Средние углы внутреннего трения и удельные веса грунтов и пшеницы

Наименование сыпучего тела	Плотность ρ, кг/м3	Угол внутреннего трения j, градусы	Коэффициент трения f
по бетону	по металлу
Песок сухой			-	-
Песок мокрый			-	-
Глина сухая			-	-
Глина мокрая			-	-
Гравий сухой			-	-
Гравий мокрый			-	-
Галька			-	-
Зерно (пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза в зерне и т. д.), бобовые, семена, крупа, гранулированные отруби			0, 4	0, 4
Комбикорма всех видов (кроме гранулированных), семена подсолнечника и трав			0, 4	0, 4
Мука (пшеничная, ржаная и др.) и мучнистые продукты при высоте силоса, м:
До 15			0, 6	0, 5
Свыше 15			0, 3	0, 3

 

Кольцевое горизонтальное давление сыпучих материалов на стены круглых силосов принимается равномерно распределенным по всему периметру стен с высотой зоны кольцевой нагрузки, равной 1/4 диаметра силоса d. Зона может занимать любое положение по высоте.

Нормативное значение кольцевого горизонтального давления р определяется по формуле:

Pⁿ_h1 = a₁ Pⁿ_h, (9)

где a ₁ - коэффициент местного повышения давления, принимается по таблице 6, здесь h - высота от верха силоса до верха воронки или забутки.

Таблица 6

Коэффициент a 1	Отношение высоты силоса h к его диаметру d
		2, 5	1, 67	1, 25	0, 83	0, 625
a 1	1, 8	1.5	1, 2	0, 9	0, 70	0, 50	0, 30

Полное нормативное горизонтальное давление сыпучих материалов на вертикальные стенки круглых стальных силосов, не усиленные ребрами, считают равномерно распределенным по периметру силоса и равным сумме давлений Pⁿ_h и Pⁿ_h1.

П р и м е р 8. Определить горизонтальное нормативное давление от зерна на стенки круглого стального силоса радиусом R = 9 м, высота цилиндрической части H = 10 м.

Решение.

Равномерно распределенное давление зерна на стены силоса на глубине z от верха засыпки определяем по формуле (8):

Pⁿ_h = γ r (1 – e^{-λ fz/r}) /f,

где - удельный вес зерна, γ = ρ · g = 800· 10 = 8000 Н/м³ = 8 кН/м³;

r - гидравлический радиус поперечного сечения силоса: r = A/U,

для круглого силоса r = R/2 =9/2 = 4, 5 м;

f – коэффициент трения зерна по металлу, принимается по табл. 5: f = 0, 4;

Коэффициент А₁ составляет 0, 326 (см. табл. 4)

Расчетная высота засыпки с учетом верхнего конуса зерна равна:

z = H + R· tgj = 10 + 9· tg25˚ = 11, 4 м,

здесь j – угол внутреннего трения зерна, по таблице 4 j = 25˚.

Коэффициент бокового давления сыпучего материала λ определяется по формуле:

λ = tg²(45˚ - φ /2)=tg²(45˚ - 25˚ /2) = 0, 406.

Вычисляем нормативное давление зерна на стены силоса:

Кольцевое давление зерна Pⁿ_h1, равномерно распределенного по всему периметру круглого силоса на части высоты силоса, определяем по формуле (9):

Pⁿ_h1 = 0, 31· 32, 58 = 10, 1 кПа,

здесь a ₁ = 0, 332 - коэффициент местного повышения давления, принимается по табл. 6: a ₁ = 0, 31 при h / d = 11, 4/18 = 0, 63.

Полное нормативное горизонтальное давление зерна принимаем равномерно распределенным по периметру силоса и равным сумме давлений Pⁿ_h и Pⁿ_h1:

Pⁿ = 32, 58 + 10, 1 = 42, 68 кПа.

Горизонтальное давление грунта σ _ah на подпорную стену на глубине z для несвязных (сыпучих) грунтовпри свободной от нагрузки наклонной поверхности засыпки и наклонной тыловой грани стены определятся по формуле [6]:

σ _ah = γ zλ _a; (10)

где γ — расчетное значение удельного веса грунта; λ _a — коэффициент активного давления грунта.

В частном случае для вертикальной тыловой грани стенки и горизонтальной поверхности грунта:

λ _a = tg²(45° – φ /2),

где φ — расчетное значение угла внутреннего трения грунта),

и горизонтальное давление грунта вычисляется по формуле:

σ _ah = γ · z· tg²(45° – φ /2). (11)

Равнодействующая горизонтального давления грунта Е_ah для стен высотой Н определяется как площадь треугольной эпюры давления (рис. 1) по формуле:

E_ah = σ _ahH/2. (12)

Рисунок 1.К определению активного давления грунта на стенку

а — несвязного; б — связного

В связных (глинистых) грунтах горизонтальное давление σ ´ _ah на глубине z (см. рис. 1) определяется по формуле:

σ ´ _ah = σ _ah – σ _ch;

где σ _ch — давление связности.

В частном случае при горизонтальной поверхности засыпки (ρ = 0) и вертикальной задней грани (α = 0) горизонтальная составляющая активного давления грунта на глубине z определяется по формуле:

σ ´ _ah = γ zλ _a + c(λ _a – 1)/tgφ,

здесь с — удельное сцепление грунта.

Равнодействующая горизонтального давления грунта Е´ _ah для стен высотой Н определяется по формуле:

E´ _ah = σ ´ _ah(H – h_c)/2,

где h_c = (σ _ch/σ _ah)· H.

П р и м е р 9. Определить нормативную нагрузку от горизонтального давления сухого песчаного грунта на вертикальную стену подвала. Глубина подвала от поверхности земли до обреза фундамента H = 4 м.

Р е ш е н и е.

