точек огибающей расчетным путем по эмпирическому уравнению, приведенному в п. 3.1.1. с использованием данных определения пределов прочности при одноосном сжатии по ГОСТ 21153.2-84, разд. 1 или ГОСТ 21153.3-85, разд. 4, растяжении по ГОСТ 21153.3-85, разд. 2 или 4.
Метод применим в диапазоне нормальных напряжений , не превышающих значения 1,5 .
3.1.1. Эмпирическое уравнение огибающей предельные круги напряжений Мора ( ) принимают в виде
где -
максимальное сопротивление породы срезу (сдвигу) при гипотетически полностью закрывшихся под действием нормального давления трещинах и порах в соответствии с черт. 4.
-
нормальное напряжение относительно начала координат, перенесенного в точку пересечения огибающей с осью абсцисс;
-
параметр формы огибающей кривой по п. 3.2.2.
346 × 244 пикс.     Открыть в новом окне
Черт. 4
3.2. Определение координат точек огибающей
3.2.1. Для удобства расчетов и табулирования уравнение огибающей переводят в безразмерные координаты l и К, связанные соотношением
3.2.2. Вводят безразмерные радиусы предельных кругов Мора для одноосного растяжения q1 и одноосного сжатия q2 и, используя отношение , последовательно вычисляют:
значение параметра формы огибающей
значение параметра переноса начала координат
где q2 и (К1 + q1) определяют по табл. 3 для соответствующего значения отношения (промежуточные значения определяют интерполяцией).
Таблица 3
q2
К1 + q1
q2
К1 + q1
1,3
0,6751
1,1418
10,2
0,1331
0,0265
1,5
0,6567
1,1118
10,4
0,1298
0,0253
2,0
0,6138
0,7317
10,6
0,1266
0,0242
2,5
0,5704
0,5252
10,8
0,1235
0,0231
3,0
0,5253
0,3933
11,0
0,1206
0,0222
3,5
0,4784
0,3011
11,2
0,2278
0,0213
4,0
0,4308
0,2335
11,4
0,1152
0,0204
4,4
0,3936
0,1918
11,6
0,1126
0,0196
4,8
0,3584
0,1586
11,8
0,1102
0,0189
5,2
0,3262
0,1322
12,0
0,1079
0,0181
5,6
0,2972
0,1111
12,2
0,1056
0,0175
6,0
0,2717
0,0942
12,4
0,1035
0,0169
6,4
0,2493
0,0807
12,6
0,1014
0,0162
6,8
0,2297
0,0697
12,8
0,0994
0,0157
7,0
0,2208
0,0649
13,0
0,0975
0,0151
7,2
0,2123
0,0607
13,5
0,0930
0,0139
7,4
0,2047
0,0568
14,0
0,0889
0,0128
7,6
0,1974
0,0533
14,5
0,0851
0,0118
7,8
0,1906
0,0500
15,0
0,0816
0,0109
8,0
0,1841
0,0471
16,0
0,0754
0,0095
8,2
0,1781
0,0443
17,0
0,0701
0,0083
8,4
0,1724
0,0419
18,0
0,0654
0,0073
8,6
0,1670
0,0396
19,0
0,0614
0,0065
8,8
0,1619
0,0375
20,0
0,0578
0,0058
9,0
0,1573
0,0356
21,0
0,0546
0,052
9,2
0,1526
0,0337
22,0
0,0517
0,0047
9,4
0,1483
0,0320
23,0
0,0491
0,0043
9,6
0,1442
0,0305
24,0
0,0467
0,0039
9,8
0,1403
0,0290
25,0
0,0446
0,0036
10,0
0,1366
0,0277
30,0
0,0363
0,0024
3.2.3. Вычисляют координаты отдельных точек огибающей:
Значения безразмерных координат К и l принимают по табл. 4. При этом сначала определяют граничное значение К обратным пересчетом по величине наибольшего напряжения , которым должна быть задана, в зависимости от решаемой задачи, верхняя граница диапазона построения паспорта прочности
3.2.4. Количество точек для построения огибающей должно быть не менее десяти, в том числе не менее двух точек должны иметь координаты области растяжения.
3.2.5. Результаты вычислений координат точек огибающей представляют в виде таблицы.
Таблица 4
К
l
К
l
2,00
0,6720
0,0300
0,0526
1,80
0,6600
0,0200
0,0388
1,60
0,6450
0,0100
0,0231
1,40
0,6310
0,0080
0,0196
1,20
0,6010
0,0060
0,0157
1,00
0,5630
0,0050
0,0137
0,90
0,5400
0,0040
0,0115
0,80
0,5110
0,0030
0,0094
0,70
0,4820
0,0020
0,0069
0,60
0,4440
0,0010
0,0041
0,50
0,3990
0,0009
0,0038
0,40
0,3410
0,0008
0,0035
0,30
0,2865
0,0007
0,0031
0,20
0,2151
0,0006
0,0028
0,10
0,1294
0,0005
0,0024
0,08
0,1101
0,0004
0,0020
0,06
0,0882
0,0003
0,0016
0,05
0,0771
0,0002
0,0012
0,04
0,0653
0,0001
0,0007
3.3. Построение огибающей
3.3.1. По совокупности парных значений в координатах наносят семейство точек, которые соединяют плавной кривой в соответствии с черт. 4.
3.3.2. Контроль правильности расчетов и построения огибающей выполняют проведением полуокружностей радиусами с координатами центров ( ) и ( . Если расчеты и построение выполнены правильно, то полуокружности должны коснуться огибающей.
3.3.3. Пример расчета координат точек огибающей и ее построения приведен в приложении 3.
4. Определение основных параметров паспорта прочности
4.1. Предельное сопротивление срезу (сцепление С0) при отсутствии нормальных напряжений определяют как ординату точки пересечения огибающей с осью согласно черт. 1, а соответствующий угол внутреннего трения как угол наклона касательной nn к огибающей в этой же точке.
4.2. Условное сцепление С в любой точке ( ) огибающей определяют как ординату точки пересечения касательной mm к огибающей в точке ( ) с осью , а соответствующий угол внутреннего трения как угол между этой касательной и осью : .
4.3. Условное сцепление С1-2 в заданном диапазоне напряжений ( или ( ) определяют как ординату точки пересечения прямой, проведенной через соответствующие точки огибающей, с осью согласно черт. 4, а соответствующий угол внутреннего трения как угол между этой прямой и осью

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное
ПРИМЕР РАСЧЕТА КООРДИНАТ ТОЧЕК ОГИБАЮЩЕЙ И ЕЕ ПРОЧНОСТИ
1. Для расчета монолита мрамора определены по ГОСТ 21153.3-85, разд. 4 пределы прочности при одноосном растяжении МПа и одноосном сжатии МПа.
2. Определение координат точек огибающей
Последовательно вычисляют и определяют:
отношение безразмерных радиусов q1 и q2 кругов Мора соответственно для одноосного растяжения и одноосного сжатия по п. 3.2.2. приложения 2
значения параметров формы огибающей а и переноса начала координат по п. 3.2 приложения 2:
МПа;
242 × 24 пикс.     Открыть в новом окне
МПа,
где q2=0,1940 и (К1 +q1)=0,0517 определяют по табл. 3 приложения 2.
Вычисляют координаты , отдельных точек огибающей по п. 3.2.3. Для этого сначала определяют верхнее значение безразмерной координаты К. Пусть, например, диапазон построения паспорта прочности ограничен нормальным напряжением МПа. Тогда верхнее граничное значение безразмерной координаты
205 × 42 пикс.     Открыть в новом окне