книги из ГПНТБ / Широков, А. П. Теория и практика применения деревянной анкерной крепи
.pdf3, Тан sax по условиям задачи заданная высота адкна рав на 35 >>ч, а допустимая по расчету подучильоь равной 36,2 мм,
то составляем пропорции я соответственно уменьшаем расчетную высоту длина:
ttxpy |
'hifi |
■ И х , SrriXyffb- |
//УУ |
. $ |
пу |
^ f t *РУ |
^ St |
|
W |
и 3 |
(67) |
где Икру ~ расчетно-условная- уточненная высота деревян
|
ного клина, ю. |
|
|||
|
И 9У |
|
2 1 5 5 - 5 5 |
|
|
|
*РУ |
|
|
* 2 2 .8 * |
|
|
|
5 3 ,2 |
|
||
а . аакодиы начальный объем замка анкера: |
|
||||
\/ -L » [$ + У к ? у ~ к -,5 )\% С ." |
, ,, 7/ 7! ,с |
. |
|||
v „ _ ---------~2 |
г)М |
| |
9— |
А У ^-'Л у-аГ a l c u + i ^ \ |
|
_5 oat55+ 22,8- 2-88) |
■ * 2 ¥ ? - г & Л у * А ,сл * $ , |
|||
|
2, 22,3 ’ |
|
|
|
|
*530527,-1м п% |
|
||
ь . |
находим ооьеы скатан замка деревянного анкера: |
|||
,/ _Lp (u~p j ~ A - V + dJ |
|
|||
*сж ~ |
" г,3 у |
|
|
|
|
nSP'J |
|
|
|
^00(22,8-2-58+55) f (2+88-55-22,8)5$ |
2-55 - |
|||
---------------- |
2 |
|||
|
||||
5,N ( 5 8 2^ 55^),: 'Х \ |
, |
|
||
|
|
= 5i0 3 6 5 ,2 8 н м ^ |
|
|
90
Ь. Определяем относатзльцое cz^ivj замка анкера:
С ^ Vcs.tr |
_ |
'с/ЦЭ&З' |
^ t |
~ " ~ \JZ ~ |
" |
s s a s J z T ' |
17 |
?. Определяем расчотнув влажность '■ад. анкера по фор муле (79), принимал
|
h/r/зу |
v t f * * h ‘^ c |
|
WP3у ш*iw^oj)5) |
|
л |
|
|
( d - k j S ^ i Z f - h f a t J ? - d 2c n c s u |
|
|
p fflffl /A.pjtfi is5~2*5&-55)l35+55-2-55/V(S$~2) *~3 f^ ~22, 8 |
_ |
||
|
(SS-2M '$(J^ |
~ - 7~2/5S~-2~ -’ S f a ic s ia i f j .g t |
|
|
|
-£>,253. |
|
где |
так кал стержень а клад яэготовавпа из |
оди,- |
|
|
ааковой дроаесилы. |
|
|
В. ипрад.-ляец пдааадь сопрчзосносеаал закка дареклено-
гн ышвра со cBsawHoit:
^ г. S ) l p ( d +Нгру- h -2 )} |
(Jf,2 f;j2 d [2 |
jlMZpy |
|||
S ~ н * , и > - н & ) |
|
|
|
' |
|
+rixpya t c 3L/1 |
d * y j) |
_ |
5 8 ^0 2 (5 5 + 2 2 ,,. • Z z?*l. |
||
Z> J |
~ |
~~~ 2 2 ,3 1 3 8 - 2 2 ,8 |
|
||
|
|
||||
i[}/$ 8 2 - 2 2 J 1) - |
|
2 2 , 8 o i c |
s i f t |
£ 2,8 |
|
|
|
|
|
|
S 8 ’~ ~ |
">т<272,3 f n и
>Л
9. Находим прочность закрепления замка деревянного' ан
кера в сгпахяко.*
„ |
УУ |
f S S W r |
0,47- f 1272,37 |
|||
Ие 3*3Wp *7,73 |
7 2,2Wp 0 , 0 3 ' - |
/f .0 ,2 2 3 * 7,*3 |
||||
0,4777272,37 -0,777 -0,223 ____________ 3 2 9 3 |
|
202,022 _ |
||||
|
2,2■ 0 ,2 2 3 - 0 ,0 3 |
|
~ 4 ,0 3 ' |
|
0,4 / ' |
|
|
*73/4,34 *402,75 - 7$07,39мГ |
|
|
|||
s 5, М и н и м а л ь н а я |
д о п у с т и м а я |
д л и н а |
||||
|
к л и н а |
к л а н о щ е л е в о г о |
а н к е р а |
|||
Оря определении минимально допустимой длины клина воскс-ь-
вуемся опубликованными в почать? ракомевда1..ймыг..
