Расчет формула откосов траншеи

Практическая работа. Расчет объема земляных работ при сооружении ГНП средствами MS Excel.

Предлагаемый урок предназначен для освоения приёмов использования логических функций при обработке числовой информации с помощью программы MS Excel, а также для закрепления основных навыков работы с электронными таблицами. Урок разработан для специальности 21.02.03 «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» и прививает следующие общие и профессиональные компетенции: ОК1, ОК2, ОК4, ОК5, ПК2.4.

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа. Расчет объема земляных работ при сооружении ГНП средствами MS Excel.»

Министерство образования РБ

Нефтекамский нефтяной колледж

«Практическая работа.

Расчет объема земляных работ при сооружении ГНП средствами MS Excel.»

Дисциплина – «Информационные технологии в профессиональной деятельности»

Преподаватель – Грастова Ж.Г.

На заседании ЦК

Отделение _________________

Протокол № ___ от ___ 2017 г

Председатель ЦК _________

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 2

Материально-техническое обеспечение урока 3

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА 6

Критерий оценки: 12

Анализ урока 13

Важнейшие приоритеты образования – эффективная адаптация и высокая востребованность выпускников учебных заведений на рынке труда.

Для современной молодёжи, которой предстоит найти себя в обществе информатизации и компьютеризации, необходимо обладать информационной культурой, знаниями и навыками работы в области информационных и коммуникационных технологий.

Изучение предмета «Информационные технологии в профессиональной деятельности» обеспечивает будущих специалистов необходимым в предстоящей профессиональной деятельности инструментарием для обработки информации разных типов.

Предлагаемый урок предназначен для освоения приёмов использования логических функций при обработке числовой информации с помощью программы MS Excel, а также для закрепления основных навыков работы с электронными таблицами. Урок разработан для специальности 21.02.03 «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» и прививает следующие общие и профессиональные компетенции: ОК1, ОК2, ОК4, ОК5, ПК2.4.

Тема урока: Практическая работа. Расчет объема земляных работ при сооружении ГНП средствами MS Excel.

Урок предназначен для освоения приёмов использования логических функций и функции ВПР категории Ссылки и массивы при обработке числовой информации с помощью программы MS Excel, а также для закрепления основных навыков работы с электронными таблицами.

Урок рассчитан на 90 минут.

студенты должны продемонстрировать знания основных приёмов работы в программе MS Excel: проявить навыки ввода числовой и текстовой информации, ввода формул, копирования формул, использования функции автозаполнения, построения диаграмм;

студенты должны освоить основные приёмы и приобрести практические навыки использования логических функций в программе MS Excel.

внимательность, сосредоточенность, аккуратность;

взаимопомощь, культура поведения.

Задачи урока

Получить знания и навыки использования логических функций в программе MS Excel на примере расчета объема земляных работ при сооружении ГНП.

Актуализировать и закрепить полученные ранее знания и навыки по работе в программе MS Excel.

Материально-техническое обеспечение урока

14 ПК для учащихся, 1 ПК для преподавателя; программное обеспечение – Windows 8, MS Office 2013.

Мультимедиа проектор, экран.

Организационная часть — 1 мин.

Преподаватель приветствует обучающихся, отмечает в журнале отсутствующих.

Вводная часть – 9 мин.

Преподаватель сообщает тему и цель урока.

Преподаватель проводит экспресс-опрос по материалу прошлого урока.

Вопросы по пройденному материалу:

Объясните понятия «Абсолютная адресация», «Относительная адресация».

Что такое диаграмма, какие существуют типы диаграмм?

Опишите алгоритм построения диаграммы.

Назовите надстройки программы MS Excel, используемые для решения задач оптимизации.

Объясните принцип действия надстройки «Подбор параметра».

Перечислите основные логические функции.

Основная часть – 65 мин.

Актуализация темы урока (2 мин). «Тема данного урока «Практическая работа. Использование логических функций в программе MS Excel» актуальна, так как с помощью логических функций решается множество задач».

Постановка задачи (3 мин).

Задать условие заполнения значений параметра ширины траншеи по дну (B₂).

Задать условие заполнения значений параметра глубины траншеи (Н).

Применив функцию ВПР найти крутизну откосов траншеи, которая зависит от вида грунта (n).

Рассчитать объем земляных работ при разработке траншеи с откосами (Vз.р).

