Расчет заглубленных и поверхностных бетонных якорей

Для крепления вант и полиспастов часто применяют заглуб­ленные и поверхностные бетонные якоря. Размеры и конструк-

Рнс. 71. Заглубленный бетонный якорь

а — общий вид; б — расчетная схема

ции якоря выбирают в зависимости от усилий в вантах или по­лиспастах и от характеристики грунта.

Размеры и вес заглубленных бетонных якорей определяют в зависимости от силы трения Т якоря о грунт и силы реакции грунта N_p на переднюю упорную плоскость якоря, противодей­ствующих горизонтальной составляющей усилия в ванте (рис. 71).

При этих условиях

KH₂ = T + N_P

или

KN₂ = Qf + F

откуда вес якоря Q будет

где К — коэффициент устойчивости якоря на сдвиг, прини­маемый равный 1,4;

F—площадь упорной (рабочей) плоскости якоря в см²;

— допускаемое давление на грунт в кГ/см²;

f — коэффициент трения бетона о грунт, принимаемый ориентировочно равным 0,45—0,7.

Бетонные якоря необходимо проверять на устойчивость от опрокидывания по формуле

Qb ≥ KSl

где Q — вес якоря в кг;

b и l — расстояния действующих сил относительно ребра опрокидывания А в м;

К — коэффициент устойчивости;

S — усилие, действующее на якорь, в кГ.

Поверхностные переносные бетонные якоря представляют со­бой бетонные или железобетонные блоки, которые краном укла­дывают непосредственно на грунт либо на металлическую ра-

Рис. 72. Поверхностный бетонный якорь а — общий вид; б — конструкция рамы якоря

му, стоящую на земле (рис. 72). Блоки скрепляют попарно при помощи штырей или других соединительных устройств.

Для увеличения сопротивления сдвигу поверхностные якоря изготовляют с вертикальными ножами, заглубленными в грунт.

Поверхностные бетонные якоря рассчитывают на силу тре­ния Т металлической площадки о грунт и сопротивление грунта резанию W_p, кроме того, проверяют на устойчивость от опроки­дывания, при этом коэффициент трения металла о грунт при­нимают равным 0,3.

Сопротивление грунта резанию определяется по формуле

W_p = 2bhК_р,

где b—ширина ножа в см;

h— высота ножа в см;

К_р — удельное сопротивление грунта резанию, ориентиро­вочно принимается для легких грунтов 0,35—0,6 кГ/см², для средних грунтов 0,6—1,2 кГ/см².

Расчет винтовых якорей

Винтовые якоря изготовляют на усилие до 5 Т.

Проверка сопротивления грунта выдергиванию винтового якоря производится в такой последовательности (рис. 73).

П ри действии силы N ло­пасть винтового якоря выдер­гивается вместе с коническим объемом грунта. Угол наклона линии среза грунта к вертика­ли а принимают равным углу распространения давления в грунте. Согласно техническим условиям проектирования мо­стов (ТУПМ-56):

Рис. 73. Расчетная схема на выдергивание винтового якоря.

где φ — угол внутреннего трения грунта.

Объем усеченного конуса грунта:

где f = r₀+H tg α, а радиус лопасти

Вес выдергиваемого объема грунта

где V — объем усеченного конуса грунта в м³;

γ — объемный вес грунта в кг/м³.

Боковая поверхность усеченного конуса

Сопротивление грунта сцеплению с поверхностью конуса:

R = ВС,

где С — удельное сцепление грунта; в зависимости от вида грунта принимается в пределах 0,01—0,08 кГ/см².

Сопротивление трению грунта по поверхности усеченного конуса

Сопротивление выдергиванию лопасти

Условие надежности забивки якоря

N >B.