Усиленный заглубленный якорь

Принцип расчета этого типа якоря (см.рис. 13) аналогичен расчету облегченного якоря.

Рис. 13. Расчетная схема усиленного заглубленного якоря

1. Определяют устойчивость якоря от действия вертикальных сил:

G _г +Т К _у N,

где G _г – масса грунта котлована G _г =Н·а·l· ρ _г; К _у – коэффициент устойчивости якоря, К _у=2. Остальные обозначения такие же, как для облегченного якоря. Коэффициент трения анкера по бревенчатой стенке принимается равным 0, 4.

2. Рассчитывают удельное давление анкера на грунт от действия горизонтальных сил, которое должно быть меньше допускаемого

σ _г =Р/ (l·h· η), σ _г < [σ ]_{г ,}

где h – высота вертикального щита.

3. Рассчитывают сечение анкера.

Пример 7. Рассчитать заглубленный якорь для крепления тормозной оттяжки с усилием 180 кН, направленной под углом к горизонту α = 35⁰. Грунт – плотно слежавшийся гравий.

Решение:

1. Задаемся следующими основными размерами: ширина верхнего основания котлована a= 3 м (см. рис. 11); ширина нижнего основания котлована b= 0, 5 м; глубина заложения анкера Н= 3 м; длина анкера l= 3, 2 м.

2. Определяем масса грунта в котловане:

G _г= Н·l ·ρ _г = ·3·3, 2·1500 = 25200 кг = 25, 2 т.

3. Рассчитываем силу трения анкера (бревна) о стенку котлована:

Т=f·S· сosα = 0, 5·180·0, 819=73, 7кН.

4. Вертикальную и горизонтальную составляющие усилия в тормозной оттяжке определяем по формулам:

N=S· sin α =180·0, 574=103, 3 кН;

P=S ·cos α = 180·0, 819=147, 4 кН.

5. Проверяем устойчивость якоря от вырывания анкера из котлована усилием N:

G _г +Т> К _у ·N.

G _г +Т= 10·25, 2+73, 7=325, 7 кН.

К _у ·N= 3·103, 3=309, 9 кН.

Условие выполняется, что свидетельствует об устойчивости якоря от вырывания из грунта.

6. Выбрав предварительно количество бревен для анкера n= 2 шт. диаметром d= 300 мм, рассчитаем удельное давление их на стенку котлована от действия горизонтальной составляющей Р:

σ _г = 0, 03 кН/см² = 0, 3 МПа.

Так как [σ ]_г =0, 5 МПа, условие σ _г < [σ ]_г выполняется.

7. Для якоря с одной тягой изгибающий момент определяем как:

М= 180·320/8=7200 кН·см.

8. Требуемый момент сопротивления сечения бревна рассчитываем по формуле

W _тр =М/(m· 0, 1 ·R)= 7200/0, 85·0, 1·13=6515, 8 см³.

9. Находим диаметр бревен:

d= = = 31, 9 см 320 мм.