Объяснение практического задания (15 мин). На конкретном примере с помощью мультимедиа проектора преподаватель

объясняет цель работы,

демонстрирует средства и приёмы выполнения работы,

показывает, в каком виде должен быть представлен результат,

объявляет критерий оценки результата.

Выполнение практического задания (45 мин). Каждый обучающийся получает инструкционную карту, содержащую:

подробное описание постановки задачи,

указания к её выполнению,

пример выполнения задания.

Обучающиеся выполняют задание самостоятельно за ПК. Преподаватель делает обход рабочих мест студентов, по мере необходимости проводит индивидуальные консультации, обращает внимание всей группы на общие ошибки.

Подведение итогов урока – 15 мин.

Преподаватель даёт характеристику работе группы в целом, отмечая

общие ошибки и недочёты, на которые следует обратить внимание в будущем;

степень активности и работоспособности студентов на разных этапах урока;

степень заинтересованности студентов к уроку;

степень готовности помочь друг другу;

степень мотивации на достижение поставленной цели.

Преподаватель даёт характеристику работе каждого обучающегося, отмечая положительные и отрицательные моменты, объявляет оценки.

Преподаватель даёт домашнее задание.

«Практическая работа. Расчет объема земляных работ при сооружении ГНП средствами MS Excel.»

Условие задачи

Произвести расчёт объёма земляных работ при сооружении ГНП

Исходные данные

Тип / кат. грунта

Задание:

Задать условие заполнения значений параметра ширины траншеи по дну (B₂).

Задать условие заполнения значений параметра глубины траншеи (Н).

Применив функцию ВПР найти крутизну откосов траншеи, которая зависит от вида грунта (n).

Рассчитать объем земляных работ при разработке траншеи с откосами (Vз.р).

Ход работы

Создайте в личной папке рабочую книгу под именем Фамилия Расчет гр № (по номеру Вашего ПК), например: Иванова Расчет гр1.

Лист 1 назовите Данные, создайте на нём таблицы по образцу: Исходные данные и Таблицу 1 – Крутизна откосов траншеи .

Используемые навыки: объединение и центрирование ячеек, выравнивание содержимого ячеек, назначение границ таблицы, автозаполнение.

Приобретаемые навыки: использование логических функций для обработки числовых данных, работа с вложенными логическими функциями.

Указания к решению задачи 1

Параметры земляных сооружений, применяемых при сооружении ГНП (ширина, глубина и откосы траншеи, сечение насыпи и крутизна её откосов и др.), устанавливают в зависимости от диаметра (Dн) трубопровода, способа его закрепления, рельефа местности, грунтовых условий. Размеры траншеи (глубина, ширина по дну, откосы) устанавливают в зависимости от назначения и диаметра трубопровода, характеристики грунтов, гидрогеологических условий.

Минимальная ширина траншеи по дну устанавливается СНиП и принимается равной D +300 мм для трубопроводов диаметром до 700 мм (где D – условный диаметр трубопровода) и 1,5D для трубопроводов диаметром 700 мм и более с учётом следующих дополнительных требований:

– для трубопроводов Dн = 1200 и 1400 мм при рытье траншей с откосами не круче 1 : 0,5 ширину траншеи по дну уменьшают до величины D +500 мм;

– допускается принимать ширину траншей равной ширине рабочего органа землеройной машины, но не менее указанной;

– ширина траншеи по дну на кривых участках под гнутые или сварные отводы равна двукратной величине по отношению к ширине на прямолинейных участках для обеспечения вписания трубопровода в кривую траншею;

– ширина траншеи по дну под балластными грузами или анкерными установками должна быть не менее 2,2D, на участках трубопровода балластируемого грунтом с использованием нетканого синтетического материала, 1,6D.

Добавьте строку параметра B₂.

Задайте условие заполнения значений параметра:

если DB₂ =D+300

иначе если DB₂ =1,5*D

иначе B₂ =D+500

Преобразуйте B₂ в метры, поделив на 1000 (Рисунок 1)

В ячейку B8 введите формулу

Скопируйте формулу в ячейки С8:К8.

Добавьте строку параметра H и произведите вычисления.

Используемые навыки: использование логических функций для обработки числовых данных, копирование формул.

Указания к решению задачи 2

Крутизна откосов траншей под трубопровод и котлованов под трубопроводную арматуру принимается по СНиП.

Крутизна откоса – отношение глубины (Н) траншеи к проекции образующей стенки на горизонтальную плоскость.

