Расчет стенок траншей стоек боковых стенок механической вентиляции для производственных помещений (стр. 1 из 3)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Департамент кадровой политики и образования

Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра: __________________

__________________________

Дисциплина: БЖД

Контрольная работа

Выполнила: студентка заочного

отделения, группы ЭМЗ 45,

Шифр 04/040.

Фастова Н.А.

Волгоград 2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ		3	стр.
1.	Расчет крепления вертикальных стенок траншей	3	стр.
а)	Расчет стоек	5	стр.
б)	Расчет распорок между стойками	6	стр.
в)	Расчет обшивки боковых стенок	8	стр.
2.	Расчет механической вентиляции для производственных помещений	9	стр.
а)	Определение необходимого давления	12	стр.
б)	Подбор вентиляционного агрегата	13	стр.
Приложение №1		15	стр.
Приложение №2		17	стр.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Таблица №1

№ п/п	Исходные данные	Последняя цифра шифра
№ п/п	Исходные данные	0
1	Грунт	Песок среднезернистый
2	Размеры траншеи, глубина Н, м	1,5
3	Ширина L, м	1,0
4	Материал крепления	Ель
5	Расстояние между стойками (длина доски) b, м	1,2
6	Ширина досок а, м	0,20

Таблица №2

№ п/п	Грунт	Плотность грунта, кг/м³	Угол естественного откоса, градусы
1	Песок среднезернистый	1600-1900	26-35

Таблица №3

№ п/п	Условия работы конструкции	Расчетное сопротивление R_n, Н/см²	Расчетное сопротивление R_с, Н/см²	Коэффициент работы конструкции	Расчетное сопротивление с учетом коэффициента работы конструкции, применяемое в расчетах
№ п/п	Условия работы конструкции	Расчетное сопротивление R_n, Н/см²	Расчетное сопротивление R_с, Н/см²	Коэффициент работы конструкции	R_n, Н/см²	R_с, Н/см²
1	Изгиб	1570	-	0,85	1345	-
Сжатие (вдоль волокон)	-	1280	0,85	-	1088

1. Расчет крепления вертикальных стенок траншей

При строительстве закрытых оросительных и осушительных сетей трубопроводы укладываются в траншеи, выполненные, как правило, с вертикальными стенками.

По СНиП III-4-80 для грунтов естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод допускается разработка траншей с вертикальными стенками лишь ограниченной нормами глубины.

В любом случае есть опасность травмирования людей, находящихся в траншее, грунтом при самопроизвольном обрушении стенок траншеи. Поэтому при разработке траншей с глубинами, превышающими критические для данного грунта, и при необходимости (по условиям работы) нахождения людей в траншее, следует устраивать крепления вертикальных стенок траншеи.

В гидромелиоративной практике наиболее распространены горизонтальные крепления стенок траншей, состоящие из досок (или щитов), стоек и распорок (рис №1).

Рис. 1 Крепление вертикальных стенок траншеи:

1 – стойки; 2 – доски или щиты; 3 – распорки; 4 – бобышки.

При отсутствии инвентарных креплений, изготавливаемых по типовым утвержденным проектам, на гидромелиоративных стройках устраивают крепления из наличных материалов.

В целях профилактики травматизма, связанного с выполнением работ в закрепленных траншеях, расчетная проверка прочности элементов и устойчивости системы крепления совершенно необходима.

Расчет креплений производится на активное давление грунта.

Для условий упражнения, во всех случаях при расчете крепления траншеи принимаем, что сцепление грунта отсутствует (с=0).

Давление грунта на стенку крепления распределяется по треугольнику (рис №2).

Рис.2. Схемы к расчету стоек крепления

Полное активное давление грунта на стенку крепления шириной 1 м и высотой «Н» определяется по формуле:

Q=4.905yH²tg(45^o-φ/2), н/м (1)

Q=4,905*1600 кг/м³*(1,5м)²tg(45^o-26/2)=114 328,49 н/м.

1 кг=9,81 Н.

Максимальная величина бокового давления на глубине «Н» определяется по формуле:

σ_n = 9,81*y*H*tg²(45^o-φ/2), н/м², (2)

σ_n = 9,81*1600 кг/м³*1,5м tg²(45^o-26/2)=10 359,36 н/м²,

где Н – глубина траншеи, м;

y – плотность грунта, кг/м³;

φ – угол естественного откоса в градусах.

