книги из ГПНТБ / Широков, А. П. Теория и практика применения деревянной анкерной крепи
.pdfL i- |
'Мк, доп |
|
|
|
|
Ш7> |
||
Г |
:г |
ъ |
|
' |
|
л |
' ■ |
|
|
|
|
|
|
||||
'ля клина в штанги, |
изготовленных из одной породы дре |
|||||||
весины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
A / J _1 К - Н к . д в п - / * [ ( - d - k ) [ £ g o n - l ) + 2 ) |
(118) |
|||||||
|
|
И к |
l |
( i - 8до п ) Ни |
||||
|
|
|
||||||
Для клина и штанги, |
изготовленных из разных пород лр-^ч- |
|||||||
овпы, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L * Н*. доп |
/* I |
( d - h ) [ S 3on-i)+ D |
-tm > |
||||
|
|
|
|
J, |
|
|
|
|
|
|
Н |
К |
L f ~ |
slp c r П ) |
■ М К |
|
|
^лошадь |
5 |
|
находим по известной формуле (25), заме |
|||||
няя |
|
|
|
|
|
у< |
|
|
|
Нц |
на |
Нк.доп |
v |
с ! |
|
||
|
Lp на |
|
||||||
- £>С'Ы-,\}£доп ( feT-Hi |
' |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(120) |
Относительное сжатие замка деревянного анкера на участке,
где происходит переуплотнение древесины, находим как средне -
арифметическую геличину между максимальным и минимальным от -
аосительвкм сжатием:
|
2 d - |
2k + Н к + Ма .доп - 2 2 ) |
(121) |
|
|
& п " |
2 Ы - Т ) |
||
|
|
|
||
Относительное сжатие |
6 |
замка деревянного анкера па |
||
участка, |
где древэсвва сжимается в пределах пластической де- |
|||
Феомапна, |
определяется по выведенной ранее формуле (86). |
|
ПО
§. 9. О п р е д е л е н и е |
п р о ч н о с т и |
з а к р е п |
|||
л а н и я |
а н к е р а |
о у ч е т о м |
п о л о ж е |
||
н и я |
з а м к а |
в к о н и ч е с к о й |
ч а с т и |
||
|
|
|
с к в а ж и н ы |
|
Выше были приведены метода расчета по определению прочное ти закрепления замка анкера в конической и цилиндрической чао
гях скважины..
Исследованиями в лабораторных условиях было установлено,
что при. вытягивании анкеров из скважин о коническим концом на
грузка растет по прямой линии. Это положение дает основание
для определений прочности закрепления замка анкера при любом
его расположении в нодической части скважины.
Для расчета необходимо знати-длину конической часта сква
жины, начальное усилие при вытягивании анкера из конической
части скважины и максимальное усилие при вытягивании анкера лъ
ее цилиндрической части.
При начальном, усилии скольжение замка анкера в скважине
равно нулю, при конечном - длине конической чаоти
Исходя из вышеуказанного, усилие, возникающее при вь-,.-.
гивавии анкера в зависимости от расположения замка, может быть
найдено путем составления пропорции
|
Ртах~г тР/ и г _ |
г> . р _ ' о , ■ |
, р t |
t |
,:j |
|
|
Тух |
х г |
*~L |
*т Ьл i ТРР |
||
|
Рп= Рпи.а +Рц.) |
Pfy -Pmi.n *L^rinax' Р(ПLft} |
|
р£Й?^ |
||
|
n |
' |
'■ I |
|
;ч |
; , г , |
Г Д Р |
На - усилие при шг^гиван^а>анкорв,- сос,тветртду»цие |
|||||
|
определенному положакию замка анкера; вчшни - |
|||||
|
ческой части, |
вГ; |
|
|
|
т
PmIn- |
- |
начальное усилие, при котором анкер начинает |
|
|
скольжение, кГ; |
Рх |
- |
прирост усилия при вытягивании аакера после |
|
|
его перемещения на величину X , кГ; |
Ртдх - |
максимальное усилие при вытягивании анкера, |
|
|
. |
возникающее в цилиндрической части, кГ; |
X- отрезок пути, пройденный анкером при скольже-
овд от начального положения, мы.
Прочность закрепления замка анкера, установленного В скважине с коническом концом, при использовании
деревянных клиньев
Церевяяныа пяинья, как и металлические, принимаем с квад
ратным сечением основания.