Глубину траншеи устанавливают из условий предохранения трубопровода от механических повреждений при переезде через него автотранспорта, строительных и сельскохозяйственных машин и назначают равной: для трубопроводов диаметром D до 1000 мм – D + 0,8 м; для трубопроводов диаметром 1000 м и более D+1 м; для болотистых грунтов, подлежащих осушению, D +1,1 м; для песчано-барханных грунтов D+1 м от нижних межбарханных оснований; для скальных и болотистых грунтов при отсутствии проезда автотранспорта, строительных машин Д+ (0,6-0,8) м.

если DH =D+800
иначе H=D+1000

Преобразуйте H в метры, поделив на 1000 (Рисунок 2)

В ячейку B9 введите формулу

Скопируйте формулу в ячейки С9:К9.

Добавьте строку параметра n и произведите вычисления.

Используемые навыки: использование логических функций для обработки числовых данных, работа с вложенными логическими функциями, копирование формул.

Приобретаемые навыки: использование функции ВПР категории Ссылки и массивы.

Указания к решению задачи 3

Крутизна откосов траншей под трубопровод и котлованов под трубопроводную арматуру принимается по СНиП.

Крутизна откоса – отношение глубины (Н) траншеи к проекции образующей стенки на горизонтальную плоскость.

Добавьте строку параметра n.

Применив функцию ВПР к таблице – 1 «Крутизна откосов», найдите n.

Синтаксис функции ВПР (VLOOKUP) в Excel

ВПР(искомое_значение, таблица, номер_столбца, [интервальный_просмотр])

Функция ВПР ищет значение в крайнем левом столбце таблицы и возвращает значение ячейки, находящейся в указанном столбце той же строки. Разберем функцию на примере. Вставьте курсор в ячейку В10 и наберите формулу

Однако крутизна откоса зависит от глубины выемки, поэтому значение n должно быть выбрано не из 2 столбца выделенного диапазона, а в зависимости от значения h, полученного в первой таблице из столбца 2, 3 или 4. Для этого внесем дополнения в формулу, задав вложенное условие ЕСЛИ:

Если h не больше 1.5, то значение n берется из 2 столбца таблицы 1

Иначе если h не больше 3, то значение n берется из 3 столбца таблицы 1

Иначе – из 4 столбца таблицы 1

Рисунок 3

Добавьте строку параметра Vз.р. и рассчитайте объем земляных работ.

Используемые навыки: использование функции Степень, копирование формул.

Указания к решению задачи 4

Методы разработки грунтов определяют в зависимости от параметров земляного сооружения и объёмов работ, геотехнических характеристик грунтов, классификации грунтов по трудности разработки, местных условий строительства, наличия землеройных машин в строительных организациях. При разработке траншей с откосами объём земляных работ VЗ.Р. определяется:

2.4. Подсчет объемов работ

Перед тем как приступить к подсчету объемов работ, необходимо определить размеры траншей.

Размеры траншей принимаются на основании положений приведенных в ДБН Д.2.2-22-99 и ДБН Д.2.2-23-99.

При этом определяется глубина траншеи, ширина и крутизна откосов.

1. Глубина траншеи для устройства канализационного коллектора устанавливается путем построения продольного профиля сети (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Продольный профиль канализационного коллектора

Профиль сети изображается в виде развертки по оси трассы в соответствии с положением трассы на плане независимо от направления движения воды.

В профильной части чертежа тонкой линией изображается натурная поверхность земли и затем двумя линиями наносятся проектируемые трубопроводы, колодцы и камеры переключения.

Технология устройства траншей включает: разработку грунта с выгрузкой на бровку или на транспорт; крепление вертикальных стенок; транспортирование грунта; обратную засыпку. Планировку дна траншей при монтаже труб не делают.

При прокладке трубопровода объем земляных работ подсчитывают по участкам, в соответствии с принятым сечением траншеи, и глубиной заложения.

Размеры траншеи принимаются на основании положений, приведенных в ДБН Д.2.2-1.

Глубина траншеи при прокладке канализационного коллектора определяется согласно варианту задания (приложение А).

