Определение нагрузок
Нагрузка от горного давления
Горное давление- силовое воздействие грунтов на крепь подземной выработки. До проведения выработки горный массив находится в состоянии устойчивого равновесия. При обнажении частей горного массива в выработках грунт может деформироваться в освобожденное место, происходит перераспределение напряжений в пластах.
Горное давление не зависит от глубинных заложений, а зависит от свойств грунта и ширины выработки.
(Рисунок в для примера – в работу вставлять ненужно)
1. Определение величины пролета свода обрушения:
где В - ширина выработки; Н - высота выработки; 
- нормативный угол внутреннего трения.
2. Определение высоты свода обрушения:
h1=L/(2*f);
3. Определение нормативного вертикального давления:
qн=γ*h1*kp
где γ - объемный вес грунта (у вас дана плотность в задании. Домножаете ее на 9.81 м/с2)); kp=1 (коэффициент условий работы грунта).
(Расчет делаете в Ньютонах. Никаких кгс.)
4. Определение расчетного вертикального давления:
qp=qн*nq
где nq=1,4 (коэффициент надежности).
5. Определение нормативного горизонтального давления:
6. Определение расчетного горизонтального давления:
pp=pн*np
где np=1,2 (коэффициент перегрузки).
(Гидростатическое давление можете не учитывать)
Рисунок 3.1 - Схема определения горного давления
(Рисуйте эпюры бокового давления до низа обделки. Ниже ненужно. Эпюру вертикального давления - по ширине обделки.)
Нагрузка от собственного веса
Нагрузка от собственного веса определяется по проектным размерам конструкции и объёмному весу материала. Вертикальная нагрузка от собственного веса обделки по предварительно заданным размерам сечений (удельный вес бетона γб=2,4 кН/м3) суммируется с вертикальной нагрузкой от горного давления.
Величина нормативной распределенной нагрузки от собственного веса обделки:
где ω - площадь сечения обделки.
Величина расчетной распределенной нагрузки от собственного веса обделки:
Упругий отпор грунта
Тоннельные обделки, сооружаемые горным или щитовым способом, являются конструкциями распорного типа, работающими в упругой среде. Зазор между обделкой и стенами выработки, образуюшийся в процессе производства работ, плотно заполняется цементным расствором, нагнетаемым под значительным давлением (до 0,4 Мпа). Это обеспечивает совместность деформаций обделки и грунта и дает возможность рассматривать конструкцию и окружающую среду как единую упругую систему.
Под действием внешних активных нагрузок тоннельная обделка деформируется, изменяя свое положение относительно контура выработки. На той части контура, где перемещение обделки происходит в сторону выработки, обделка деформируется свободно, не взаимодействуя с грунтом. Эта часть контура носит название безотпорного участка и характеризуется возникновением значительных изгибающих моментов. На остальной части контура тоннельная обделка смещается в сторону грунта, вызывая с его стороны сопротивление- упругий отпор, ограничивающий деформации конструкции и возникающие в ней изгибающие моменты. В настоящее время необходимость расчета тоннельной обделки как конструкции, работающей совместно с окружающей ее упругой средой, общепризнана. Для возможности определения усилий в такой обделке необходимо установить зависимость между напряжениями σ (кПа) и радиальными деформациями u (м) на контуре выработки.
где k- коэффициент упругого отпора грунта (кН/м3), который не является физико-механической характеристико грунта,так как зависит не только от его свойств, но и от целого ряда трудно учитываемых факторов (формы и размеров площади основания, интенсивности нагрузки, условий залегания грунтов, жесткости конструкции). Все эти факторы необходимо учитывать при расчете.
Рисунок 3.2 - Схема возникновения упругого отпора грунта
(Начертите такую схему для своей монолитной обделки. Пунктирная линия – деформированный вид обделки – его рисуем без переломов – плавной линией. Внешняя сплошная линия – эпюра давления от грунта)
(сдесь прогиб нарисован с переломом в центре – так делать ненужно - плавно)
Основные положения расчета по методу перемещений
Напишите теорию. Системы уравнений писать ненужно.
БУДУТ ВОПРОСЫ- ПИШИТЕ.