Размеры основания яляна принимаются из условия свободно
го его прохождения в цилиндрической части скважины и опреде -
лаются по формуле (95-96).
При определении прочности закрепления замка анкера как
в ионической, гак и в цилиндрической части пользуемся расчет
но-условной уточненной высотой деревянного клина, определяемой
по формуле (87). |
- |
|
|
|
|
§ 10. |
Р а с ч е т |
п р о ч н о с т и |
з а к р е п л е - |
||
|
в и я ; д е р е в я н н о г о |
|
а н к е р а |
о |
|
|
к о н у с о о б р а з н ы м |
м е т а л л ж ч е с - |
|||
|
к в м к’л и в о м , у с т а в о в л е н н о г о |
|
|||
; ' |
в л о к в а ж и я е с к о в и ч в с.к а и |
|
|||
|
к о н ц о м |
|
|
|
□о условиям свободного прохождения конусообразного клина
скважине принимаем, что его наибольший диаметр у основания
II?
йлииа dit.H яа 3 мы меньше диаметре скважин © , та ест».
■ с/к.н = |
Я 7 -3 |
(123) |
Для максимального испольяовавмя пласгачеспых свойств |
||
древесины диаметр конической часта скважины Ък |
у ег два |
|
t- |
• |
|
выбнрааг до допустимой величине относительного оиатвя древе
сины анкера по формул?? |
" |
|
^ к ~ |
о/ки * (d ~ h )[t ~С допj |
(124) |
Следовательно, у конической частя скважины у дна - |
наеболь - |
|
ami! диаметр '£}к , а ваимевьдшй'D - у вершины конуса. |
||
Конусообразный клин выбирают таким, чтобы его |
образу»* |
щьо были параллельный образующим конической части о?.важе^а,
|
В атогл случае разность нейду люОнм ряаметрии конусаli)*я |
||||
соответствующим диаметро»! конического р„1нла |
d* - пп в*л» |
||||
его длине составит: |
|
|
|
||
|
|
'д кон ~ с!ка - (d ~ h )(i~ e 9 on) |
|
(125) |
|
Диаметр конусообразного ялияа |
(Jk.m на граница манду: кони |
||||
ческой и цилиндрической чаотями скважины равен: |
|
||||
|
|
а'к» т V - |
Гd r h )(l- £ у«*,| |
|
4 iaa\ |
|
При |
определении диаметра дна конической части скважи |
|||
ны |
Дк |
допустимуювеличину отвосительвого сжатия замка ев- |
|||
лера принимаем по наиболее слабой древесине, |
.-.ч \ |
• . 'г |
|||
то есть |
пихте |
||||
( |
<5У*Я = 0,37). |
. .. |
, |
|
В случае применения анкеров, изготовленных ss более плотных пород древесины, это допущение позволяет-получиу|>;
большую прочность закреплешш замков даровянныхзанкеров в скважинах с коиачесхд;' >*чцои.
113
При принятых условиях относительное сжатие древесины
ваша анкера и соприкосновение его со стенками скважины будут
происходить частично в цнливдр'ической част*> Однако эта вели
чины являются незначительными (около 4-6 %) ъ в расчете не
учитываются*
Для определения площади соприкосновения замка анкера со
стенками конической пасти скважины найдем центральный угол,
соответствующий дуге соприкосновения. |
|
|
||||
|
Исследованиями установлено, |
что центральный угол по дли |
||||
не конической часта скважины остается постоянным, |
а изменяет |
|||||
ся только дуга соприкосновения замка анкера. |
|
|||||
|
Центральны.! угол соприкосновения замка анкера со стенка |
|||||
ми скважины с |
коническим концом находим из условия, что эр,">" |
|||||
анкера соприкасается у основания конуса по дуге, |
равной |
|||||
T z - 2 h , тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 F z ~ 2 h = R Kd t |
U27' |
|||
где |
Р* - |
радиус основания конической части скважины,мм; |
||||
|
|
... |
2 П |
- 2 h |
|
(128) |
|
|
£Х = |
------=----- |
|
||
( Ы берется |
в радианной мере). |
|
|
|
||
|
Площадь соприкосновения |
S kckB |
замка авнеДО о вони - |