Глубина траншеи Н_тр для устройства водопровода рассчитывается по формуле:

где: h_гл— глубина промерзания грунта по заданию, м;

Траншеи устраивают с наклонными стенками (откосами) и вертикальными стенками. При решении вопросов связанных с производством земляных работ, траншеи устраиваются с установкой креплений или без них. Если траншея ограждается креплениями, то ширина ее увеличивается: при инвентарных креплениях на 20 см, при шпунтовом ограждении на 40 см. Траншеи с вертикальными стенками без креплений устраивают в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод и при глубине выемки, м:

для гравелистых грунтов — 1,0;

для супесчаных грунтов — 1,25;

для суглинков и глин — 1,5;

для особо плотных и скальных грунтов — 2,0.

2. Ширина по дну траншей для укладки трубопроводов d > 3,5 м, а также на кривых участках трассы устанавливается проектом.

На каждый метр глубины траншеи свыше 3-х метров следует дополнительно добавлять к ширине траншеи 0,2 м. Ширина траншеи по дну определяется согласно требованиям ДБН Д.2.2-1 и табл. 2.6.

Ширина траншеи по дну, разрабатываемой с откосами, в грунтах, расположенных ниже уровня грунтовых вод, должны быть (независимо от диаметра труб) не менее d +0,5м при укладке трубопроводов из отдельных труб и d +0,3м при укладке из плетей.

Ширина траншеи по дну в грунтах, расположенных ниже уровня грунтовых вод и разрабатываемых с открытым водоотливом, должна приниматься с учетом размещения водосбросных и водоотливных устройств согласно указаниям проектной документации.

Ширина траншей для прокладки магистральных трубопроводов устанавливается в соответствии с требованиями соответствующих ДБН Д.2.2-1.

При необходимости спуска людей в траншею наименьшее расстояние в свету между боковой поверхностью трубопровода и крепления должно составлять не менее 0,7м.

Наименьшая ширина траншей по дну должна также соответствовать ширине рабочего органа (ковша) землеройной машины с добавлением 0,15 м в песчаных и супесчаных грунтах, в глинистых и суглинистых грунтах 0,1 м.

При разработке экскаваторами с емкостью ковша:

—– 1,10м;

1,0 м 3 > q≥0,5 м 3 — b≥1,15 – 1,20 м;

q = 1 м 3 — b≥1,40 – 1,45 м.

Следует также учесть возможность разработки недобора грунта бульдозером.

Таблица 2.6. Ширина траншеи по дну

Способ укладки трубопроводов

Наименьшая ширина q траншей с вертикальными стенками по дну, без учета креплений, м

Стальных и пластмассовых

Раструбных, чугунных, бетонных, ж/б и асбестоцементных

Бетонных и железобетонных, на муфтах и фланцах и керамических

Плетями или отдельными секциями при наружном диаметре труб d, м:

d + 0,3, но не менее

Отдельными трубами при наружном диаметре, d м:

(общих и водосточных коллекторов)

Примечание: ширина по дну траншей для укладки трубопроводов d > 3,5 м, а также на кривых участках трассы устанавливается проектом. Плетями укладываются полимерные и стальные трубы при длине участка более 500 м.

После определения размеров траншеи следует приступить к подсчету объемов работ.

Подсчет объемов земляных работ производится по участкам, в соответствии с принятым сечением траншеи (рис. 2.7) размеры участков приводятся в задании (приложение А).

Рис. 2.7. Поперечное сечение траншеи.

Н_тр — глубина траншеи, м (соответствует средней расчетной отметке на рассматриваемом участке, для коллектора); h_м.р. — глубина механизированной разработки грунта в траншее, м; h_нед. — величина недобора грунта экскаватором, м;— ширина траншеи по дну с учетом недобора грунта экскаватором, м;b — ширина траншеи по дну, м; m — коэффициент крутизны откоса траншей (табл. 2.5)

b — ширина траншеи по дну рассчитывается по формуле:

b= D +q,(2.8)

где: q– ширина траншеи с вертикальными стенками, без учета креплений (табл. 2.6);

D— диаметр трубопровода согласно заданию.

При наличии креплений ширина траншеи увеличивается на толщину крепления.

При глубине траншеи до 2 м и наличии крепления, следует добавлять к указанной ширине траншеи в табл. 2.6 – 0,1м, а при наличии шпунтового ограждения траншей – 0,4м.

При глубине траншей от 2 до 3 м и наличии креплений, следует увеличивать ширину траншей на 0,2 м, а при наличии шпунтового ограждения на 0,6 м, на каждый метр глубины траншей сверх 3 м следует дополнительно добавлять к ширине траншей по 0,2 м.

