|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
Поиск в этой теме |
15.04.2011, 01:33 | #1 | |
Стальная рама, крепь горной выработки, моделирование круглой рамы
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
Ленинград
Регистрация: 30.01.2008
Сообщений: 18,620
|
||
Просмотров: 11126
|
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620
|
Большое спасибо, что покопались.
Даже не подозревал, что причина в этом. Не знаю как быть с этими закреплениями-связями по бокам выработки... Ведь реально там отпор породы, и перемещения 0,5 м в породу ну никак не реально... Боковые нагрузки учитывают отпор, но задаются СНиПом и смещениями породы в выработку. И их не хватает... Сейчас подумал, и правда , отпор уже учтён в боковой нагрузке. То что я добавил элементы это значит что я добавил "просто так для порядка" лишние реакции этих связей... Лишние силы и => расчёт неверен... Но как ограничить перемещения по бокам ? Кроме как приделать к боковым узлам связи или спецэлементы выхода не вижу... И то и то даст реакции, которых надо избежать... Может уменьшить боковую нагрузку на величину этих реакций ?
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен |
|||
|
||||
Tyhig,
Привет шахтерам Ты опять что то шахтное мутишь ? Давай я вашему гипрошахту по договору замоделирую все что угодно И все нормально будет, не развалится
__________________
расчеты КЖ-КМ-КД и т.д. ... |
||||
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620
|
У нас после этого директор и мой начальник повесятся... Тебе ж платить надо.
Только что решили этот расчёт из проекта исключить так как лень из заказчика исходные данные спросить, я так, дома балуюсь... Уж больно опасно мутят... Странно... Сейчас открыл таки ВСН 49-86 Там всё-таки делают связи по бокам выработки в расчётной схеме...
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен Последний раз редактировалось Tyhig, 15.04.2011 в 13:28. |
|||
|
||||
Tyhig,
Промоделировать данную задачу можно и без связей - в шахте то, где там связи -? - их реально нет На проходке есть арочная крепь и давление на нее от вывалов... Ну а начальство твое - нехай сухари сушит помаленьку у них по-ходу уже - рюкзак за плечами....
__________________
расчеты КЖ-КМ-КД и т.д. ... |
||||
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620
|
Походу да...
Достало меня всё... Бокового давления не хватает, если без связей сбоку, то арка начинает деформироваться в породу на 200-500 мм, даже больше 1000 мм как-то получил пока схему делал. А там максимум будет деформация арки = вбок сжатие забутовки 25% от её толщины 22 мм + ну верю что сама арка может таки прогнуть породу ну на 20-50 мм максимум, в большее не верю (безосновательно правда)...
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен |
|||
|
||||
Цитата:
Цитата:
В принципе то задача то решаемая... Только мне кажется что нагрузки у тебя завышенные...
__________________
расчеты КЖ-КМ-КД и т.д. ... Последний раз редактировалось viking1963, 15.04.2011 в 17:03. |
||||
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620
|
Цитата:
Всё так. Сейчас выдали задание, уже подробно копаюсь над расчётом. До этого просто алгоритм узнавал... Нагрузки тоже думаю очень завышены. Попробую уменьшить...
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен |
|||
|
||||
Откорректированные значения нагрузок - будь любезен - скинь потом в тему
__________________
расчеты КЖ-КМ-КД и т.д. ... |
||||
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620
|
Я сюда весь расчёт скину, когда рожу
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен |
|||
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620
|
Прошу проверить результаты расчёта.
