[АлександрНСК80]

Всем доброго.
Имею монолитную железобетонную уголковую подпорную стену высотой 4900 с высотой насыпи 4500. Сверху поперек стены подъезжает погрузчик (25т). Технологом задан колесоотбойник (см. картинку) запрятанный в грунт, но не задана нагрузка от него.

Вопрос - как определить и учесть горизонтальную нагрузку от удара колеса о колесоотбойник.
Готов пренебречь тем фактом, что отбойник лежит в грунте. Представим, что колеса бьются о стенку.
Не смог найти как определить данную нагрузку, прикинул по аналогии с ударом крана об упор. F=mv2/L, где L - тормозной путь. При скорости 5 мк/ч и L (величина смятия колеса) = 10 см, получаем F=49,2т х 1,4 х 1,2 = 83 тонны. Очень много!
Или может ее и не нужно учитывать, раз в нормах имеем только нагрузку АК и ничего о горизонтальной?

[Петр-и-Алекс]

Сообщение от Бахил Школьная задачка.

А я со школы помню: е= мсс...
И какое же горизонтальное воздействие на подпорную стенку следует принять исходя из этих двух формул?

[Cfytrr]

N=25.0*2.723=68.1 тс

[Alcher]

Сообщение от АлександрНСК80 Вопрос - как определить и учесть горизонтальную нагрузку от удара колеса о колесоотбойник.

Тоже озадачивался вопросом.
Пришел к решению (в прилагаемой эксэльке).
Главный вопрос это величина затухания (время торможения). Это и смятие колеса, подвески и пр...Откуда это взять хз. Тут нужно самому как то принимать, пытался смотреть для понимания даже краш-тесты машин с таймингом))
Сам принимаю до 1сек. Значения действительно большие, но удар точечный, т.е. скажем, на 10м стены один погрузчик бьет.
Нужны еще мнения, предложения

[gorbun]

Сообщение от АлександрНСК80 Всем доброго. Имею монолитную железобетонную уголковую подпорную стену высотой 4900 с высотой насыпи 4500. Сверху поперек стены подъезжает погрузчик (25т). Технологом задан колесоотбойник (см. картинку) запрятанный в грунт, но не задана нагрузка от него. Вложение 244910 Вопрос - как определить и учесть горизонтальную нагрузку от удара колеса о колесоотбойник. Готов пренебречь тем фактом, что отбойник лежит в грунте. Представим, что колеса бьются о стенку. Не смог найти как определить данную нагрузку, прикинул по аналогии с ударом крана об упор. F=mv2/L, где L - тормозной путь. При скорости 5 мк/ч и L (величина смятия колеса) = 10 см, получаем F=49,2т х 1,4 х 1,2 = 83 тонны. Очень много! Или может ее и не нужно учитывать, раз в нормах имеем только нагрузку АК и ничего о горизонтальной?

Если не получается воспринять такую нагрузку, то нужно вводить конструктивные решения чтоб такой нагрузки вообще небыло.
Вам уже предложили сделать под упор площадку, на которую будет заезжать погрузчик. Аналог - железнодорожный башмак. Ну, или упор. Там то усилия на порядок выше ваших )))

[asid]

Например применительно к другим нормам:
ГОСТ 33390-2015
п.6.9 Нагрузку от столкновения транспортного средства с опорой путепровода следует предусматривать равной:
- 1000 кН - в направлении движения транспортных средств;
- 500 кН - поперек направления движения транспортных средств.

[Itoshii]

Тоже по навалу судна считал. Только это всё из пальца высосано. Можно смоделировать в мкэ, будет точнее.

С учётом демпфера (резиновая лента толщиной 200 мм)
Согласно СП 38 (аналог навал судна)
m = 25,2 т масса погрузчика
v = 0,5 м/с2 скорость погрузчика
Eq=m*v^2/2 = 3,15 кДж

Eупр резины = 5 МПа модуль упругости резины
А = 0,15 м2 площадь сжимаемого участка под бампером
t = 0,2 м толщина демпфера
Ec=Eупр*A*Δt^2/(2*t) энергия деформации демпфера
Ec>>Ei , Ei (энергия деформации стены) не учитывается
Eq=m*v^2/2=Ec=Eупр*A*Δt^2/(2*t)
Δt=(m*v^2*t/(Eупр*A))^0,5 = 0,041 м
Δt/t = 0,21 < 0,4; 40%
Ec=Eупр*A*Δt^2/(2*t) = 3,15 кДж энергия деформации демпфера
Fqн=Eупр*A*Δt/t = 157,5 кН нормативное значение динамической силы
γf = 1,2
Fqр = 189 кН расчётное значение динамической силы
pqр=Fqр/A = 1260 кПа давление на демпфер

L = 3 м Длина подпорной стены деформируемая от удара
q = 63 кН/м Нагрузка на 1 пог. м стены


Если просто биться в стену, то там от 200 тс будет при микроскорости.
Хотя для высокой стены и прогибы уже побольше будут. У меня была высотой 4 м. Жёсткая. Я её прогибы и крен даже не учитывал.