Аля того, чтобы под действием пил нормального давленья ,
возникающих |
в замке анкера при его установив в скважине, |
н* |
||
происходило выталкивания клана иа щели, необходимо ооблгд/ |
|
|||
следующее условие: |
|
|
||
|
|
2<Х. ^ 2 р , |
( 88) |
|
|
|
|
|
|
Где |
с< - |
угол заострения клина, раопслоя-яннй между ег« |
|
|
|
|
боковой гравыо и г -;ввоЙ плоскостью, град; |
|
|
|
<2с*. - |
угод мевду сходящимися гранями клина, град; |
|
|
р- yi трепня, гр£>д.
*А.Т. Батурин, Детали машин, Машгнз, 1957.
92
Зависимость (63) запасем а следующем виде |
tpd& top , |
|||||||
.тал как |
j. |
|
|
fXUi |
ч |
|
|
J r |
*2P |
|
“jT p |
|
|
|
|||
|
Hk |
|
|
и |
|
|
|
|
|
, |
= |
~ |
после подстановка получим |
||||
tQd--p— |
— |
|||||||
L--pPrn.min |
|
tZftg'ip.triiri |
|
|
|
|
||
■*. |
_ |
|
|
h |
■ |
,tc |
^ |
Hk |
tg_p - f Tp |
? 2 k K |
■,т «У2а L f . v i f f ffiz r * (S3) |
||||||
|
|
. |
|
‘"'p./nert |
|
|
Tp |
|
где lfp |
mi„ |
- |
минимально допустимая длина клана, мм; |
|||||
|
|
- |
коэффициент трения между кладом а анкерам. |
|||||
§ 6 . О п т и м а л ь н а я |
* д а а а |
к л и н а |
||||||
Оптимальную длину клана определяла теоретическая яу^вм,
учитывая, что при aaflai..e анкера в схважияу необходимо ареоде-
деть, сидв трения, влзаккавого между стержнем к отеькама снаадв-
вы, а такие м'-'-™* стеск^” -л кланом, тогда
|
|
Рд$щ “^(Рт р |
а-*} * f Tp 'N‘> |
|
где |
Робщ- |
суммарная сила трогая, |
возникающая яра забивке |
|
|
анкера в скваквну, яГ; |
|
||
Г ы !** - |
коэффициенты трения еолтвбтотвепйо между стер* |
|||
т |
/Т)> |
" |
|
|
|
|
кем и кланом и между старинен .» стеакамн скважины. |
||
Сила трения, |
возникающие в замке анкера определяем вз |
|||
Формул (80-35). |
которые в об«эм виде записываются следующим |
|||
ооразаа:
Для определения суммарной оилн трения• ^Ьбш. складываем,
геометрически силы трения ыезду старкяеы и-окнаханой я ыевду стоохвеы а=клином (так как направление этих сил не совпадает)
О . |
( &х |
. S x t W |
\t?Tp C°S’-ck'U)t * si- n d KKj + |
|||
°**\ |
\dWptS + С Wp |
J{ |
|
|
|
|
. f Z s |
. |
- / |
' |
t |
$ W£ |
|
о V/p-t-S |
CWp- 6 |
\aW pi-8 |
|
CW p^TJ |
||
S i c l f r p C O S d u x у- S i / ? oLт ) + |
S o , |
|
|
|||
(92)
В формулу (92) подставляем значения площади оопрняооно-
веняя зам’а анкера со стенками оввадинн в клина со стержнем .