Расчёт стальной арочной крепи КЖК (металлобетонная конструкция Донгипрооргшахтострой вроде бы) для сечения в свету 25 кв. м. Крепь состоит из временной части, которая потом используется в постоянной конструкции. Сначала при проходке устанавливаются стальные арочные рамы затяжка и забутовка, с отставанием до 40 м возводится опалубка и стальные рамы бетонируются. Расчёт постоянной крепи не производится, так как это не моё дело. Я занимаюсь на работе организацией строительства и могу быть связан только с временной частью крепи. Расчёт производится около места, где стоит опалубка. Бетон не набрал прочность и всю нагрузку несёт оставляемая в бетоне временная крепь. Считается что вся нагрузка по СНиП полностью реализовалась. По мнению некоторых товарищей распределение всей нагрузки происходит на расстоянии 50-70 м от забоя, в данном случае у меня 40-50 м и больше. Исходных данных было очень мало. Цель расчёта заставить начальство запросить исходные данные для полноценного расчёта со всеми данными. Случайно нашёл в интернете : f = 4-6 крепость пород по коэффициенту протодьяконова R = 40 МПа среднее значение сопротивления пород в образце одноосному сжатию именно для того места, где ведётся расчёт Расположение и наличие трещин не известно, принято хорошие условия Кс = 0,9 (Кс в СНиП в диапазоне 0,4-1) Rc=R*Кc = 36 МПа Делим выработку по длине на 3 участка: Сопряжение со штреком Протяжённая часть Сопряжение со стволом Расчётная глубина Hp = 540 м Типовое смещение для формулы по графику СНИП UT = 165 мм (принимается по Рис. 1. «Графики для определения типового смещения пород» СНиП II-94-80) Выработка проходится вкрест простиранию, угол между направлением выработки и падением пластов 15 градусов. Кальфа = 0,7 (коэффициент влияния угла залегания пород и направления проходки выработки относительно простирания пород или основных плоскостей трещиноватости, определяемый согласно табл. 10 СНиП Ктета - коэффициент направления смещения пород: при определении смещений со стороны кровли или почвы (в вертикальном направлении) равен 1, при определении боковых смещений пород (в горизонтальном направлении) определяется по табл. 10; Кровля 1 Бока 0,55 Почва 1 Кs коэффициент влияния размера выработки, определяемый по формуле Кровля и почва 1,426 Бока 0,718 Кв коэффициент воздействия других выработок, принимаемый: для одиночных выработок и камер равным 1,0; для сопряжений с односторонним примыканием выработки - 1,4; для сложных сопряжений с примыканием выработок в виде двустороннего заезда или пересекающихся выработок - 1,6… Сопряжение со штреком 1,4 Протяжённая часть 1 Сопряжение со стволом 1,4 Кt = 1 коэффициент влияния времени возведения крепи. Для выработок, срок службы t которых более 15 лет, равен 1, при t менее 15 лет определяется по графикам рис. 2. Hp/Rc = 15 срок службы выработки принимается принимается 5 лет (не известно) Величина смещений пород U на контуре поперечного сечения выработки за весь срок ее службы без крепи U=k_α Чk_θ Чk_S Чk_B Чk_t ЧU_T Место смещений U, мм Категория устойчивости пород Оценка состояния устойчивости пород Сопряжение со штреком Кровля 230,6 мм III Неустойчивое Бока 63,9 мм II Среднеустойчивое Почва 230,6 мм III Неустойчивое Протяжённая часть Кровля 164,7 мм II Среднеустойчивое Бока 45,6 мм II Устойчивое Почва 164,7 мм II Среднеустойчивое Сопряжение со стволом Кровля 230,6 мм III Неустойчивое Бока 63,9 мм II Среднеустойчивое Почва 230,6 мм III Неустойчивое Так, как целью расчёта является обосновать ошибку начальника, который исключил расчёт из проектирования принимается самое лучшее место в выработке - протяжённая часть без сопряжений Согласно методике СНиП по графикам СНиП принимается некая нагрузка, и далее конструкция выбранной крепи расчитывается методами строительной механики. Нагрузка определяется по СНиП II-94-80 Расчетная нагрузка на все виды крепи определяется дифференцированно в кровле и почве (в вертикальном