ческой частью скважины находим как площадь боковой поверхнос ти усеченного конуса в пределах центрального угла:
схв ~ F 60 дJ [ - 3£ в а (£ к + £) (129)
где R - |
радиус цзлнвдрвческой чаоти скважины, мм; |
- |
длина образующей конической части сьвадивы,мм |
|
|
£ 0 * \ f u t K - t ) z + e % K |
(130) |
|
|
|
|
||
r”14 |
^ |
~ высота усеченного конуса, мм. |
|
|
|
После |
подстановки |
во из формулы (130) |
в формулу |
^.Т2Э) и уменьшения площади в два раза получим |
сдедуадао |
|||
расчетное ее |
значение: |
|
|
|
|
|
|
|
№ * * * )Щ $ Г |
|
(I3I> |
|||
Высоту усеченного |
конуса |
|
в у к |
находим из условия, |
||||||
что при забивке анкера |
в скважину есзникнют силы трения ва |
|||||||||
только меяду замком анкера и стенками |
конической |
части |
||||||||
скважины, но к меяду конусообразным клином а анкером. |
||||||||||
Проектируя действующие на замок силы на ось |
У |
полу |
||||||||
чим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у Sen. |
у / |
||
* f StL.cn 8 |
Stc.cnS s w )hz.9.-*cosd,'КС ■ гурпоче.с/з |
|||||||||
\dW*B |
c W - S |
* |
'Tp |
|
|
|
||||
a W+d + |
8 W |
|
|
. COSЛ * |
|
oiff.^/ ф |
||||
~Fw-6 |
|
|
|
|||||||
|
|
.ckВ Lf TpCOJ(AKC * J in otbrcjlj |
0321 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
f |
- |
сила трения ыезду конусообразным адано» а |
||||||||
|
|
стержнем, |
кГ; |
|
|
|
|
^ |
||
f s |
- |
саля трения ясгду алнеро» и скваааной, |
кГ;: |
|||||||
frp |
- |
коэффициент трепан *езду |
конуоосбразныв кля |
|||||||
,дл |
|
пом в стержнем; |
|
|
|
|
|
|||
- |
коэффидаевт трс-ажя менду авкарви ^ скважиной; |
|||||||||
fo p |
||||||||||
$ к к |
- площадь еаарь.яосзс®гнай1 жэнхвлобразного клипа |
|||||||||
|
|
с анкером. ю Р - |
|
|
|
|
|
ш
d KC - угод конусности два (тлазшы, град;
(133)
- Ih l x f l ~ 1 к м )Z+ £ у* 'h # H+ |
. |
7 |
где Zkh *■ наибольший радиус конусообразного клина,мм;
г'кп - радиус конусообразного клина на границе
меяду конической и цилиндрической частями' скважины.
Посла подстановки в формулу (132) значений S k.ckS u S kk
Ки а.К.- , найдем вдК1
s (a W<8 + |
|
Z**) +£ук[г1<н + г'*м)"■"££*- * |
||||
t C & c p s A ^ + т ^ ) - М я к . ю ъ |
|
к |
||||
тр |
CoS |
d-icc + SCn |
d ^ c jJ |
|
|
|
|
|
|
|
< |
|
|
х.''. -•. < > . |
‘‘ • . |
■'■П л.,:. |
^._4Л |
(13а) |
||
'Гак, как образующие конусообразного нлина и коничес |
||||||
кой части скважины параллельны, то |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
U35) |
^: |
'i V: ^ V, ^а\ . |
v,^ |
' |
' .- |
то принимаем |
|
Так-1как углы |
Ыкк h o ( k q " ''незначительны, |
|||||
'.С о зЫ к к Г |
C o.S c( k < :.= J : |
и |
S iD d /c K |
- S i n d K c |
= 0 , тогда |
|
После подстановки значения |
2#н -%J<M из формулы (I3&) в |
|||||
формулу V (134) получим; |
;,г |
, |
|
|||
'••• ' |
■" |
v;;vv . . |
|
. . . |
|
II£
'**•*fscar* с Ш г ~ ) { 4 |
^ |
' |
и ,.^ |
||
т /(Ь -яг+ & (Щ т £ - ); |
V i z ^ z j ^ e f , - |
||||
^ ______ |
___ |
О '«• |
|
-7 /7 |
|
г ваш, ■и ■*' |
|
||||
( ' |
C w )1 х‘* / |
|
i |
\ г с |
|
I a t e # |
+ 7w~g~J\J гр(Лкр+гм)+тгр (#у_у <)[71г -А/ |
Z2
Рotiuj, • *1X.%
4 '* - ! / |
• |
-• |
. iV f f i .- * , |
, , |
ji'. . " ~ci<- |
\! I |
1 |
||||
7 |
\aW *B |
C W ~6l У т р Л к н ^ к м ) * т Гр1 ^ 2 А |
££,i- i f |
||
|
|
|
L |
|
( T TC |
|
|
|
|
|
(1ЭЬ) |
При определзнп:*. высоты усеченного коаусн конический ч«.,
ста сивакпны Рабщ принимав* ap.anei ая в зависимости е*
разновидности древесины в прадедах I5vj0~T5i30 чГ,.