[eilukha]

Сообщение от АлександрНСК80 F=mv2/L, где L - тормозной путь

- можно ещё податливость опоры L увеличить для снижения силы удара.

[olegrussia]

У Вас есть погрузчик с массой. На территории предприятия скорость, как правило, ограничена 5 км/ч. А дальше, как писал Бахил.

[Петр-и-Алекс]

Сообщение от olegrussia У Вас есть погрузчик с массой. На территории предприятия скорость, как правило, ограничена 5 км/ч. А дальше, как писал Бахил.

то есть вы исходите из того, что если по какой то причине скорость будет 10 км\час, то пусть стенка обвалится с возможной гибелью водителя и оборудования. И остановкой всего технологического процесса по крайней мере??

----- добавлено через ~10 мин. -----

Сообщение от eilukha - можно ещё податливость опоры L увеличить для снижения силы удара.

Должен обратить внимание: в исходном задании столкновение происходит со специальной конструкцией (а не с подпорной стенкой).
При этом конструкция:
- отдалена от стенки и между ней и стенкой прилично так демпфирующего грунта. Кто не въезжает - разжевываю: горизонтальное воздействие передается сперва на грунт через трение конструкция\грунт
- конструкция распределяет сосредоточенный в точке удар (а так же вес передней оси) на некоторую свою ширину + грунт распределяет
Вопрос: и что из того следует?

[АлександрНСК80]

Сообщение от МишаИнженер Вообще при строительстве подпорных стенок запрещается каткам и бульдозерам приближаться ближе 3м к краю подпорных стенок.

Это откуда?

[Бим]

Сообщение от Петр-и-Алекс в исходном задании столкновение происходит со специальной конструкцией (а не с подпорной стенкой)

"Готов пренебречь тем фактом, что отбойник лежит в грунте. Представим, что колеса бьются о стенку." Да и зазор там изображён символический.

Сообщение от АлександрНСК80 Это откуда?

Был типовой на сопряжение с насыпью у мостов, там в производстве работ вот такие зоны допуска строительной техники к конструкциям. Ближе метра вообще вручную.
По теме - может повторюсь, упор-ограничитель конечно возможен, но не как постоянно задействованный в процессе работ. По-мне - это просто потенциально опасно. Да, погрузчики грузят самосвалы, к примеру, без всяких упоров, но там нет шанса куда-то свалится. "Если что-то может пойти не так, оно так и пойдет" - принцип Питера вроде. Транспортёр дешевле может оказаться.

[Петр-и-Алекс]

""Готов пренебречь тем фактом, что отбойник лежит в грунте. Представим, что колеса бьются о стенку." Да и зазор там изображён символический."
Не а... Зазор изображен принципиальный, и создан вот для чего: если "сила удара" превысит "силу трения" (конструкции по грунту), то конструкция сместится и излишек импульса погасится этим смещением. А на стенку передастся только распределенная "сила трения", и не больше.
После инцидента можно будет вернуть конструкцию на место, тем же погрузчиком например.

[jtdesign]

Картинка


Чуть погуглив получил представление что техника сверху на подпорную стенку не ударяется/не трогает. Над стеной площадка/платформа.

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от МишаИнженер Вообще при строительстве подпорных стенок запрещается каткам и бульдозерам приближаться ближе 3м к краю подпорных стенок. Если вы будете разрешать тяжелой технике так близко приближаться к подпорной стенке, то ваша стенка быстро наклонится, а потом треснет и упадет.

Не надо такую ерунду писать.
Если подпорную стенку изначально проектировать с учётом нагрузки от техники - она и стоять будет столько, сколько надо.

Про все эти прикидки про десятки тонн горизонтальной нагрузки на стенку от удара колёсного погрузчика... бред. Сам погрузчик вместе с грузом - это 20-25 тонн. Если он ударится в отбойник с силой эквивалентной его весу умноженному на х2...х3...х4 - очевидно, что его конструкции будут деформированы и поглотят часть энергии не передав её стенке.

В гидротехнике кроме озвученной выше методики, есть и ещё одна - дающая предельно возможную нагрузку при ударе судна о причал, свыше которой разрушается силовая конструкция борта и палуб судна. И составляет эта нагрузка от 2,5 до 15% от водоизмещения судна (считайте массы). Меньшие значения - для больших судов, большие - для малых.
Если исходить из этой логики и принять для фронтального погрузчика пусть даже 30% от его массы - нагрузка на отбойник составит не более 7,5 т. Вполне себе нормальная нагрузка, если принимать её распределённой на участок подпорной стенки длиной к примеру 6 метров = 7,5/6 = 1,25 т/м.