По таблице 4 для песчаного грунта определяем угол внутреннего трения φ = 30˚; удельный вес γ = ρ · g = 1600· 10 = 16000 Н/м³ = 16 кН/м³.

Горизонтальное давление грунта определяем по формуле (10):

σ _ah = γ · z· tg²(45° – φ /2) = 16· 4· tg²(45˚ - 30˚ /2) = 21, 33 кПа.

Горизонтальное давление грунта увеличивается с глубиной, эпюра давлений имеет вид треугольника.

Нормативная нагрузка горизонтального давления грунта численно равна площади треугольной эпюры давлений, то есть равнодействующей Е_ah:

Tⁿ = E_ah = σ _ahH/2 = 21, 33· 4/2 = 42, 66 кН.

Полезные нагрузки

Нагрузка, для которой предназначено здание или сооружение, называется полезной нагрузкой.

К полезной нагрузке относится нагрузка от людей, животных, складируемых материалов и изделий, оборудования и технологических процессов. Такая нагрузка, как правило, является неоднородной, и распределение ее по площади несущих конструкций неравномерно. В расчетных моделях конструкций полезная нагрузка обычно принимается равномерно распределенной. Интенсивность полезной нагрузки определяется по СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» [4]

При расчете конструкций и оснований могут рассматриваться следующие варианты загружения отдельных перекрытий полезной нагрузкой:

- сплошное загружение принятой нагрузкой;

- неблагоприятное частичное загружение (при этом нагрузка на перекрытия не должна превышать нагрузку при сплошном загружении);

- отсутствие временной нагрузки.

Равномерно распределенные нагрузки

Нормативные значения равномерно распределенных временных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы и полы на грунтах принимаются по таблице 7.

Таблица 7.

№ п/п	Помещения зданий и сооружений	Нормативные значения равномерно распределенных нагрузок qn, кПа
	Квартиры жилых зданий; спальные помещения детских дошкольных учреждений и школ-интернатов; жилые помещения домов отдыха и пансионатов, общежитий и гостиниц; палаты больниц и санаториев; террасы	1, 5
	Служебные помещения административного, инженерно-технического, научного персонала организаций и учреждений; офисы, классные помещения учреждений просвещения; бытовые помещения промышленных предприятий и общественных зданий и сооружений	2, 0
	Кабинеты и лаборатории учреждений здравоохранения, лаборатории учреждений просвещения, науки; помещения электронно-вычислительных машин; кухни общественных зданий; помещения учреждений бытового обслуживания населения; технические этажи жилых и общественных зданий высотой менее 75 м; подвальные помещения	Не менее 2, 0
	Залы:
	а) читальные	2, 0
	б) обеденные (в кафе, ресторанах, столовых и т.п.)	3, 0
	в) собраний и совещаний, ожидания, зрительные и концертные, спортивные, фитнес-центры, бильярдные	4, 0
	г) торговые, выставочные и экспозиционные	Не менее 4, 0
	Книгохранилища; архивы	Не менее 5, 0
	Сцены зрелищных предприятий	Не менее 5, 0
	Трибуны:
	а) с закрепленными сиденьями	4, 0
	б) для стоящих зрителей	5, 0
	Чердачные помещения	0, 7
	Покрытия на участках:
	а) с возможным скоплением людей (выходящих из производственных помещений, залов, аудиторий и т.п.)	4, 0
	б) используемых для отдыха	1, 5
	в) прочих	0, 5
	Балконы (лоджии) с учетом нагрузки:
	а) полосовой равномерной на участке шириной 0, 8 м вдоль ограждения балкона (лоджии)	4, 0
	б) сплошной равномерной на площади балкона (лоджии), воздействие которой не благоприятнее, чем определяемое по 10, а	2, 0
	Участки обслуживания и ремонта оборудования в производственных помещениях	Не менее 1, 5
	Вестибюли, фойе, коридоры, лестницы (с относящимися к ним проходами), примыкающие к помещениям, указанным в позициях:
	а) 1, 2 и 3	3, 0
	б) 4, 5, 6 и 11	4, 0
	в) 7	5, 0
	Перроны вокзалов	4, 0
	Помещения для скота:
	а) мелкого	Не менее 2, 0
	б) крупного	Не менее 5, 0
Примечания 1 Нагрузки, указанные в поз.8, следует учитывать на площади, не занятой оборудованием и материалами. 2 Нагрузки, указанные в поз.9, не следует учитывать одновременно со снеговой нагрузкой.

 

Нормативные нагрузки на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок допускается принимать как равномерно распределенные добавочные нагрузки величиной не менее 0, 5 кПа.

Коэффициенты надежности по нагрузке для равномерно распределенных нагрузок составляют:

γ _f = 1, 3 - при полном нормативном значении менее 2, 0 кПа;

γ _f = 1, 2 - при полном нормативном значении 2, 0 кПа и более.

Нагрузки от веса временных перегородок определяются в зависимости от их конструкции, но составляют не менее 0, 5 кН/м². Коэффициент надежности по нагрузке от веса временных перегородок принимают по таблице 2.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно-контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
2. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно–контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
3. III тип – с наконечником из конуса, муфты трения и расширителя.
4. Анализ внутреннего ПР в коммерческой организации
5. Арабская психология в Средние века
6. Б. Теория внутреннего насилия.
7. В чем заключались причины обострения международной обстановки на Дальнем Востоке на рубеже XIX–ХХ вв.?
8. В-17. Порядок и сроки рассмотрения обращений
9. Важнейшие характеристики горных пород и грунтов
10. Взаимодействие рабочих поверхностей деталей. Оценка процессов внешнего и внутреннего трения.
11. Взвешенные меняющиеся средние
12. Виды смазки. Оценка смазки по типу разделения поверхностей трения смазочным слоем.