Механика подземных сооружений (стр. 3 из 3)

После выбирается марка бетона (В 20) для которой определяется предел прочности на сжатие Rb и растяжение Rbt (см. таблицу 3.2)

Таблица 3.1. - Сопротивление бетона.

Бетон	В15	В20	В25	В30	В35
Предел прочности на сжатие Rb, мПа	8,5	11,5	14,5	17,0	19,5
Предел прочности на растяжение Rbt, мПа	0,75	0,9	1,05	1,2	1,3

Данные напряжения сравниваются с предельными в соответствии с маркой бетона. Наши полученные значения не превышают предельные Rb (4,21<11.5), но превышают Rbt (3>0.9)

У нас не выполняется условие по предельным растягивающим напряжениям в крепи, поэтому наиболее целесообразным можно считать применение армирования бетонной крепи.

Армирование бетонной крепи может проводится одиночной арматурой (сетка с размерами 0,2х0,2м). Принимается арматура класса А-III, с пределом прочности на растяжение (Rs) равной 340 мПа. Причем, сечение арматуры на 1м заранее не известно (As), поэтому ориентировочно можно принять ее равной 1% от площади.

As=0,25*1*0,01=0,0025м2

После чего находим высоту сжатой зоны бетона по формуле:

Х=0,0025*340/11,5*1=0,07, м

Несущая способность сечения определяется по формуле:

h0 - расстояние от растянутой арматуры до наиболее удаленной точки сжатой зоны h0 = h – а, м (а - толщина защитного слоя растянутой арматуры а=0,02-0,03 м)

h0 =0,25-0,03=0,22м

кН*м

В случае если полученный изгибающий момент превышает Мmax более, чем на 10-15% несущую способность сечения М1, следует уменьшить площадь применяемой арматуры.

Уменьшаем площадь сечения арматуры:

As=0,25*1*0,01/5=0,0005

Затем находим высоту сжатой зоны бетона:

Х=0,0005*340/11,5*1=0,015

Несущая способность в этом случае определяется по формуле

М1=11,5*1*0,015(0,22/0,015/2) =37 кН*м

Полученную итоговую площадь арматуры следует разделить на пять единиц (так как сетка имеет размеры 0,2х0,2м) т.е. пять прутков на 1 метр. Затем от площади арматуры необходимо перейти к ее диаметру и округлить до ближайшего целого числа.

Сечение прутка определяется по формуле:

S= As/5

S=0,0005/5=0,0001

Определяем диаметр прутка по формуле:

0,011 м или d=1,1см

Принимаем диаметр прутка 1,2 см.

Мы определили, что при наших горно-геологических условиях при строительстве горной выработки с применением бетонной крепи необходимо придерживаться следующих условий:

- толщина крепи равна 0,25 м;

- марка применяемого бетона равна В20;

- армирование прутком диаметром 1,2 см.

Монолитная железобетонная крепь применяется для крепления капитальных горизонтальных и наклонных выработок с большим сроком службы и находящихся вне зоны очистных работ. Наиболее широко она применяется для крепления выработок околоствольных дворов, камер, узлов сопряжения, капитальных выработок и стволов.

СПИСОК ИСПОЛЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Каретников В.Н., Клейменов В.Б., Нуждихин А.Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. М.: Недра, 1989г

2. Булычев Н.С., Фотиева Н.Н., Стрельцов Е. В, Проектирование и расчет крепи капитальных выработок. М.: Недра 1986г

3. Судариков А.Е. методические указания к курсовому по дисциплине "Расчет конструкций подземных сооружений".