Вот, кстати, живой пример со строительства ГЭС в Китае - тут о парапет подпорной стены "тормозят" бетоновозы массой по 40-50 т.

https://youtu.be/X3lojWL5rfQ?t=548 https://youtu.be/2FicxwMEV3M?t=337

[Бим]

Сообщение от Петр-и-Алекс то конструкция сместится и излишек импульса погасится этим

Понятно, тогда уж нужно между стенкой и упором обеспечить пустой зазор, вдруг замерзнет или камешек попадёт. И учесть перегрузку передней оси при торможении еще. Вообще-то в карьерах вроде обычная штука такая загрузка самосвалами, правда эстакады видел только временного типа, а упоры-ограничители решались "по-соображению". Погрузчик и так вроде метра на три по высоте разгружается, можно сэкономить в данном случае. Экономию мне )))

[Дмитррр]

Сообщение от АлександрНСК80 F=mv2/L, где L - тормозной путь. При скорости 5 мк/ч и L (величина смятия колеса) = 10 см, получаем F=49,2т х 1,4 х 1,2 = 83 тонны. Очень много!

5 км/ч слишком много. Это почти 1,4 м/с. При такой скорости колесо отвалиться может. Вспомните автолюбителей когда те паркуются упираясь колёсами в бордюр. Они последние полтора метра преодолевают за секунду при этом не тормозя? Или они подкрадываются по несколько сантиметров в секунду?

Сообщение от Tyhig См СП 38 (аналог навал судна).

Аналог верный. И расчётная скорость подхода судна при швартовке, если не ошибаюсь 0,2 м/с. Примерно с такой скоростью и автомобилисты подкрадываются, если не дураки.

Сообщение от Бахил Школьная задачка.

Только это формула не учитывает амортизацию. Если сила не зависит от упругости, то зачем придумали подушки безопасности? Масса и скорость головы при аварии не меняется))

Сообщение от Сергей Юрьевич Про все эти прикидки про десятки тонн горизонтальной нагрузки на стенку от удара колёсного погрузчика... бред. Сам погрузчик вместе с грузом - это 20-25 тонн. Если он ударится в отбойник с силой эквивалентной его весу умноженному на х2...х3...х4 - очевидно, что его конструкции будут деформированы и поглотят часть энергии не передав её стенке. В гидротехнике кроме озвученной выше методики, есть и ещё одна - дающая предельно возможную нагрузку при ударе судна о причал, свыше которой разрушается силовая конструкция борта и палуб судна. И составляет эта нагрузка от 2,5 до 15% от водоизмещения судна (считайте массы). Меньшие значения - для больших судов, большие - для малых. Если исходить из этой логики и принять для фронтального погрузчика пусть даже 30% от его массы - нагрузка на отбойник составит не более 7,5 т. Вполне себе нормальная нагрузка, если принимать её распределённой на участок подпорной стенки длиной к примеру 6 метров = 7,5/6 = 1,25 т/м.

Вот-вот. Как раз если скорость подъезда более разумной такой навал примерно и выйдет. Если скорость будет выше, то деформироваться будут не только шины, но и сам погрузчик и сама стенка. И будет не 10 см, а 20, например.
Только на 6 метров я бы не распределял. Всё же погрузчик может тыкнуться одним колесом. А это либо точечная нагрузка, либо распределённая на 40 см, например.

Но я бы конструкцию изменил ещё. Там где нарисован щебень, я бы сделал бетонную плиту монолитную с этим упором. Навал погрузчика можно оставить про запас в расчёте, но вообще сила трения будет брать на себя основной удар. Сейчас же этот упор просто сам свалится вниз даже от небольшого тычка.

[ZamGT]

А можно в плане картинку. Почему то мне кажется, что Ваше оборудование узкое и длинное, а стенка в виде буквы "П", а про контрфорсы уже писали.

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от Дмитррр Только на 6 метров я бы не распределял. Всё же погрузчик может тыкнуться одним колесом. А это либо точечная нагрузка, либо распределённая на 40 см, например.

Какой смысл в сосредоточенной нагрузке, если считается плоская задача?
Пусть даже одним колесом ударит погрузчик в верх стены. Если стена от этого удара не выкалывается локально, то нагрузка распределяется либо на всю секцию в пределах деформационных швов (если стена имеет большую жёсткость - например монолитная железобетонная), либо под 45 градусов от точки касания вниз в стороны (если стена гибкая, например из шпунта) и тогда в нижнем сечении на 4,9 м ниже точки касания нагруженная часть фронта шпунтовой стенки будет иметь ширину 4,9*2=9,8 м

[eilukha]

Сообщение от Сергей Юрьевич если стена гибкая

- грунт-то не гибкий. Возвратиться в прежнее место стенке не даст грунт. Будет накопление однонаправленных деформаций до разрушения стенки.

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от eilukha - грунт-то не гибкий. Возвратиться в прежнее место стенке не даст грунт. Будет накопление однонаправленных деформаций до разрушения стенки.

7,5 т / 10м = 0,75 т/м - на сколько долей миллиметра сдеформируется шпунтовая стенка от этой "запредельной" нагрузки?
Шпунтовые стенки с колесоотбойным брусом по верху - стоят по 50 лет и более, и не догадываются, что существует эта "глобальная проблема"