а) Расчет стоек

Стойку рассчитываем на изгиб как балку, лежащую на двух опорах, с нагрузкой распределенной по треугольнику (рис.2).

Максимальный момент, изгибающий балку, определяем по формуле:

М_max=0,128*Р*Н, Н*см, (3)

где Р= Q*b; н

Р=114 328,49*1,2=137 194,18 н; (4)

М_max= 0,128*137 194,18 *150 см=2 634 128,34 Н*см,

где Q – полное активное давление грунта на стенку крепления на 1 пог. метр, Н/м (формула 1);

b – расстояние между стойками, м (рис. 1);

Н – глубина траншеи, см (рис. 1).

Определяем момент сопротивления по формуле:

W=M_max/R_и, см³; (5)

где W – момент сопротивления, см³;

M_max – максимальный изгибающий момент, Н*см (формула 3);

R_и – расчетное сопротивление материала стоек на изгиб, Н/см² (табл. 3). ( с учетом коэффициента работы).

W= 2 634 128,34 /1570=1 958,46 см³.

Принимаем стойку круглого сечения. Для круглого сечения момент сопротивления (W) равен:

W=πd³_с/32, см³, (6)

где d_с – диаметр стойки, см. (рис.1).

из формулы (6):

d_с=

=27,13, см. (7)

б) Расчет распорок между стойками

На распорку (рис. 1 и 2) будет передаваться опорная реакция от давления грунта, и сжимать ее. Сжимаемые распорки рассчитываются на прочность и устойчивость.

Величину опорных реакций определяем по формуле для балки, свободно опертой по концам, при нагрузке распределенной по треугольнику. Расчет ведем для точек «А» и «В» (рис.2):

Точка «А»:

N_A₌

, н; (8)

N_A=1/3*137 194,18 =45 731,39 Н;

Точка «В»:

N_В=

, н; (9)

N_В=2/3*137 194,18 =91 462,79 Н.

где Р – нагрузка на стойку, Н (ф-ла 4).

Определяем сечение распорок:

Точка «А»:

F_A=

, см². (10)

F_A=45 731,39 /1088=42,03 см².

Точка «В»:

F_В=

, см². (11)

F_В=91 462,79 /1088=84,07 см².

где F_Aи F_В – площади поперечного сечения распорок, см^2;

N_A и N_В– нагрузка на распорку, Н (ф-лы 8 и 9);

R_c – расчетное сопротивление сжатия, Н/см (табл. 3).

Принимаем круглое сечение распорок и определяем их диаметры:

Точка «А»:

d_pa=

, см (12)

d_pa=

=7,32 см.

точка «В»:

d_p_В=

, см (13)

d_p_В =

=10,35 см, где d_pa и d_p_В – диаметр распорок, см;

F_Aи F_В– площади поперечного сечения распорок, см² (ф-лы 10, 11).

Проверяем рассчитанные распорки на устойчивость по формуле (расчет ведем для распорок в тт. «А» и «В»):

≤ R_c, (14)

1429,8> R_c=1280 Н/см²;

1235,7> R_c=1280 Н/см².

где N – нагрузка на распорку, Н (ф-лы 8,9);

F – Площадь поперечного сечения распорок, см² (ф-лы 10, 11);

R_c – расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон, Н/см² (табл. 3);

ƒ – коэффициент продольного изгиба, определяемый по формулам:

ƒ =1-0.8(λ/100)² при λ≤75; (15)

ƒ _А=1-0.8(54,66/100)²= 0,76;

ƒ_В =1-0.8(38,65/100)²=0,88.

ƒ =3100/ λ² при λ>75; (16)

λ=L/r, (17)

λ_А=100/1,83=54,66;

λ_В= 100/2,59=38,65.

где λ – гибкость элемента (распорки);

L – расчетная длина элемента, см (рис.1);

r – радиус инерции сечения элемента.

, см. (18)

r_А=

=1,83 см,

r_В=

=2,59 см

где I – момент инерции элемента, см⁴.

Для круглого сечения элемента (распорки):

I==

, см⁴. (19)

I_А=

=140,66 см⁴;

I_В=

= 562,65 см⁴.