Расчет стенок траншей, стоек, боковых стенок, механической вентиляции для производственных помещений

Страница
1

Рефераты / Расчет стенок траншей, стоек, боковых стенок, механической вентиляции для производственных помещений

Расчет крепления вертикальных стенок траншей

При строительстве закрытых оросительных и осушительных сетей трубопроводы укладываются в траншеи, выполненные, как правило, с вертикальными стенками.

По СНиП III-4-80 для грунтов естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод допускается разработка траншей с вертикальными стенками лишь ограниченной нормами глубины.

В любом случае есть опасность травмирования людей, находящихся в траншее, грунтом при самопроизвольном обрушении стенок траншеи. Поэтому при разработке траншей с глубинами, превышающими критические для данного грунта, и при необходимости (по условиям работы) нахождения людей в траншее, следует устраивать крепления вертикальных стенок траншеи.

В гидромелиоративной практике наиболее распространены горизонтальные крепления стенок траншей, состоящие из досок (или щитов), стоек и распорок (рис №1).

Рис. 1 Крепление вертикальных стенок траншеи:

1 – стойки; 2 – доски или щиты; 3 – распорки; 4 – бобышки.

При отсутствии инвентарных креплений, изготавливаемых по типовым утвержденным проектам, на гидромелиоративных стройках устраивают крепления из наличных материалов.

В целях профилактики травматизма, связанного с выполнением работ в закрепленных траншеях, расчетная проверка прочности элементов и устойчивости системы крепления совершенно необходима.

Расчет креплений производится на активное давление грунта.

Для условий упражнения, во всех случаях при расчете крепления траншеи принимаем, что сцепление грунта отсутствует (с=0).

Давление грунта на стенку крепления распределяется по треугольнику (рис №2).

Рис.2. Схемы к расчету стоек крепления

Полное активное давление грунта на стенку крепления шириной 1 м и высотой «Н» определяется по формуле:

Q=4.905yH2tg(45o-φ/2), н/м (1)

Q=4,905*1600 кг/м3*(1,5м)2 tg(45o-26/2)=114 328,49 н/м.

1 кг=9,81 Н.

Максимальная величина бокового давления на глубине «Н» определяется по формуле:

σn = 9,81*y*H*tg2(45o-φ/2), н/м2, (2)

σn = 9,81*1600 кг/м3*1,5м tg2(45o-26/2)=10 359,36 н/м2,

где Н – глубина траншеи, м;

y – плотность грунта, кг/м3;

φ – угол естественного откоса в градусах.

а) Расчет стоек

Стойку рассчитываем на изгиб как балку, лежащую на двух опорах, с нагрузкой распределенной по треугольнику (рис.2).

Максимальный момент, изгибающий балку, определяем по формуле:

Мmax=0,128*Р*Н, Н*см, (3)

где Р= Q*b; н

Р=114 328,49*1,2=137 194,18 н; (4)

Мmax= 0,128*137 194,18 *150 см=2 634 128,34 Н*см,

где Q – полное активное давление грунта на стенку крепления на 1 пог. метр, Н/м (формула 1);

b – расстояние между стойками, м (рис. 1);

Н – глубина траншеи, см (рис. 1).

Определяем момент сопротивления по формуле:

W=Mmax/Rи, см3; (5)

где W – момент сопротивления, см3;

Mmax – максимальный изгибающий момент, Н*см (формула 3);

Rи – расчетное сопротивление материала стоек на изгиб, Н/см2 (табл. 3). ( с учетом коэффициента работы).

W= 2 634 128,34 /1570=1 958,46 см3.

Принимаем стойку круглого сечения. Для круглого сечения момент сопротивления (W) равен:

W=πd3с/32, см3, (6)

где dс – диаметр стойки, см. (рис.1).

из формулы (6):

dс==27,13, см. (7)

б) Расчет распорок между стойками

На распорку (рис. 1 и 2) будет передаваться опорная реакция от давления грунта, и сжимать ее. Сжимаемые распорки рассчитываются на прочность и устойчивость.

Величину опорных реакций определяем по формуле для балки, свободно опертой по концам, при нагрузке распределенной по треугольнику. Расчет ведем для точек «А» и «В» (рис.2):

Точка «А»:

NA=, н; (8)