Решение Находим сечение пальца для подвески полиспаста. Для этого определяем изгибающий момент в пальце, принимая l=260 мм.

М_П=NЧ l/4=140Ч 26/4=910 кНЧ см.

см².

мм.

Проверяем проушину из стали марки Ст3 на смятие, задаваясь ее толщиной d =10 мм

кНЧ см.

W_пр=М_пр/mЧ R=2100/(0,9Ч 210Ч 10^-1)=111 см³.

см.

Расчетные формулы для определения бокового давления s ₂ (z) и равнодействующей Е_а сил активного давления грунта на ограждение в несвязных грунтах в случае свободного и нагруженного откоса приведены в табл. 9.10. Аналогичные формулы для связных грунтов в случае свободного откоса приведены в табл. 9.11.

Доски горизонтальной зашивки толщиной t и шириной b работают на изгиб под действием расчетной равномерно распределенной нагрузки q₂ = s _2maxb и рассчитываются на прочность как неразрезная многопролетная балка (места пересечения досок со стойками). Здесь s _2max – боковое давление грунта на глубине подошвы выемки (табл. 9.10 и 9.11). Сечение досок задают, исходя из сортамента пиломатериалов, и определяют расчетное расстояние между вертикальными стойками.

Вертикальные стойки диаметром D работают на изгиб под действием расчетной линейно-распределенной (по закону треугольника) нагрузки q₂ = s _2maxЧ l и рассчитываются на прочность, как однопролетная балка с шарнирно-подвижными опорами. Здесь s _2max – боковое давление грунта, l – шаг стоек.

Расчетная схема	Эпюра бокового давления	Расчетные формулы давления грунта на ограждение
		боковое давление s 2, МПа	равнодействующая давления Еа, кН/м
А. Берма, свободная от дополнительной нагрузки
		– коэффициент бокового давления;
Б. Берма с распределенной нагрузкой
		;

Горизонтальные распорки работают, как центрально-сжатые элементы постоянного сечения. Расчетной является наиболее нагруженная нижняя распорка, воспринимающая большую часть нагрузки от активного давления грунта на длине траншеи, равной расстоянию l между смежными стойками

где q₂ – расчетное значение распределенной нагрузки у подошвы траншеи, приведенное к длине l, равной расстоянию между стойками, q₂ = s _2maxЧ l.

,

где N_А – расчетная продольная сила, ;

F_НТ – площадь поперечного сечения элемента;

R_р – расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон (СНиП II-25-80 табл. 3);

m_в – коэффициент условий работы (СНиП II-25-80, табл. 5);

q₂ – расчетная распределенная нагрузка.

Задача Требуется определить толщину досок конструкции деревянного крепления траншеи глубиной 5,5 и шириной 3 м в глинистом грунте (g =1,8 т/м³, с=8 кПа, j =30°) из крепежной доски III сорта.

,

R_и – расчетное сопротивление изгибу, равное 8,5 МПа (СНнП II-25-80, табл. 3);

W_НТ – расчетный момент сопротивления изгибу поперечного сечения элемента (доски), W_HT=bЧ t²/6.

Определим максимальный изгибающий момент в сечении элемента – доски горизонтальной зашивки, рассматривая ее как трехпролетную свободно лежащую балку, от действия равномерно распределенной нагрузки М_max=0,1q_1Ч l², где q₁ – равномерно распределенная нагрузка, определяемая для связных грунтов по формуле (табл. 9.11)

,

где , при j =30° , Q =0,58 и Q ²=0,34.

0,1q_1Ч l²m_вЧ R_иЧ W_НТ,

l²10Ч (l/q₁) Ч m_вЧ R_иЧ W_НТ.

Для получения результата подставляем выражения для q₁ и W_НТ и после упрощений получим

l², .

l (9.2)

l см.

Определим толщину досок (брусьев) зашивки при шаге стоек l=1,5 м (для связных грунтов)

Ч l=

Принимаем для нижнего яруса зашивки деревянный брус сечением 70ґ 70 мм².

Для устройства крепления с экономически обоснованной толщиной зашивки вычислим выражение (9.2) относительно величины l для заданных в задаче условий через определяющий параметр h – глубину выемки

. (9.3)

Анализ этой формулы показывает, что до глубины h = 1,53 м траншею можно разрабатывать в заданных грунтах без крепления (t і  0). До этой глубины зашивку выполняем из доски толщиной 25 мм для исключения вывалов и осыпи грунта в траншею.

,

где t – толщина доски зашивки, см; , м.

м,

м.

4-го (от отметки –1,5 до поверхности земли) доску 2,5 см. Расчеты показывают, что принятое решение позволит снизить затраты пиломатериалов до 30 % или на 1,17 м³ на каждые 10 метров зашивки траншеи.

Задача Требуется подобрать конструкцию вертикальной стойки крепления траншеи глубиной 5,5 м в грунтах с характеристикой, приведенной в условиях предыдущей задачи.

Решение Расчетом на прочность при изгибе, согласно СНиП 11-25-80,

,

определим сечение прямоугольного бруса (b ґ  t), отвечающее условию прочности. Уравнение решим относительно расчетного изгибающего момента для древесины из материала III сорта.

Здесь m – коэффициент условий эксплуатации для древесины, соприкасающейся с грунтом, равный 0,85;

R_и – расчетное сопротивление изгибу древесины из материала III сорта, равное 8,5 Мпа;

W_НТ – расчетное сопротивление изгибу поперечного сечения бруса, .

Определим максимальный изгибающий момент в опасном сечении бруса, рассматривая его работу в конструкции крепления, как шарнирно-подвижную однопролетную балку, нагруженную линейно распределенной нагрузкой q₂, от активного давления грунта в момент образования поверхности скольжения и начале сползания призмы обрушения

,

где q₂ – линейно распределенная нагрузка, равная для глинистых грунтов при свободной от нагрузки бермы выемке

l

l – шаг стоек крепления, равный 1,5 м,

,

h_с – высота траншеи в связных грунтах, не требующая крепления вертикальной стойки

м.

,

Ч l .

.

Принимаем в проекте вертикальную стойку из деревянного бруса сечением 8 ґ 16 см². При этом стойка может быть составной из двух квадратных брусьев сечением 8ґ 8 см² каждый.

дальше