КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Расчет свайного якоряРАСЧЕТ ЯКОРЕЙ Якоря предназначены для крепления растяжек, вант, грузоподъемных механизмов, лебедок, полиспастов и т. п. По конструктивному исполнению якоря подразделяют на свайные, заглубленные, поверхностные и винтовые. Якоря являются важными элементами, обеспечивающими устойчивость конструкций во время их монтажа, а также устойчивость грузоподъемных механизмов и других устройств во время их эксплуатации. При этом степень устойчивости, а следовательно, и безопасность находятся в прямой зависимости ог надежности креплений, т. е. способности якорей воспринимать вырывающие усилия. Поэтому при устройстве якорей их следует обязательно проверять расчетом. Свайные якоря из одиночных бревен (свай) по конструкции являются наиболее простым видом крепления. Их применяют для крепления растяжек и вант при небольших усилиях, воспринимаемых якорями. Сваи забивают в грунт под углом, который зависит от угла заложения растяжек к горизонту. Размеры свай и глубину их забивки определяют расчетом. Расчет якоря производится по усилию SB в растяжке или ванте. Согласно расчетной схеме (рис. 66) горизонтальная составляющая усилия sb в якоре равна:
Рис. 66. Расчетная схема одиночного спайного якоря где SB — усилие в растяжке или ванте в кГ; α — угол заложения растяжек или вант к горизонту. Вертикальная составляющая усилия SB в якоре равна: Устойчивость сваи на выдергивание под воздействием вертикальных сил проверяют по формуле где Т — сила трения, равная N 1 f (f — коэффициент трения дерева по грунту, равный 0,5; N 1— горизонтальная составляющая усилия SB); К— коэффициент устойчивости, принимаемый равным 3. В случаях, когда одиночная свая не в состоянии воспринять усилие от растяжки, применяют сдвоенные и строенные сваи, которые забивают в ряд, как показано на схемах рис. 67. Такой конструкции свайные якоря обычно рекомендуются при усилиях до 10 Т. Выбор диаметра свай для таких якорей можно произвести по таблице, прилагаемой к рисунку, в зависимости от расчетного усилия и давления на грунт. При усилиях более 10 Т свайные якоря усиливают горизонтальными щитами из досок, которые закладывают у поверхности грунта. Устойчивость свайных якорей, усиленных щитами из досок с поверхностью 2 ab (рис. 68), определяется но напряжению, возникающему в грунте, по формуле
Рис. 67. Схемы свайных якорей Рис. 68. Расчетная схема свайного якоря, усиленного щитами из досок кГ/см2 где h— длина части сваи, находящейся в грунте, в см; Н — расстояние от поверхности земли до точки приложения усилия S в см; N1 — горизонтальная составляющая усилия в кГ; δ —диаметр сваи в см; b — высота щита в см; a — ширина полущита в см т —коэффициент, который определяется по формуле где γ — объемный вес грунта в т/м3; φ — угол естественного откоса грунта. Значения γ и φ приведены в табл. 44. Таблица 44
Устойчивость анкерного крепления будет обеспечена в том случае, если будет удовлетворено условие σ < mh. Если полученное значение σ будет отрицательное, это указывает на необходимость дополнительного увеличения заделки.
Рис. 69. Расчетная схема горизонтального якоря без усиления щитом
Проверочные расчеты горизонтальных якорей (поперечин) без щитов выполняют в соответствии с расчет ной схемой (рис. 69). 1. Проверяют устойчивость якоря из одного или нескольких горизонтальных бревен на воздействие вертикальных сил по формуле Q + T ≥ KN2, где Q — вес грунта в кг; Т — сила трения; К — коэффициент устойчивости, принимаемый равным 3; N2 — вертикальная составляющая усилия S. Вес грунта Q находят по формуле где b и b2 — размеры верхнего и нижнего оснований котлована; H — глубина заложения поперечин в м; l — длина поперечины в м; γ — объемный вес грунта в кг/м3. 2. Проверяют допускаемое давление на грунт [σгр] от горизонтальных сил на глубине заложения H поперечин по формуле где μ — коэффициент уменьшения допускаемого давления вследствие неравномерного сжатия, принимаемый равным 0,25; h —высота поперечин в м. 3. Проверяют сечение горизонтальной поперечины при одной растяжке исходя из условия ее сопротивления изгибу. Максимальный изгибающий момент М впоперечине будет где S — усилие в растяжке в кГ; l — полная длина поперечины в м. Сечение поперечин при двух растяжках, направленных под углом, определяют исходя из условия сопротивления изгибу и сжатию. В этом случае максимальный изгибающий момент в поперечине составит где а — расстояние от конца поперечины до тяжа (до тяги) в м. Нормальная сила N в поперечине где β — угол между растяжкой и поперечиной в плоскости обеих их ветвей. Расчетное напряжение σп