СНиП 2.06.09-84 (556933), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

, (4)

при этом необходимо соблюдать условия:

; ,

где s_x, s_z – нормальные напряжения соответственно в поперечном и продольном сечениях оболочки, МПа;

R – расчетное сопротивление, МПа, принимаемое при расчетах на внутреннее давление с учетом отпора грунта равным , а при расчетах на внутреннее давление без учета отпора грунта и на наружное давление – R_y;

R_u, R_y – расчетные сопротивления стали растяжению, сжатию, изгибу, МПа, соответственно по временному сопротивлению и по пределу текучести, принимаемые по СНиП II-23-81;

g_u – коэффициент надежности для элементов конструкций, рассчитываемых на прочность по временному сопротивлению, равный 1,3.

3.4. Нормальное напряжение s_z, МПа, в продольных сечениях оболочки от внутреннего давления воды следует определять по формулам:

, (5)

где p_wi – расчетное внутреннее давление воды, МПа;

r_m – средний радиус оболочки, см;

t – толщина стенки оболочки, см;

a_r – расчетный радиальный зазор между оболочкой и бетоном, см;

K_or – приведенный коэффициент удельного отпора грунта, Н/см³, определяемый по формуле

; (6)

r_е – наружный радиус бетонной обоймы, см;

E_b – модуль упругости бетона, МПа;

б) при отсутствии отпора грунта или при

(7)

3.5. Расчетный радиальный зазор между оболочкой и бетоном а_r, см, следует определять по формуле

a_r = a_r1 + a_r2 + a_r3, (8)

где a_r1, a_r2, a_r3 – составляющие радиального зазора соответственно от температурных воздействий, усадки бетона и ползучести грунта, см.

Составляющую зазора от температурных воздействий a_r1 следует определять по формуле

a_r1 = 15,6×10^–6r_m(t_max – t_min), (9)

где t_max – наибольшая температура в туннеле при заполнительной цементации, °С;

t_min – минимальная температура воды или воздуха в туннеле, °С.

Составляющие зазора от усадки бетона a_r2 и ползучести грунта a_r3, определяемые по данным исследований, следует учитывать только при расчете на особые сочетания нагрузок.

Для предварительных расчетов допускается принимать

a_r = 3×10^–4r_m. (10)

3.6. Нормальное напряжение s_z МПа, в продольных сечениях оболочки от наружного давления следует определять по формуле

, (11)

где р_we – расчетное наружное давление МПа.

3.7. Нормальное напряжение, МПа, в поперечном сечении оболочки следует определять:

от температурных воздействий – по формуле

s_x1 = –2,52t_d, (12)

где t_d – расчетный перепад температур, °С;

от стеснения поперечной деформации – по формуле

s_x2 = 0,3s_x, (13)

3.8. Расчетные перепад температур t_d следует определять по формулам:

при повышении температуры

t_d = t_max – t_b,min, (14)

при понижении температуры

t_d = t_min – t_b,max, (15)

где t_max, t_min – соответственно наибольшая и наименьшая температура воды или воздуха в туннеле, °С;

t_{b, max}, t_b,min – соответственно наибольшая и наименьшая температура оболочки в период обетонирования, °С.

3.9. Местные напряжения, возникающие в стальной оболочке у ребер жесткости, а также в местах перелома, образующих под углом не более 10°, допускается не учитывать.

3.10. Расчет на устойчивость стальной оболочки при действии наружного давления р_we, МПа, следует выполнять по формуле

, (16)

где r_cr – критическое наружное давление, МПа;

x – коэффициент, принимаемый по табл. 2.

Таблица 2

При следует принимать

,

где R_уп – нормативный предел текучести стали, МПа.

3.11. Критическое наружное давление при отсутствии колец жесткости и при (где l – расстояние между кольцами, см) следует определить графически по черт. 2. Разрешается также в этом случае выполнять расчет на устойчивость по стандартным программам на ЭВМ.

Черт. 2. График зависимости критического наружного давления r_cr от относительной толщины стенки r_m/t [R_уп – нормативное сопротивление по пределу текучести стали, МПа (кгс/см²); a_r – расчетный радиальный зазор между стенкой оболочки и бетоном, см; r_m – средний радиус оболочки, см; t – толщина стенки оболочки, см]

3.12. Критическое наружное давление r_cr, МПа, при наличии колец жесткости следует определять по формулам:

при ; (17)

при , (18)

где E_s – модуль упругости стали, МПа,

n_w – число волн, образующихся при смятии оболочки, подбираемое таким образом, чтобы получить минимальное значение r_cr,

,

3.13. Кольца жесткости надлежит проектировать минимального поперечного сечения с целью уменьшения габаритов выломки.