Объем грунта, разрабатываемого экскаватором в траншее, м 3 :

(2.9)

где: =b+2mh_нед ,м;

h_м.р. = Н_тр — h_нед ,м;

-длина траншеи без учета котлованов под колодцы, м;

L_тр = L_уч – L_к × n_к ; (2.10)

где: L_уч -длина участка между двумя соседними точками продольного профиля, м;

L_к — длина котлована под колодец, принимается в зависимости от диаметра трубопровода;

n_к — количество колодцев на участке, шт.

n_к=L_уч /i_к (шт.) (2.11)

i_к – расстояние между колодцами (камерами) на участке, равное 50 м – для водопровода и 100 м – для коллектора.

Объем занимаемый трубопроводом:

V_тр= π×d 2 * L_уч / 4 (2.12)

Необходимость ручной разработки грунта возникает при рытье приямков под стыки труб (рис.2.8) и других видов работ.

Приямки для монтажа и заделки стыковых соединений, раструбных и соединяемых на муфтах труб диаметром до 300 мм следует отрывать непосредственно перед укладкой каждой трубы.

Рис. 2.8. Приямок для заделки стыков

1. Разработка дополнительных уширений для смотровых колодцев при прокладке канализационных коллекторов, при ширине траншеи по дну свыше 1,5м не предусматривается.

2. При ширине траншеи по дну 1,5 м и менее как для сетей водопровода, так и для сетей канализации и теплотрасс принимают размер котлована для установки смотровых колодцев 2.0×2.0 м на колодец. Для чего из общей длины отрываемой траншеи (длина участка) вычитают по 2 м. на каждый смотровой колодец. Размеры котлована для установки контрольных и дождевых колодцев D_н = 1,0 м. принимается равным 2.0×2.0м .

Объем грунта разрабатываемого экскаватором в котлованах под колодцы:

(2.13)

где: 2*2 — сечение котлована под колодец по варианту задания для систем канализации и теплотрассы;

Н_к — глубина колодца на участке, м.

Н_к = Н_тр + 0,2

Объем грунта разрабатываемого экскаватором:

(2.14)

Объем недобора (ручной доработки) грунта:

(2.15)

Объем грунта приямков, отрываемых для заделки стыков труб, учитывается путем увеличения объемов отрываемых траншей в соответствии с табл. 2.7.

Таблица 2.7. Объем приямков

Объем приямков в

процентном отношении от объема траншей

керамические, бетонные и железобетонные.

Стальные — при укладке плетями (звеньями )

Стальные — при укладке отдельными трубами.

Приямки для труб диаметром более 300 мм допускается отрывать за 1 — 2 дня до укладки труб с учетом фактической длины трубы. Приямки отрывают как вручную для соединений труб диаметром до 300 мм, так и механизированным способом с помощью экскаватора «обратная лопата».

Объем грунта под колодцы с учетом объема приямков;

V_к= V_мр + V_пp(2.16)

Объем грунта ручной доработки рассчитывается по формуле:

V_р.дор. = V_нед. + V _пр. (2.17)

где: V_нед. — объем недобора грунта экскаватором;

V_пр — объем грунта , разрабатываемого в приямках.

Полный объем разработки грунта на участке:

V_полн. = V_{м.р. тр.} + V _р.дор.(2.18)

где: V_{м.р. тр}. -объем механизированной разработки грунта;

V_р.дор..-объем ручной доработки грунта .

После проверки правильности прокладки трубопроводов выполняется обратная засыпка траншей перед предварительным испытанием трубопроводов, которую проводят в два этапа: сначала засыпают пазухи, а затем присыпают трубопроводы вручную на высоту более 0,2 м. Дальнейшую засыпку траншей осуществляют бульдозером (механизировано).

Крепления необходимо удалять по мере засыпки. Одновременно удаляют не более трех досок по вертикали. Если грунты сыпучие, то крепление разбирают по одной доске, переставляя распорки. При небезопасном удалении креплений (в плывунах и т.п.), их оставляют в грунте или разбирают частично.

Объем грунта обратной засыпки определяется по формуле:

V_оз. =V_ч.з + V_м.з /К_о.р(2.19)

где: V_ч.з. -объем частичной засыпки с подбивкой пазух вручную, м 3 ;

V_{м .з}. — механизированная засыпка грунта, м 3 ;

K_о.р.— коэффициент остаточного разрыхления (табл. 2.8).

