Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Широков, А. П. Теория и практика применения деревянной анкерной крепи

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
7.05 Mб
Скачать

L i-

'Мк, доп

 

 

 

 

Ш7>

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

 

; , 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

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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