A horgonylemez terhelésének - csapágykapacitásának kiszámítása kulcsfontosságú szempont a különféle építési és mérnöki projektekben. Horgonylemez -beszállítóként megértem ennek a számításnak a jelentőségét, mivel ez közvetlenül befolyásolja a teljes szerkezet biztonságát és stabilitását. Ebben a blogban végigmegyek a horgonylemez terhelésének - hordozó kapacitásának kiszámításához kapcsolódó lépéseken és tényezőkön.
A horgonylemezek megértése
A horgonylemezek különböző formájú és méretűek, mindegyik meghatározott alkalmazásokhoz készült. Például aKereszttábla horgonyegy olyan típus, amely egyedi előnyöket kínál a stabilitás és a terheléseloszlás szempontjából. Ez olyan metsző tányérokból áll, amelyek nagyobb felületet biztosítanak a terhelés hordozásához. Másrészt aA horgony 8 út bővülésea telepítés utáni kibővítésre tervezték, növelve a markolat és a teherbírási kapacitást.
A terhelést befolyásoló tényezők - csapágykapacitás
Talajviszonyok
Az a talaj típusa, amelybe a horgonylemez be van telepítve, létfontosságú szerepet játszik. A különféle talajok eltérő nyírószilárdsággal és sűrűséggel rendelkeznek. Például a kohéziós talajok, mint például az agyag, nagy nyírószilárdsággal rendelkeznek a talajrészecskék közötti elektrosztatikus erők miatt. Ezzel szemben a szemcsés talajok, például a homok, a részecskék összekapcsolódására támaszkodnak a stabilitás érdekében. A terhelés - csapágykapacitás meghatározásához a tulajdonságok megértéséhez meg kell végeznünk a talajvizsgálatokat. A talajvizsgálat információt nyújt a talaj kohéziójáról (C), a belső súrlódási szögről (φ) és az egység súlyáról (γ).
Lemezméret és alak
A horgonylemez mérete és alakja közvetlenül befolyásolja annak terhelési képességét. A nagyobb tányérterület általában azt jelenti, hogy több talaj van elhelyezve, hogy ellenálljon a terhelésnek. A lemez alakja is számít. A négyzet alakú vagy téglalap alakú lemez eltérően osztja el a terhelést, mint egy kör alakú lemez. Például egy téglalap alakú lemez nagyobb terhelési kapacitása lehet az egyik irányban, meghosszabbított alakja miatt.
Telepítési mélység
Egy másik kritikus tényező az a mélység, amelyen a horgonylemezt a talajba helyezik. A mélység növekedésével a lemez túlterhelése szintén növekszik, ami javíthatja a terhelés - a csapágykapacitást. Ennek a hatásnak azonban korlátozása van. Egy bizonyos mélységen túl a terhelés - csapágykapacitás növekedése kevésbé lesz jelentős.
Számítási módszerek
Végső csapágykapacitás kiszámítása
A horgonylemez végső csapágykapacitásának (Q_ULT) kiszámításának egyik leggyakoribb módszere a Terzaghi hordozó képességének elméletén alapul. Egy sekély alaphoz (ha a lemez mélysége, D, kevesebb, mint szélességével, B), a csík alapjának (hosszú, keskeny lemez) végső csapágykapacitásának képlete:
Q_ULT = CN_C + γDN_Q + 0,5 GBN_G
Ahol:
- C a talaj kohéziója
- Az N_C, N_Q és N_γ olyan hordozó képesség -tényezők, amelyek a talaj belső súrlódásának (φ) szögétől függnek. Ezeket a tényezőket a standard geotechnikai táblázatokból lehet beszerezni.
- D a lemez mélysége a talaj felszíne alatt
- B a lemez szélessége
- γ a talaj egységtömege
Négyzet vagy kör alakú lemezhez a képletet kissé beállítják. Egy négyzet alakú lemez esetében a végső csapágykapacitás megközelítőleg:
Q_ULT = 1,3CN_C + γDN_Q + 0,4 GBN_G
És egy kör alakú lemezhez:
Q_ULT = 1,3CN_C + γDN_Q + 0,3 GBN_G
Megengedett hajóképesség
A végső csapágykapacitás biztosítja a maximális terhelést, amelyet a lemez képes ellenállni a meghibásodás előtt. A gyakorlati alkalmazásokban azonban a megengedett csapágykapacitást (Q_ALL) használjuk. A megengedett csapágykapacitás kiszámításához a végső csapágykapacitást egy biztonsági tényezővel (FS) osztjuk. A horgonylemezek tipikus biztonsági tényezője 2 és 3 között van, a projekt követelményeitől és a talaj tulajdonságainak bizonytalanságától függően.
