2.3. Розрахунок штангового (анкерного) кріплення

Розрахунок анкерних конструкцій полягає у визначенні несучої здатності анкерів, їхньої довжини і щільності установки і виконується за однією із наступних розрахункових схем:

1 - анкер прикріплюють до породи, яка розташована у межах зони можливого обвалення, до стійкої зони породного масиву навколо виробки;

2 - анкер скріплюють або шари структурного елементу породного масиву навколо виробки, формуючи зміцнену зону, що сприймає тиски порід.

Остання розрахункова схема хоча і відбиває точніше дійсний характер роботи анкерного кріпилення, більш складна у розрахунковому відношенні, вимагає більш докладних і надійних даних про властивості породного масиву і тому у дійсних методичних вказівках не розглядається.

2.3.1. Визначення параметрів штанг

Несуча здатність залізобетонного і сталеполімерного анкерів визначається опором розриву арматурного стержня у найбільш ослабленому поперечному перерізі, міцністю його закріплення у бетонній або у полімербетоні пробці та опором її зсуву відносно стінок шпура.

Несуча здатність анкера по опору розриву, кН,

де F_c – площа найбільш ослабленого поперечного перерізу стержня, м²;

R_s - розрахунковий опір матеріалу анкера розтяганню для граничного стану першої групи (для горячекатанной арматурної круглої сталі класу А-1

R_s =225 мПа (2300 кгс/см²); для сталі класу А-3 - R_s =365 мПа (3750 кг/см²)), кПа

З умови міцності закріплення стержня у бетоні несуча здатність анкера, кН;

(6)

де d_c – діаметр стержня анкера, м;

₇

l_з – глибина закладення стержня у бетоні (у цементному бетоні l_з =0,25…0,30), м;

_а - питомий опір зсуву стержня відносно бетону (рис.1), кПа;

K_l – поправочний коефіцієнт на довжину закладення анкера (табл. 2).

Рис. 1. Зміна питомого опору зсуву стержнів

у залежності від тривалості твердіння цементного розчину: а - цементно-піщаного відношення 1:0 ,5; 6 -те ж, 1:1; у - те ж, 1:3; 1 - стержні з періодичного профілю; 2 - те ж, з каната; 3 - те ж, із прутка; 4 -те ж, із прутка з відшліфованою поверхнею.

таблиця 2

довжина закладення l3,м	Поправочний коефіцієнт Kl
	при цементному бетоні	при полімер бетоні
0,1	1,0	1,0
0,2	0,65	0,75
0,25	0,62	0,72
0,3	0,58	0,68
0,4	0,55	0,65

Міцність закріплення анкера з умові його нерухомості відносно стінок шнура, кН,

₈

2.5.3. Розрахунок затягувань між рамами

товщина дерев'яних затягувань

(41)

де К_М – коефіцієнт, що враховує сортамент лісових матеріалів (для затягувань з дощок К_М = 0,85, з обапол К_М = 1,3);

L – відстань між рамами, м;

Р_в – нормативна інтенсивність вертикального тиску на кріп ( або ), кН/м²;

R_y – опір вигину деревини з некруглих елементів (для сосни R_y =1,3 МПа), кПа.

Залізобетонні затягування виготовляють розміром 1х0,05х0,2 м з несучою здатністю 30...40кП/м.