Плеща;.., соприкосновения замка анкера со скважиной определена ранее (22)„
Площадь соприкосновения 5 огержЕя с клином
5V-£oSd>хк
H # C o S U и к . |
-> т о г д а . |
(93) |
|
[aWP*S -CW ^s Yh, (Н* + *'^ я )^ & т р +ts d Kg} +
,л4* * 6
г*-» |
. |
- |
• |
. |
■'/ |
* “ |
|
Ю -И х |
4vW - H |
ЖНх ■ :/ |
, Их] |
|
|||
~o |
+HM |
|
|
||||
|
|
|
2 ~ - f Нк а т с S l n ~ - |
|
|||
_______________________ |
___________РРP РОЩ, |
- ,,HН xх _________ ________________________________________ |
|||||
■ И и |
- для деревянных »««•■ •*« |
и . е |
и 9У |
||||
Э4
I
Вследствие незначительной величавы солозава угла хоаус-
яооги клана о (кк t y d * * при определенна /_р яе учвты-
L U
Ро5щ ■Мм
|
(94) |
Для определения длины клина |
L р необходимо звать чи |
сленное значение силы PoSw, •
Последняя была определена опытным путем в лабораторных ус
ловиях. Д/л лабораторных иоодедэванаЗ было изготовлено 54г де ревянных анкера по девять штук соответственно из березы, juicT-^
чевшщы, сосны, кедра, |
еда а пихты. Влажность древесины анкера |
|||
составляла 5-7 % . |
|
|
|
|
Анкера выели длину 0,4 м, |
диаметр соответственно сь;. чи н |
|||
■ *4 ми. Длина щели ровнялась 750 мы, высота - |
3 ли,. |
|||
Выло изготовлено 12 металлических клиньев со /делящими |
||||
размерами (табл. 4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Табдшш 4 |
Развеdu клиньев. мм |
|
' 4-J' |
||
|
|
|||
клина |
V. |
итрняя |
высота - |
|
I |
|
2 |
„ |
3 |
125 |
|
43 |
" |
18 |
153 |
|
43 |
|
19 |
178 |
|
43. |
19 |
|
220 |
|
43 |
|
19 |
128 |
|
38 |
|
16 |
IwB |
|
?3 |
|
18 |
190 |
|
38 |
|
17 |
723 |
|
38 |
|
18 |
Г.50 |
|
•33 |
|
18 |
95
.... |
. , ---------g----- |
3 |
|
|
|
I т |
33 |
17 |
ISO |
33 |
18 |
220 |
33 |
17 |
Jpi опытах анкеры заминались вручную кувалдой весок 8 яг
в специальную металлическую форму, *<которой имелось цилиндри
ческое отверстие диаметром 47 мм. При поыоаи опециааьяых ме -
талдичас.^х вкладышей диаметр цилиндрического отверотия соот
ветственно уменьшался до 43 к 39 ми. В цилиндрическое отверстие анкеры забивались до тех пор, пока их движение не превращалось.
Опыты с различными клиньями и цилиндрическими отверотвямп пов торялись по три раза.
г,рЛле забивки каждого анкера форма ; вскрывалась а уставвв ивалаci полнота внедрения клина.
Зваргая удара кувалды о стераввь практически полностью уходила ва преодоление сил трення, воэникаюашх в замке анке ра, между анкером и стенками цилиндрического отверстия ж меж
ду анкеоом в клином. Зная из опытных данных величину внедрения
клака, определяли обдую силу грения в замке анкера по ф'рыу. |
- |
|
ла (92). |
|
|
В среднем общее усилие трения в замке деревянного анкера |
||
составило: для.пихты - 1500, ели - 1600, кедра - 1700. |
соси |
- |
1800, листве:, лш - 2100 и березы 2200 нГ« |
|
|
Колеб .вне вышеупомянутых величин для анкеров из различ |
|
|
ной древесины объясняется, по-видшому, тем. что при |
бодаэ |
|
6 |
|
|
твердой древесин передача знергки удара кувалды ot Торцевой части до замк'а анкера происходит наиболее полно.
зд
Этими Спитака установлено, ч*с делу чи-иь арощз зть имдь
пдения замков деревянных анкеров существующей конструкции в скважинах свыше 1500-2200 кГ при забивке их вручную прайм ~
чески невозможно.