q_all = q_ult / fs
Lépés - By - Lépés számítási példa
Tegyük fel, hogy van egy négyzet alakú horgonylemezünk, amelynek szélessége b = 1 m, d = 0,5 m mélységben telepítve a következő tulajdonságokkal rendelkező talajban: kohézió C = 20 kPa, belső súrlódási szög φ = 30 ° és egységtömeg γ = 18 kN/m³.
Először meg kell találnunk a hordozó kapacitási tényezőket. A geotechnikai táblákból φ = 30 °, N_C = 30,14, N_Q = 18,40 és N_γ = 15,10 esetén.
A négyzet alakú lemez végső csapágykapacitásának képletének felhasználása:
Q_ULT = 1,3CN_C + γDN_Q + 0,4 GBN_G
Cserélje ki az értékeket:
C = 20 kPa = 20 kN/m², d = 0,5 m, b = 1 m, γ = 18 kN/m³, n_c = 30,14, n_q = 18,40, n_γ = 15,10
Q_ULT = 1,3 × 20 × 30,14 + 18 × 0,5 × 18,40 + 0,4 × 18 × 1 × 15,10
Q_ULT = 783.64+ 165.6+ 108,72
q_ult = 1057,96 kN/m²
Ha feltételezzük, hogy a biztonsági tényező fs = 3, akkor a megengedett csapágykapacitás a következő:
Q_ALL = Q_ULT / FS = 1057,96 / 3 ≈ 352,65 KN / m²
A teljes megengedett terhelést (q_all), amelyet a lemez hordozhat, az alábbiak adják:
Q_all = q_all × a
Ahol A a tányér területe. B = 1 m -es négyzet alakú lemezhez a = b × b = 1 × 1 = 1 m². Tehát, q_all = 352,65 kN
Biztonsági megfontolások
A terhelés kiszámításakor a bizonytalanságok elszámolása elengedhetetlen. A talaj tulajdonságai egy kis területen belül változhatnak, és a szerkezet élettartama alatt előre nem látható terhelések lehetnek. Ezért megfelelő biztonsági tényezőt kell alkalmazni. Ezenkívül a horgonylemezek és a környező talaj rendszeres ellenőrzéseire van szükség a szerkezet hosszú kifejezés stabilitásának biztosítása érdekében.
A pontos számítás fontossága
Horgonylemez -szállítóként tudom, hogy a terhelés - a csapágykapacitás pontos kiszámítása nem csak a számokról szól. Arról szól, hogy biztosítsák az emberek biztonságát az építkezés szerkezetét és tartósságát. A helytelen számítások horgonylemez -meghibásodást eredményezhetnek, amely katasztrofális következményekkel járhat. Például egy építési alapon, ha a horgonylemezek nem tudják támogatni a terhelést, az épület települést vagy akár összeomlást is tapasztalhat.
Következtetés
A horgonylemez terhelésének - csapágykapacitásának kiszámítása összetett, de alapvető folyamat. Figyelembe véve a tényezőket, mint például a talajviszonyok, a lemez méretét és alakját, valamint a telepítés mélységét, valamint a megfelelő számítási módszerek alkalmazásával, biztosíthatjuk, hogy a horgonylemezek alkalmasak legyenek a tervezett alkalmazáshoz. Horgonylemez -beszállítóként elkötelezettek vagyok a magas színvonalú termékek és a műszaki támogatás biztosítása mellett ügyfeleink számára. Ha szüksége van horgonylemezekre a projektjéhez, és meg akarja vitatni a terhelés - a kapacitás kiszámítását vagy bármilyen más műszaki szempontot, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot a részletes konzultációval és beszerzésekkel.
Referenciák
- Bowles, JE (1996). Alapítvány elemzése és tervezése. McGraw - Hill.
- Das, BM (2016). A geotechnikai mérnöki munka alapelvei. Cengage tanulás.
- Terzaghi, K. (1943). Elméleti talajmechanika. John Wiley & Sons.