Ось скобы
Материал
оси (рис 7.8) скобы – сталь 40Х,
.
Примем диаметр оси скобы
.
Рис. 7.8. Расчётная схема оси скобы
Изгибающий
момент в опасном сечении С при
Напряжение изгиба
.
Проушина кронштейна
Кронштейн
изготовлен из стали 09Г2С-15,
(см. рис. 7.9).
Нагрузка на две проушины (см. рис. 7.9) составляет 200 .
Момент
сопротивления сечения,
:
(
,
).
Изгибающий момент, :
.
Рис. 7.9. Схема проушины кронштейна
Напряжение изгиба в двух проушинах, :
.
Ось, соединяющая кронштейн и штоки
Рис. 7.10. Расчетная схема оси, соединяющий
кронштейн и штоки (см. рис 7.7)
Материал оси – сталь 40Х с , диаметр оси Напряжение изгиба
.
Шток
Рис. 7.11. Схема штока
Материал
штока (см. рис. 7.11) – сталь 40Х,
,
,
,
диаметр штока –
.
Напряжение растяжения
.
Напряжение материала на смятие, МПа:
.
Напряжение материала на изгиб (сечение А – А), :
.
Кронштейн
Проверяем на изгиб опасное сечение А-А (см. рис. 7.7) в соответствии с рис. 7.12. Материал кронштейна – сталь 09Г2С-15, .
Рис. 7.12. Схема поперечного сечения кронштейна
Координата
центра тяжести
сечения, см:
,
где
– площадь сечения элемента, см2;
–
координата
центра тяжести элемента сечения от оси
Х,
.
;
;
;
;
;
;
;
.
Момент сопротивления сечения, :
,
где
– момент инерции сечения относительно
центра тяжести,
:
,
где
– момент инерции элемента сечения
относительно центра тяжести элемента.
;
;
;
;
.
Момент сопротивления сечения
.
Изгибающий момент в сечении
,
где – расстояние между осями штоков (см. рис. 7.7).
Напряжение изгиба
.
8. Грунты и их характеристика
Основанием сооружения служит массив грунта, воспринимающий нагрузки от сооружения. В тех случаях, когда в качестве оснований служат грунты в условиях их природного залегания, такие основания называются естественными.
Грунты, предварительно уплотненные соответствующими способами, называются искусственными.
Для правильного решения вопросов связанных с выбором сваебойного оборудования для устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений необходимо знать основные характеристики грунтов.
8.1. Классификация грунтов
Грунтами называют горные породы, залегающие в верхних слоях земной коры и используемые в строительных целях при выполнении различных инженерных работ. Грунты, которые используют в качестве оснований для зданий и сооружений, подразделяют на скальные, полускальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.
К скальным грунтам относят граниты, песчаники, ракушечники, известняки и другие породы. Деформации скальных грунтов в основаниях сооружений весьма незначительны, поэтому такие грунты можно считать практически несжимаемыми. Но несмотря на свою прочность, скальные грунты могут постепенно разрушаться под влиянием атмосферных осадков, а также в результате воздействия на них сточных вод, содержащих отходы химических и металлургических предприятий (щелочи, кислоты). При отсутствии внешних воздействий подобного рода массивные скальные породы представляют собой наиболее прочные основания для всех зданий и сооружений.
К полускальным грунтам относят мергели, окремненные глины, гипс, гипсовые песчаники и др. Прочность полускальных грунтов на сжатие в водонасыщенном состоянии менее 5,0 МПа, кроме того, в воде эти грунты размягчаются и растворяются.
Грунтовая вода, воздействуя на гипс, известняки, мергели, образует в их массивах трещины и пустоты или вызывает карстовые явления. Эти явления распространены в горных районах Урала, Крыма, Кавказа и Западной Сибири.
Крупнообломочными называют несцементированные грунты, содержащие по массе более половины обломков кристаллических или осадочных пород. К этой группе грунтов относят щебенистый (галечниковый) и дресвяный (гравийный). Такие грунты не меняют своих физических свойств при увлажнении, слабо сжимаются под нагрузкой, оказывают значительное сопротивление сдвигу и слабо размываются водой.
К песчаным относят такие грунты, которые в сухом состоянии становятся сыпучими, не обладают свойством пластичности и содержат менее половины по массе частиц крупнее 2 мм. В зависимости от зернового состава песчаные грунты (пески) подразделяют на крупные, средние, мелкие и очень мелкие. По минералогическому составу различают кварцевые, сланцевые и известняковые пески. Наиболее прочные – кварцевые пески.
При увлажнении песчаного грунта изменяются его физико-механические свойства. Эти изменения менее заметны в крупных песках и возрастают по мере увеличения влажности на мелкие и очень мелкие пески с илистыми и глинистыми примесями. Такие грунты в водонасыщенном состоянии под влиянием давления становятся текучими. Отсюда происходит название плывунов. Устройство оснований на плывунах связано с большими трудностями, но при правильной организации производства работ они могут быть преодолены. Чистый песок, особенно крупный, служит хорошим основанием.
Глинистыми называют связные грунты, обладающие пластичностью, т.е. способностью изменять форму под давлением и сохранять измененную форму после снятия давления. Пластичность такого грунта обусловлена наличием в нем частиц в виде чешуек с наибольшим размером менее
0,005 мм и толщиной менее 0,001 мм. Глинистые грунты поглощают воду, в связи с чем изменяется их физические свойства.
В зависимости от пластичности, обусловленной наличием в глинистом грунте частиц различной крупности, различают супеси (от 3 до 10% частиц менее 0,005 мм), суглинки (от 10 до 30%), глины (более 30%). Физико-механические свойства глинистых грунтов в значительной мере зависят от их влажности, а также от температурных воздействий. Так, в зимнее время возможно пучение глинистых грунтов, т.е. образование неравномерных вздутий (бугров) поверхности земли, которые весной, после оттаивания грунта, понижаются. Явление пучения грунтов может привести к значительным деформациям фундаментов зданий и сооружений.
К глинистым грунтам относят также макропористые (лессовые) и илистые грунты.
Свойства грунтов зависят от свойств составных частиц, от количественного соотношения и их взаимодействия. Поэтому физико-механические свойства грунтов различны. Основные характеристики грунтов определяют опытным путем в лаборатории или в полевых условиях, а производственные вычисляются по формулам.