направлении), в боках (в горизонтальном направлении) Нагрузка на кровле (вертикальная) в протяжённой части выработки. Продолжительность обнажения контура выработки до закрепления 4 часа (согласно ПБ не более шага рам 1 м). Kt (другой коэффициент)=0,008 смещение до установки крепи составит Ut = 164,7*0,008=1,3 мм сжатие забутовочного материала Uз = 90 *0,25 = 22,5 конструктивная податливость крепи Uкр = 10 мм (пальцем в небо, но примерно так и должно быть) сумма смещений для определения нагрузки суммаU = 1,3+22,5+10 = 33,8 мм U=164,7 мм Согласно графику СНиП нагрузка вертикальная Рн(верт)= 630 кПа Нагрузка в боках (горизонтальная) в протяжённой части выработки. Продолжительность обнажения контура выработки до закрепления 4 часа (согласно ПБ не более шага рам 1 м). Kt (другой коэффициент)=0,008 смещение до установки крепи составит Ut = 45,6*0,008=0,4 мм сжатие забутовочного материала Uз = 90 *0,25 = 22,5 конструктивная податливость крепи Uкр = 10 мм (пальцем в небо, но примерно так и должно быть) сумма смещений для определения нагрузки суммаU = 0,4+22,5+10 = 32,8 мм U=45,6 мм Согласно графику СНиП нагрузка горизонтальная Рн(гор)= 130 кПа Итого : Рн(верт)= 630 кПа Рн(гор)= 130 кПа Три указанных ниже коэффициента принимаются равными 1. k_П коэффициент перегрузки, принимаемый по табл. 12 СНиП для других выработок и смещению свыше 200 до 500 мм; k_Н коэффициент, для остальных - 1; m_В коэффициент условий проведения выработок, принимаемый равным 1 при буровзрывном способе, а при комбайновом способе проведения выработок, принимаемый по табл. 13. Способ комбайновый P = k_П Ч k_Н Ч m_В Ч Pн Итого расчётные нагрузки на раму : Р(верт)= 630 кПа Р(гор)= 130 кПа Пытался снизить эти нагрузки, но без уточнения исходных данных это невозможно. Уже спроектирован шаг рам 1 м, мне остаётся только проверить его. Для создания расчётной схемы сначала сделал модель без односторонних связей. Посмотрел, что в боках рама выпирает породы вбок от себя. Деформации или перемещения рамы вбоок составляли до 2,5 м. При этом в раме возникали дикие моменты, рама не проходил 60 и более раз. Было очевидно, что в реальности порода не будет давать раме смещаться. Ввёл в расчёт отпор породного массива при выпирании рамы. Отпор породы моделируется в СКАДе односторонней связью. Для использования односторонних связей определяется их жёсткость. Исходные данные : выработка проходит в алевролитах f=4-6 , 4-6 метров проходит аргиллитах f=4, частично в песчанниках f=3 но они крепче всего прочего. Больше исходных данных не было. Проанализаровал интернет, с большим трудом получил ориентировочные модуль деформации и коэффициент Пуассона для этих пород. Выбрал для расчёта породу алевролит. R Предел прочности на одноосное сжатие 40 МПа Eо Модуль деформации 5000 МПа ню Коэффициент Пуассона 0,18 Модуль деформации вообще пальцев в небо принял, не нашёл даже ориентировочных данных по именно алевролитам, воспользовался СНиПом про гидротехнические тоннели... Приведённый радиус выработки = корень (31/3,14)=3,14 м Коэффициент упругого отпора породы получил магическим путём как Котп = модуль деформации / (Приведённый радиус выработки *( 1 + Коэффициент Пуассона )) = 5000/(3,14*(1+0,18))= =1348 МН/м3 Посмотрел немногие найденные диссертации и статьи по одной из них Котп = 30 - 1526 МН/м3 Принимается модель Винклера и Котп = 1348 МН/м3 Согласно модели Винклера давление линейно зависит от перемещений: p = Kотп * s (проверка размерности Н/м3*м = Н/м2) Уже есть перемещения узлов рамы без отпора породы. Зная их и зная Kотп можно найти условное давление которое вызывают эти перемещения на раму. Перемещения боковых узлов незакреплённой рамы 2,04 м. Давление необходимое для такого смещения 1348*2,04=2751 МПа Грузовая площадь, на которой действует давление = шаг рам * длину линейного элемента в СКАДе = 1 * 0,1421 = 0,1421 кв. м Давление переводится в силу, которая нужна чтобы совершить перемещение 1 м = жёсткость односторонней связи = 2751*0,1421/2,04 = 191,6 МН = 191631 кН Для разных элементов используются разные грузовые площади и жёсткости разные. Односторонние связи действуют только по оси Х на сжатие в сторону породы. Меня всё удовлетворило, т.