Рекомендуется предусматривать анкеровку колец жесткости в бетоне. В случае невозможности анкеровки расчет кольца жесткости прямоугольного поперечного сечения следует производить по формуле

, (19)

где t_r – толщина кольца жесткости, см;

У_r – расстояние от центра тяжести сечения кольца до наиболее удаленного волокна, см;

c – коэффициент, определяемый по черт. 3 в зависимости от значения величин:

;

,

r_r, A_r, J_r – соответственно радиус центральной оси, см, площадь, см², и момент инерции поперечного сечения кольца с присоединенным пояском длиной l_s = 1,56 , см⁴;

а_o = 0,0025r_m – начальное отступление радиуса кольца от теоретического.

Черт. 3. График зависимости коэффициента c от p_rel при a_rel = const

Приложение 2

Обязательное

Расчет обделок туннелей по предельным состояниям второй группы

1. Расчет бетонных и железобетонных обделок произвольного очертания

Расчет следует выполнять на основное сочетание нормативных нагрузок в соответствии с разд. 5 и 6 с учетом коэффициента отпора грунта, жесткость сечения принимается согласно п. 6.12.

По полученным усилиям (изгибающий момент и нормальная сила) необходимо выполнить расчет по образованию и раскрытию трещин.

Трещиностойкие обделки, проектируемые для условий, отвечающих п. 4.16, следует проверять по образованию трещин согласно СНиП II-56-77.

Нетрещиностойкие обделки должны рассчитываться по раскрытию трещин согласно разд. 4 и 5 настоящего приложения.

2. Расчет по образованию трещин бетонных и железобетонных обделок напорных туннелей кругового очертания на начальных стадиях проектирования

На начальной стадии проектирования расчет по образованию трещин трещиностойких обделок, проектируемых для условий, отвечающих п. 4.16, допускается выполнять по формулам (1) и (2), обеспечивающим трещиностойкость при действии внутреннего давления.

Толщину обделки h_k, см, следует вычислять по формулам:

при коэффициенте удельного отпора грунта К_о £ 2000 Н/см³

, (1)

где p_win – нормативное внутреннее давление воды, МПа;

Е_k – модуль упругости материала обделки, принимаемый равным 0,7 E_b, МПа;

R_bth – нормативное сопротивление материала обделки на растяжение, принимаемое по СНиП 2.03.01-84 в соответствии с классом бетона, МПа;

m – коэффициент армирования сечения;

в слаботрещиноватых грунтах при К_о ³ 2000 Н/см³

, (2)

где e = 0,25×10^–4 g_сR_btn lg (0,05K_o + 10).

3. Расчет по образованию трещин (на трещиностойкость) обделок из набрызг-бетона на внешнее давление

Толщину несущих обделок из набрызг-бетона h_k, м, следует определять по формуле

, (3)

где g_qzn – нормативная величина вертикального горного давления (п. 5.12), МПа. При специальном обосновании допускается определять горное давление из условия объема возможного вывала между анкерами;

p_we – остаточное гидростатическое давление воды с учетом снижения уровня подземных вод дренажными или другими мероприятиями, МПа;

R_btn – нормативное сопротивление набрызг-бетона на осевое растяжение при проектном классе бетона, определяемом по прочности на растяжение (по СНиП 2.03.01-84), МПа;

g_с – коэффициент условий работы, принимаемый равным для армированной обделки – 1, для неармированной – 0,6;

а – шаг анкеров в продольном и поперечном направлениях, принимаемый наименьшим (но не менее 1 м) исходя из условий:

а) образования грунтового свода – по формуле

, (4)

где l_a = h_q1 + l_q1 – длина анкеров, м;

h_q1 – глубина нарушенной зоны, м (п. 5.12);

l_q1 – глубина заделки анкеров за пределы нарушенной зоны, принимаемая равной 0,5 – 0,7 м;

b – пролет выработки, м;

с – сцепление грунта, принимаемое по данным натурных исследований; для предварительных расчетов допускается принимать с = 0,03f, МПа;

k_b – коэффициент, равный 0,2 – 0,25 для выработок I формы сечения и 0,25 – 0,3 – для остальных форм сечения (см. черт. 1);

б) устойчивости грунтов между анкерами – по формуле

; (5)

в) прочности закрепления анкера – по формуле

, (6)

где N_a – несущая способность анкера, равная для железобетонных анкеров прочности стержня анкера на разрыв, для остальных анкеров – 80–100 кН.

4. Расчет ширины раскрытия трещин и бетонных обделках напорных туннелей кругового очертания

Ширина раскрытия трещин a_crc, мм, в бетонных обделках туннеля, предусматриваемых в однородных трещиноватых грунтах или других грунтах, укрепленных цементацией, должна определяться по формуле

, (7)

где .

Характеристики

Список файлов стандарта