После определения длины конической части скиалянн на
ходим прочность закрепления анкер'1 в капельный момент одапга а ма.Ч1-.пмзл£.нув гртчвесль закреплений, когда замов анкера на-
годится в гшлакдрйческоа часта скзажаяк, lieли ааясгг?^-' аая
нагрузка превысят? прочность стераая за оазрыв, то расчет прочности закрепления замка анкера в скаахвне следует пронзав дг.ть по раз. HBBrjoy уоидио анкера ь наиболее опасно»: сечении ,
то есть где оканчивается гвль.
Для огоеделоепя прочности закрепления замка анкера
ъ циляндрич-зской частя скважины суммируем садк тревак меаду
замкси звг •,<> я |
оввааиной, действуйте |
в мосте пеоаупдсгЕеаяг |
дрзБеоивч - и v |
месте пластической дефориапяа |
|
|
% *« = ?< +Р.г |
<137) |
П7
Окнами трения и спредедногея прочность закрепления замка h
и ?2 на вышеуказанных участках.
Для определения сил F^P'и Р2--Р найдем площади сопри
косновения замка анкера со стенками скважины и относительные
сжатия J n и £ л его в месте переуплотнения и 5 и £ в месте пластической деформации.
Площади 5л « 5 найдем, исходя из опытных данных.
Опытами установлено, что замок анкера у основания кону
сообразного клина со стенками скважины соприкасается по дуге окружности стержня
?ош ~Лс£- 2 k |
(138) |
В тем месте, где древесина замка анкера начинает работать н пределах пластической деформации, дуга соприкосновения зам ка анкера со стенками скважины Р0-м имеет хорда, равную
d Iгм тогда
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
@аш - а '2d. = d- 2 |
a te Sen |
(139) |
||
где 2 d |
- центральны]! угол, |
соответствующий длвде дуги ок |
||||
|
ружности анкера, |
имеющей хорду |
, рад. |
|||
Расчетную площадь |
Sn |
определим как половину площади |
||||
трапеции, |
имеющей основания, |
равные дугам окружяооти стержня |
||||
* |
V* |
' |
|
|
|
|
€0ш и |
|
и высоту |
2 УК |
. тогда |
|
|
|
Sn=~ey«[Tu{-2k +2d- а гс sin. |
(140) |
ПВ
^зоскгельйоа окатив S п дайдеы мак срвдкеари:|мети»еокуо
величину между максимальным и минимальным относительным сжа тием
с |
2 d - 2 f l |
|
+ Cl x H ~ 2 Ю |
||
KJfJ |
' |
2 i d - h. ) |
|
(I.4I) |
|
|
|
|
|||
При определении площади |
5 |
учитываем, |
что замов анкера |
||
починает соприкасаться со |
стенками, сквзддны в ток месте, где |
||||
/снусопсразни'! клин имеет диаметр |
of1 , |
равный сумма зазо |
|||
рно между анкером и сквакнной |
и щели, |
в самок стержне, то зоть |
|||
|
d ' = 2 D ~ d + A |
Ш 2) |
Ь атом месте дуга селракосновечия замка анкера со стеяюэмя
скважины ранне нуди.
Расчетная площадь S определится как площадь треуго
льника о основанием, ранным длине дуги окружности анкера 20щ
"О |
есть: |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
/ г |
|
а . а л/ |
^ /? |
( |
(143) |
|
|
- Q |
- i J l a |
l e |
S i - а |
с у к |
) |
|
Угревое |
елгчзуадей |
С |
, |
по которой замок анкера соприкасает |
||||
ся |
со стояками ензяаинц. |
находим из выражения (19), |
заменяя |
выо:ту клин.' н'х |
на Ок,л |
, |
тогда |
|
|
. ; - |
4.л i d - А |
- |
jfe « - & ) |
^ |
Ц44) |
|
«‘'л. |
|
|
|
|
119