к. я с этим расчётом 2 дня парился и всё вылизал. Материал рамы - спецпрофиль СВП 27 из стали Ст 4 сп Предел текучести этой стали (примерно) R=285 МПа. напряжения = M/W + N/F и сравниваются с R По ГОСТ на СВП 27 W = 100,2 см3 0,0001002 м3 F = 34,37 см2 0,003437 м2 2 самые опасные точки : верх свода стенка верх свода M = 22,5 кНм N = 3580 кН M/W + N/F = 1266156950 Па = 1266 МПа что больше 285 МПа в 4,4 раза стенка M = 41,2 кНм N = 3417 кН M/W + N/F = 1405358616 Па = 1405 МПа что больше 285 МПа в 4,93 раза Итого выбранная рама не проходит от 4,4 до 5 раз. Необохдимо увеличивать СВП до №33 и уменьшить шаг рам в 3,5-4 раза (с учётом СВП №33). Новый шаг рам составит около = 1000/3,5 = 285 мм (ширина профиля около 150 мм, т.е. рамы почти вплотную) Металлоёмкость увеличится в 33/27*3,5 = 4,3 раза Рекомендуется применение анкерной крепи в качестве временной. Прикладываю СКАДовский расчёт скад сбойка плоская рама4.rar Прикладываю подотовку расчёта в ЕКСЕЛЬ Расчёт ЕКСЕЛЬ.rar Прикладываю вордовский файл, только он не дооформлен, там старые данные и нагрузки и т.п. Лень было переоформлять, когда всё и так готово. Просто чтобы вы смогли понять что тут считалось. обоснование необходимости расчета временной крепи.rar Прошу посмотреть на явные ляпы, которые я могу не заметить. Это мой второй расчёт в СКАДе, поэтому и тут могут быть ошибки. Ещё до конца так и не уверен с горным давлением-нагрузкой на раму, тоже первый раз считаю. Прошу проверить ориентировочный коэффициент отпора Котп=1380 МН/м3, так как у меня не было данных это самое узкое место в расчёте, я буквально высосал его из пальца. Посмотрите хотя бы порядок, верный или нет ? Как я его посчитал, во второй части привёл. Изначально шахта предлагала сделать шаг рам 0,5 м, на шахте постоянно делаются паспорта крепления, поэтому большая вероятность что шахта-заказчик были правы... У меня получился шаг рам почти вплотную. Шаг получился нужен = 285 мм, если ещё и усилить рамы на 22%... Это фантастика...
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен |
|||
|
||||
Регистрация: 24.09.2008
Сообщений: 66
|
Вот тоже попытался выполнить расчет трехшахрнирной арочной крепи, но столкнулся стем что ручной расчет не совпадает с расчетом выполненном в СКАД. От комбинации загружений усилие N=12.53 т (ручной); в СКАД N=29,86 т. Хотя усилие в стойке определить очень легко вертикальная нарузка q=7.12 т ширина пролета 3,52 м тогра вертикальная реакция Va=Vb=0.5q*3.52=0.5*7.12*3.52=12.53т.
Прошу посмотреть мою расчетную схему и по возможности указать на мою ошибку |
|||
|
||||
инженер-строитель Регистрация: 16.09.2015
г. Владикавказ/г. Москва
Сообщений: 253
|
В посте №5 в картинке написано "ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО тоннеля" Offtop: На картинке, видимо, тот случай, когда вода "изнутри давит", потому на картинке и "связи"
__________________
Fortuna non penis — in manus non tenis |
|||
|
||||
Регистрация: 29.12.2013
Сообщений: 1,215
|
Цитата:
Так что калькулятор правильно посчитал ровно то, что вы в него задали. |
|||
|
||||
Регистрация: 24.09.2008
Сообщений: 66
|
SkyFly, Спасибо за ваш ответ! Вертикальную нагрузку я задал поместным осям и тогда значение усилия N=12.53 т (ручной) совпало со значением Скада. Но при задании боковой нагрузки q=5,67 т горизонтальная реакция в опоре должна равняться Н=5,587 т и соответственно значение поперечной силы в опоре должно равняться Q=5,587 т, но пока этого я не добился. Третьим этапом будет расчет от одновременного действия этих нагрузок. Новую расчетную схему прикладываю. Пытаюсь добиться чтоб ручной расчет по существующей методике совпал с расчетом выполненном в Скаде. Буду благодарен если вы посмотрите.