Для получения более прочного закрепления деревянных анке
ров в скважинах следует одновременно с изменением параметров устанавливать их в скважинах специальными домкратами с прило
жением больших уошшй или изменять их конструкцию. |
|
|||
Пример 4. Определить оптимальную длину клана, |
используя |
|||
дачные примера 3. |
|
|
|
|
Оптимальную длину клина.■не*''там по формуле |
(94); |
|||
1 5 0 0 - 1 9 , 7 |
|
|
|
|
L |
0,158-оJ 32 |
,п |
- |
|
/—_______ L________________ |
■' |
|||
( 12,0- 0,132+2,2 |
5li8 -O ,t3 2 0 D jz)v*3'7*'*a ~* |
|||
1500-19,7 |
_____ |
|
|
|
■=1$7,ш
с-раввительные результаты по |
определенню прочности эанре- |
||
пленяя замков деревянных анкеров, |
: |
• • ‘ |
гt f |
полученные расчетный а опыт |
|||
ным (путем в различных горных породах, |
близко совпадают, |
||
Э зависимости от параметров деревянной анкерной |
, крепг |
||
при бурении скважин существующими короНкамв .диаметром 43^&W i ,
прочие', ть их закрепления может достигнут^ 2 i .
Расхождение же между опытными 'и^расчагидаи давпрад.-соо таввло 0-13,1 %, что свидетельствует о большой-n^jaocW.'«род-
воженного расчетного метода,
§ 7 . П р о ч н о с т ь |
з а к р е п л е н и я |
з а м к а |
||
а н к е р а , |
у с т а н о в л е н н о г о |
в с в в а |
||
~ и н е с к о н и ч е с к о м |
к о н ц о м |
|||
лак указывалось ранее |
одним из способов повышения прочное-. |
|||
та закрепления является применение расширенных скважин. Чтобы определить степень влияния конической части скважины на проч ность закрепления замка деревянного анкера в лабораторных усло виях были проделаны опыты. Для проведения опытов были изготов -
левы две специальные втулки, которые состояли из конической я
цилиндрической частей.
Первая втулка вмела длину 210 мм, внутренний диаметр ци
линдрической части 29 мм, наибольший внутренний диаметр кони -
ческой ^асти 60 мм. Длина конуса равнялась НО мм, толщина сте
кол втулки - 5 мм.
Деревянные анкеры диаметром 28 мм шали длину 400 мм и
изготовлялись из различных пород древесины. Клин бил изготовлен из металла и имел длину НО, высоту 18, ширину 22 мм. Размеры конической части втулки и клина была приняты произвольно.
Для закрепления втулки в зажиме 10-тонного пресса ЦЦМ-10
к ней был приварен специальный хвостовик.
Испытаниями на прочность закрепления замков деревянных ан
керов но втулках было установлено, что в этом случае наиболь -
аая нагрузка на анкер возникает при закреплении замка анкера в цилиндрической части,
Прочность закрепления замка анкера в цилиндрической части
втулка по сравнении с расположением его в коничеокой части |
в |
зависимости от влажности и породы древесины выше на 1,3-12 |
%, |
то есть прочность закрепления замка анкера при расположении егс в ионической части не увеличилась.
9В
Вторая втулка имела длину 260 мм, внутренний диаметр цв-
линдрической части 29 мм, наибольший внутренний диаметр коничес кой части 40 мм, длину конической части 120 мм.
Деревянные анкеры диаметром 28 мм такие имели длину 400 мм
и изготовлялись из различных пород древесины.
При этих опытах клин имел длину НО мм. Высота и ширина
клина при расположении его в конической части втулки равнялась
20 мм, при расположении в цилиндрической чаоти высота клина раз нялась 13 мм, ширина 24 мм.
Размеры втулки и клина были определены из условий допусти
мого сжатия древесины замка анкера как при расположении его в
цилиндрической, так и в конической частях.
Применить же клин высотой 2Q мм (в случае расположения зам
ка анкера в цилиндрической части) на представилосв возможным по условиям полной его забивки.
Опыты производились в такой последовательности. Вначале
замов анкера с клином выоотой и шириной 20 мы располагался |
в |
конической части, затем' производилось вытягивание анкера |
на |
прессе о одновременным определением уоидия. окольхевия замка
путем записи на диаграммной бумаге. После этого деформированный
конец анкера отпиливался, в стержне делалась'новая прорезь и
Г* '
она устанавливалась в цилиндрической части втулки яри выооте Клина 13 мм и ширине 24 мм.
Когда замок анкера располагался в конической чаоти втулки.
Высота клина определялась из условия свободного прохождения его через цилиндрическую часть. Зазор мевду ребрами клина ж.Ци линдрической частью втулки принимался равные 1,мм.