Таблица 2.8. Коэффициенты разрыхления грунтов

первоначального увеличения объема грунта после разработки

Расчет стенок траншей, стоек, боковых стенок, механической вентиляции для производственных помещений

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(45o-φ/2), н/м (1)

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

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

σn = 9,81*y*H*tg2(45o-φ/2), н/м2, (2)

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

где Н – глубина траншеи, м;

y – плотность грунта, кг/м3;

φ – угол естественного откоса в градусах.

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

Максимальный момент, изгибающий балку, определяем по формуле:

Мmax=0,128*Р*Н, Н*см, (3)

Р=114 328,49*1,2=137 194,18 н; (4)

Мmax= 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=Mmax/Rи, см3; (5)

где W – момент сопротивления, см3;

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

Rи – 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=πd3с/32, см3, (6)

где dс – диаметр стойки, см. (рис.1).

dс==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):

NA=, н; (8)

NA=1/3*137 194,18 =45 731,39 Н;

NВ=, н; (9)

NВ=2/3*137 194,18 =91 462,79 Н.

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

Определяем сечение распорок:

FA=, см2. (10)

FA=45 731,39 /1088=42,03 см2.

FВ=, см2. (11)

FВ=91 462,79 /1088=84,07 см2.

где FA и FВ – площади поперечного сечения распорок, см2;

NA и NВ – нагрузка на распорку, Н (ф-лы 8 и 9);

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

Принимаем круглое сечение распорок и определяем их диаметры:

dpa=, см (12)

dpa==7,32 см.

dpВ=, см (13)

dpВ ==10,35 см, где dpa и dpВ – диаметр распорок, см;

FA и FВ – 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»):

≤ Rc, (14)

1429,8> Rc=1280 Н/см2;

1235,7> Rc=1280 Н/см2.

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

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

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

ѓ – коэффициент продольного изгиба, определяемый по формулам:

ѓ =1-0.8(λ/100)2 при λ≤75; (15)

ѓ А=1-0.8(54,66/100)2= 0,76;

ѓ =3100/ λ2 при λ>75; (16)

где λ – гибкость элемента (распорки);

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

r – радиус инерции сечения элемента.

r=, см. (18)

rА==1,83 см,

rВ==2,59 см

где I – момент инерции элемента, см4.

Для круглого сечения элемента (распорки):

I==, см4. (19)

IА= =140,66 см4;

IВ== 562,65 см4.

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

Расчет объемов траншей

Объем наклонных капитальных траншей составляет значительный удельный вес в общем объеме горно-подготовительных работ по строительству карьера. Он зависит от формы и размеров сечения, величины уклона траншей и рельефа поверхности земли. Обїем обічной капитальной траншеи пр ровной поверхности определяется по формуле профессора Шешко, как сумма обїемов правильніх геометрических фигур, составляющих его. Он состоит из объема V₁

представляющего среднюю часть наклонной траншеи и двух объемов V_2.

Таким образом объем наклонной капитальной траншеи определится по формуле:

Для наклонных траншей:

Объем наклонной капитальной траншеи определяется по формуле:

где — глубина траншеи, м; — уклон траншеи, — ширина траншеи понизу, м; — угол откоса бортов траншеи, градусы.

Объем капитальных траншей, сооружаемых в сложных условиях рельефа местности, определяется по методу вертикальных параллельных сечений.

Полный объем траншеи опре6деляется по формуле:

где — площади сечений траншеи между отдельными поперечными сечениями, м 2 ;

l₁, l_2,…, l_n— расстояния между отдельными поперечными сечениями, м.

Точность подсчета объемов увеличивается при уменьшении расстояния между поперечными параллельными сечениями. Объем разрезной траншеи, при постоянном её сечении определяется как объем прямой призмы, в основании которой лежит трапеция:

где — длина траншеи, м.

В зависимости от физико-механических свойств пород, размеров сечения траншеи, проходческого оборудования способы проходки траншей делятся:

1. По наличию или отсутствию транспортных средств :

— бестранспортные с размещением породы на бортах траншей экскаваторами;

— транспортные с вывозкой породы на отвалы;

— комбинированные с частичным применением транспортных средств.

2. По расположению забоя при проходке траншей:

— с торцевым (лобовым) забоем;

— с боковым забоем.

3. По схемам проведения:

4. Специальные способы проведения:

— с помощью колесных скреперов;

— с помощью гидромеханизации;

— с помощью массовых взрывов на выброс и т.д.