Паспорт прочности представляет собой графическую зависимость между касательными и нормальными напряжениями, при которых происходит разрушение породы. По паспорту прочности горных пород обычно определяют угол внутреннего трения.
Паспорт прочности может быть представлен аналитически в виде параболы.
, (1.12)
или в виде прямой линии:
, (1.13)
где τ – сопротивление пород сдвигу, МПа, σп – напряжения, действующие перпендикулярно к поверхности разрушения, МПа; φ – угол внутреннего трения, град; С – сцепление, МПа.
Для графического определения напряжений в плоскости в любом требуемом направлении используются круги Мора вместо аналитических расчетов.
Паспорт прочности горных пород в условиях одноосного сжатия и растяжения.
Рисунок 1.1 – Паспорт прочности горных пород в условиях одноосного сжатия и растяжения:
σсж – предел прочности пород при сжатии; σр – предел прочности пород при растяжении; С – сцепление пород; φ – угол внутреннего трения.
|
|
Паспорт прочности горных пород в условиях двухосного сжатия и растяжения:
Рисунок 1.2 – Паспорт прочности горных пород в
условиях двухосного сжатия и растяжения
Полученные результаты заносятся в таблицу:
Таблица 1.3
Паспорт прочности горных пород в условиях одноосного и двухосного сжатий и растяжений
При одноосном нагружении образца | |||
Значения прочностных характеристик | Единица измерения | Значение | |
Предел прочности пород при сжатии σсж | МПа | ||
Предел прочности пород при сжатииσр | МПа | ||
Угол внутреннего трения φ | Градус | ||
Сцепление С | МПа | ||
При двухосном нагружении образца | |||
Угол сдвига α, град | Расчетные напряжения | Единица измерения | Значение |
30 | нормальные напряжения | МПа МПа |
|
касательные напряжения | |||
45 | нормальные напряжения | МПа МПа |
|
касательные напряжения | |||
60 | нормальные напряжения | МПа МПа |
|
касательные напряжения |
Задача 1.1
В таблице 1.4 приведены исходные данные для определения физико-механических свойств и построения паспорта прочности. Рассчитать пределы прочности при сжатии и растяжении, модуль упругости, пределы прочности пород в массиве при длительном сжатии и растяжении, построить паспорт прочности в графическом и табличном видах.
Таблица 1.4