Последний раз редактировалось hvorost, 24.10.2016 в 13:33. |
|||
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620
|
hvorost, извиинте, совсем лень было копаться в СКАДовских файлах.
Результатом расчёта горного давления по СП будет 2 давления: по х и по у. Соответственно надо не местные оси, а именно так, как сначала прикладывали (общие оси). Чем-то вам это не понравилось, но сути полемики не уловил. В сумме оба давления дадут именно давление на местные оси. Но автоматически. В меня в теме была вроде бы бесшарнирная рама. В случае шарниров в книгах убирали зеркальную часть схемы и считали половину/четверть и т.п. Это всё крайне просто и у вас точно получится, если потыкаетесь. Вопрос в другом. Теоретически, надо получать решение совместной деформации породы и крепи. А это уже скад не может. Хотя в новом СКАДе многое появилось, хз. Но вряд ли. Всех собак вешают на теорию ползучести, которая в объёмных элементах скада не учтена. То есть только плаксис и т.п. СКАД только как калькулятор здесь можно использовать, вот примерно так. Также есть моменты. СВП, например, имеет податливость замков 200-? мм. Что именно подаётся в СНиПе за горное давление, мне до сих пор не очень ясно. Видимо, на уже деформированное жёсткое тело. ??? ----- добавлено через ~46 мин. ----- hvorost, Длина периметра вашей фигуры 8,4 м Вертикальная нагрузка задаётся 7,2 т/!М длины элемента!. Соответственно, при задании каждому КЭ вертикальной распределённой нагрузки в СКАД будет 8,4*7,2=60,48 т /2 = реакция 30 т. Так вы там думайте, что задаёте. Проблема в вас, а не в СКАДе. Нагрузки умножайте на косинусы/синусы или ещё как. Можете в каждый узел нагрузку задавать сколько надо.
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен Последний раз редактировалось Tyhig, 27.10.2016 в 13:32. |
|||
|
||||
Регистрация: 24.09.2008
Сообщений: 66
|
Цитата:
Та же ситуация повторяется и с боковой нагрузкой в глобальной системе координат по оси Х. Горизонтальная реакция в СКАДе На=9,47 т, а при ручном расчете Нa=5,587 т, Цитата:
|
|||
|
||||
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР Блог Регистрация: 30.01.2008
Ленинград
Сообщений: 18,620
|
Цитата:
или узловая сила на каждый узел посчитанная руками по грузовой площади (это ваш вариант, задавайте грубо с большой погрешностью). или пересчитанная руками сила по местным осям, но там считать чуть больше или придумать мягкую систему стержней автоматом перераспределяющую силы и не изменяющую усилия каркаса (но тут так лучше не рисковать, но соблазнительно) (я бы рискнул, наверное). СКАД сам не считает косинусы, ему надо указывать.
__________________
"Безвыходных ситуаций не бывает" барон Мюнхаузен |
|||
|
||||
Регистрация: 24.09.2008
Сообщений: 66
|
Я перевел вертикальную равномерно распределенную нагрузку в узловую. Вроде эпюры M, N получились нормальные но эпюра Q из-за того что распределенную заменили сосредоточенной отличается от ручного расчета.
|
|||
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
|
|
Похожие темы | ||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
разъяснение п. 1.10 СНиП 3.02.03-84 временная крепь горной выработки в ПОС | Tyhig | Технология и организация строительства | 85 | 14.10.2017 18:02 |
Объём забутовки закрепного простр-ва горной выработки на стадии ПД (в ПОС) | Tyhig | Технология и организация строительства | 4 | 12.04.2011 09:41 |
Проведение горной выработки сопрягающейся с затопленным стволом | Tyhig | Технология и организация строительства | 2 | 11.04.2011 03:47 |