поперечины где W —момент сопротивления поперечины (W = 0,l d3n); F —площадь сечения якоря в см2 (F = 0,785 d2n); d — диаметр одного бревна в см; п — количество бревен в якоре. Прочность поперечины будет обеспечена, если σп ≤ mR, где R — расчетное сопротивление материала поперечины в кГ/см2 (для сосны R = 160 кГ/см2 по СНиП II-В.4-62); т —коэффициент условий работы. Рис. 70. Расчетная схема горизонтального якоря, усиленного щитом При нагрузках более 7,5 Т якоря усиливают путем устройства горизонтального щита из досок и вертикальной стенки из бревен. Для восприятия боковых горизонтальных усилий,возникающих в случае несовпадения растяжек с осью якоря, на поверхности у выхода растяжки из грунта устраивают специальный упор. Проверочный расчет горизонтального якоря, усиленного щитом, производят аналогично предыдущему в соответствии с расчетной схемой (рис. 70). Устойчивость якоря на воздействие вертикальных сил проверяется по формуле Q + T ≥ KN2. Вес грунта в этом случае будет а сила трения Для якорей с вертикальной стенкой давление на грунт проверяют по формуле где — допускаемое давление на грунт от горизонтальных сил в кГ/см2; μ —коэффициент снижения давления, принимается равным 0,25; h1 —высота части вертикального щита, расположенной выше горизонтальной поперечины, в см; h 2 — высота части вертикального щита, расположенной ниже горизонтальной поперечины, в см. Пример. Подобрать свайный якорь на тяговое усилие 10 Т при угле наклона троса α = 30°. Грунт — песок плотный средней крупности, γ = 1.5 т/м 3. Принимаем горизонтальный якорь из трех бревен d =30 см, длиной 3 м, усиленный вертикальным щитом высотой h = 0,5 м. Размеры котлована: Н=2 м, b = 1,8 м, b1 = 0,6 м. Проверяем устойчивость якоря на воздействие вертикальных сил (см. рис. 70) по формуле. Q + T ≥ KN2. Т Т Т Т Т
Следовательно, устойчивость якоря обеспечивается. Проверяем давление на грунт от горизонтальных сил по формуле Расчетное сопротивление песчаного грунта R = 3,5 кГ/см2 («Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений». Госстройиздат, 1960). Так как =2.36 кГ/см2 < R = 3.5 кГ/см2, деформации грунта не произойдет. Проверяем прочность сечения бревен. Максимальный изгибающий момент в бревне при одной растяжке Т·м Момент сопротивления W = 0,l nd 3 = 0,1·3·303 = 8100 см 3. Напряжение в бревнах от изгиба кГ/см2 Прочность бревен обеспечена, так как кГ/см2 Расчет заглубленных и поверхностных бетонных якорей Для крепления вант и полиспастов часто применяют заглубленные и поверхностные бетонные якоря. Размеры и конструк- Рнс. 71. Заглубленный бетонный якорь а — общий вид; б — расчетная схема ции якоря выбирают в зависимости от усилий в вантах или полиспастах и от характеристики грунта. Размеры и вес заглубленных бетонных якорей определяют в зависимости от силы трения Т якоря о грунт и силы реакции грунта Np на переднюю упорную плоскость якоря, противодействующих горизонтальной составляющей усилия в ванте (рис. 71). При этих условиях KH2 = T + NP или KN2 = Qf + F откуда вес якоря Q будет где К — коэффициент устойчивости якоря на сдвиг, принимаемый равный 1,4; F —площадь упорной (рабочей) плоскости якоря в см2; — допускаемое давление на грунт в кГ/см2; f — коэффициент трения бетона о грунт, принимаемый ориентировочно равным 0,45—0,7. Бетонные якоря необходимо проверять на устойчивость от опрокидывания по формуле Qb ≥ KSl где Q — вес якоря в кг; b и l — расстояния действующих сил относительно ребра опрокидывания А в м; К — коэффициент устойчивости; S — усилие, действующее на якорь, в кГ. Поверхностные переносные бетонные якоря представляют собой бетонные или железобетонные блоки, которые краном укладывают непосредственно на грунт либо на металлическую ра- Рис. 72. Поверхностный бетонный якорь а — общий вид; б — конструкция рамы якоря му, стоящую на земле (рис. 72). Блоки скрепляют попарно при помощи штырей или других соединительных устройств. Для увеличения сопротивления сдвигу поверхностные якоря изготовляют с вертикальными ножами, заглубленными в грунт. Поверхностные бетонные якоря рассчитывают на силу трения Т металлической площадки о грунт и сопротивление грунта резанию Wp, кроме того, проверяют на устойчивость от опрокидывания, при этом коэффициент трения металла о грунт принимают равным 0,3. Сопротивление грунта резанию определяется по формуле Wp = 2 bhКр, где b —ширина ножа в см; h — высота ножа в см; Кр — удельное сопротивление грунта резанию, ориентировочно принимается для легких грунтов 0,35—0,6 кГ/см2, для средних грунтов 0,6—1,2 кГ/см2.
Дата добавления: 2015-06-28; Просмотров: 7195; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |