1. Метод построения паспорта прочности по данным определения пределов прочности при объемном сжатии, одноосном сжатии и растяжении

1.1. Для построения паспорта прочности используют результаты определения пределов прочности при объемном сжатии ⁰_сж не менее чем при трех (в пределах заданного диапазона напряжений) различных значениях бокового давления p.

1.2. По совокупности парных значений ⁰_сж = _max и p = _min в координатах  -  строят семейство полуокружностей радиусами с координатами центров .

1.3. К семейству полуокружностей по п. 1.2 добавляют полуокружности радиусами и с координатами центров и , где _р - предел прочности при одноосном растяжении по ГОСТ 21153.3-85, разд. 2 или 4; _сж - предел прочности при одноосном сжатии по ГОСТ 21153.2-84, разд. 1 по ГОСТ 21153.3-85, разд. 4.

1.4. Проводят плавную кривую, огибающую все пять (или более) полуокружностей.

2. Метод построения паспорта прочности по данным определения пределов прочности при срезе со сжатием, одноосном сжатии и растяжении

2.1. По совокупности парных значений _ и _, определенных по ГОСТ 21153.5-88, в координатах  -  наносят точки 1, 2 и 3, соответствующие углам  = 25^о,  = 35^о и  = 45^о в соответствии с рис. 5.8.

2.2. К семейству точек по п. 2.1 добавляют полуокружности одноосного растяжения и сжатия по п. 1.3.

2 .3. Проводят плавную кривую, огибающую полуокружности по п. 2.2 и проходящую через точки 1, 2, 3.

Рис. 5.8

3. Расчетный метод построения паспорта прочности по данным определения пределов прочности при одноосном сжатии и растяжении

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 _сж по ГОСТ 21153.2-84, разд. 1 или ГОСТ 21153.3-85, разд. 4, растяжении _р по ГОСТ 21153.3-85, разд. 2 или 4.

Метод применим в диапазоне нормальных напряжений , не превышающих значения 1,5 _сж .

3.1.1. Эмпирическое уравнение огибающей предельные круги напряжений Мора () принимают в виде ,

где _max - максимальное сопротивление породы срезу (сдвигу) при гипотетически полностью закрывшихся под действием нормального давления трещинах и порах в соответствии с рис. 5.9;

_К - нормальное напряжение относительно начала координат, перенесенного в точку пересечения огибающей с осью абсцисс;

а- параметр формы огибающей кривой по п. 3.2.2.

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

_.

Р ис. 5.9

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. 5.19 для соответствующего значения отношения (промежуточные значения определяют интерполяцией).

Таблица 5.19

	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

Окончание табл. 5.19

	q2	К1 + q1		q2	К1 + q1
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  и  отдельных точек огибающей:

Значения безразмерных координат К и l принимают по табл. 5.20. 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 5.20

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

Окончание табл. 5.20

К	l	К	l
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  и  в координатах  -  наносят семейство точек, которые соединяют плавной кривой в соответствии с рис. 5.9.

3.3.2. Контроль правильности расчетов и построения огибающей выполняют проведением полуокружностей радиусами и 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 ниже.