Выбор крепления запани (опор и лежней).

Натяжение лежня запани определяется по зависимости /3, стр. 103/:

 

                                 T=k*P _д,                                           (4.7)

 

где к -коэффициент, зависящий от стрелы провеса лежня f, принимается по таблице 19

     /3, стр.104/.

Рекомендуется значение f = 0.3* в_з, при этом длина лежня в пределах запани L =1.23* в_з, коэффи-

циент к =0.57.

В курсовой работе натяжение лежня определяется:

 

                                    Т =0.57*1010.711=576139 Н

  

Расчётное натяжение лежня определяется по зависимости /3, стр. 104/:

 

                                    Т_р =3* Т                                        (4.8)

 

где 3-коэффициент запаса, принимаемый для лежней

 

                                    Т_р =3*576139=1728417 Н

 

По лежнево-сетчатой запани натяжение верхней ветви лежня Т_в определяется /3, стр. 104/:

 

                        ,                                (4.9)

 

где t _п -поводная толщина пыжа у запани, принимается по таблице 29, t _п = f (V, h) (3, стр. 105); t _п =2;

а -возвышение верхней ветви лежня над водой, в зависимости от конструкции плитки запани,

     рекомендуется а =0.35 /3, стр. 104/.

 

                   Т_в =

 

Натяжение нижней ветви лежня Т_н:

                   

 

                Т_н=Т_р-Т_в =1728417-1029695=698722 Н

 

Для лежней принимают канаты диаметром от 30 до 60 мм.

Число канатов определяют по зависимости /3, стр. 104/:

 

                                  ,                                           (4.10)

 

где R -разрывное усилие каната.

Расчётное натяжение в подвесках Т_{р. пд} определяют по эмпирической зависимости /3, стр. 104/:

 

                                 Т_{р. пд} =0.21* Р_уд* ,                         (4.11)

 

где Р_уд -удельное натяжение лежня, приходящееся на 1 м его длины в пределах речной части:

 

                                 ,                                      (4.12)

 

где L _{р.ч .}=1.23*в_з=1.23*48=96м

 

                               Р_уд = на погонный метр;

 

-расстояние между подвесками. Принимается не менее 0.5 длины сплавляемых лесома-         

       териалов; =4.5/2=2.25 м

 

тогда Т_р.пд =0.21*18004*2.25=8507 Н

 

Выбор канатов:

-верхняя ветвь лежня имеет расчётное натяжение

                 Т_р.в. =1029.7 кН     

-нижняя ветвь имеет: Т_р.н. =698.7 кН     

Принимается лежень: верхней ветви-канат стальной, двойной свивки, d = 35.5 мм;

-типа ТК, конструкции 6*30*(6+12+12)+1 о.с., ГОСТ 3085-69, маркировочная группа проволо-

ки 1962 мПа, масса 1000 м – 6270.0 кг;

-размерное усилие 1138 кН >1029= Т_р.в., что удовлетворяет существующим параметрам.

Нижняя ветвь-канат стальной d = 30 мм, двойной свивки, типа ТК конструкции 6*30*(6+12+12) +1 о.с., ГОСТ 3085-69, маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву 1962          мПа. Разрывное усилие 804 кН  > Т_р.н. =698.7 кН, масса 1000 м – 6270 кг.

 

Длина лежня определяется по формуле:

 

                                L _л =1.23* в_з +100+20,                           (4.13)

 

где 100 и 20 –расстояние от уреза воды до опор и концов закрепления на анкере.

 

                               L _л =1.23*78+100+20=216 м  

 

                                               

 

                                        Рис. 4.1. Схема к расчёту лежня

 

1-анкерная опора; 2-лежень3-плитка запани; f -стрела прогиба; в_з -ширина реки в створе запа-

ни в период формирования пыжа.

Канат для подвесок, при Т_р.пд =7.0 кН. Принимаем канат стальной d=18 (меньше не допускается для запаней), двойной свивки, типа ЛК-Р конструкции 6*19*(1+6+6+6)+1о.с., ГОСТ-2688-80,         маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву 1600 мПа, масса 1000 м -844.0 кг, разрывное усилие 169 кН >7.0 кН.

 

Длина подвесок определяется по формуле /3, стр. 105/:

 

 

                                         ,                    (4.14)

 

 

                                        

 

Количество подвесок:

 

                                          ,

 

 

                                         

 

 

Наплавные элементы и береговые опоры. Принимаем две береговые анкерные опоры, так как

Берег незатопляемый, в качестве опоры принимаем анкерно-стенчатую.

 

 

Рис. 4.2. Схема к расчёту анкерно-стенчатой опоры.

 

 

Высота опорной стенки (h _с) определяется по зависимости /3, стр. 114/:

 

                = ,                    (4.13)

 

где m -коэффициент запаса устойчивости, m =1.75;

Р_г -нагрузка на опору, определяется как значение натяжения лежня, Т =576139 Н;

r _г -плотность грунта, кг/м³, r _г =1900;

l _п -коэффициент пассивного отпора грунта /3, стр. 113/:

 

                            ,                              (4.16)

  j -угол внутереннего трения грунта, j =40⁰,

 

                          

   -длина стенки (анкера), =6 м;

    в_г -ширина траншеи, в_г =1.2 м

 

                       

       =                    

      

 

 Диаметр стоек определяется по формуле /3, стр. 114/:

 

             ,                                 (4.17)

 

где -допускаемое натяжение древесины, =102*10⁵ Н/м²

 

                       

 

Размеры анкера. Анкер рассчитывают как балку, лежащую на двух опорах и нагруженную

сосредоточенной нагрузкой Р_г.л., с расчётным пролётом .

 

 

Рис. 4.3. Расчётная схема анкера.

 

Момент сопротивления анкера W ₀ определяется:

 

                                      ,                              (4.18)

 

                                      ,                          (4.19)

где Р_{г.а .}-нагрузка на анкер.

  Р_г.а. =1.75. Т_леж =1.75*576139=1008243 Н_;

-расчётный пролёт балки (анкера), /3, стр.114/:

 

                                    

где -длина анкера, =6 м;

   в_п -ширина призмы, в_п =6 м;

 

                                      =3 м;

 

            ;

                                      

 При круглом сечении анкера, момент сопротивления W:

 

                            W =0.1* d³

При квадратном сечении анкера:

0.07=0.01* d ³;

Параметры анкера при квадратном сечении:

 

0.07= ;   

 Наплавные сооружения запани-плитки. Принимаются двухрядные запанные плитки размерами 4.5*6.5 м.

Количество плиток n _пл определяется:

 

                        

где 80-ширина реки в створе запани;

1.23-удлинение лежня в русловой части за счёт стрелы прогиба “ f ”

4.5-ширина запанной плитки.