Verkfræðihönnunarleiðbeiningar: Útreikningur á fullkominni geymslugetu og öryggisþáttum fyrir slagverkJarðarakkeris

Í háspennu raforkuflutningi, fjarskiptamannvirkjum og veitulínuverkfræði veltur burðarvirki áreiðanleika turna algjörlega á fyrirsjáanleika grunnsins. Þó að prófun á vettvangi- staðfesti árangur einstakra uppsetningar, krefst upphafsverkfræði- og hönnunarfasinn strangar stærðfræðilegar líkanagerðir. Tilgreindir verkfræðingar verða að reikna nákvæmlega út endanlega haldþol (UHC) og beita viðeigandi öryggisstuðlum til að tryggja að mannvirki standist mikið umhverfisálag án ör-tilfærslu.

Fyrir bygginga- og jarðtæknifræðinga, að skilja jarðtækniformúlurnar og klippu-keiluna á bak viðslagverk jarðakkeri(velti-plötufestingar) er mikilvægt fyrir nákvæma burðarhönnun.

1. Jarðtæknileg eðlisfræði jarðvegskeilunnar (keilubilunarlíkan)

Ólíkt núnings-háðum hrúgum eða dauða-þungum steypukubbum, byggir djúpknúið slagfesti á rúmmálsskurðarbilunarkerfi innan jarðvegsfylkisins.

The Mobilized Earth Cone:Þegar akkerisplata snýst 90 gráður og er spennt upp á við togar hún á móti keilulaga rúmmáli innfædds jarðvegs. Mörk þessarar keilu ná upp á við frá brúnum plötunnar að yfirborði jarðar í horni sem samsvarar innra núningshorni jarðvegsins ($\\phi$).

Samhæfð vs. kornótt framlög:Heildarhaldgeta slagarakkeris er samsett fall tveggja frumkrafta:

Yfirþyngd:Eiginþyngd stýfðu jarðvegskeilunnar sem hvílir beint fyrir ofan akkerisplötuna.

Jarðvegsskurðþol:Stöðugt núnings- og samloðandi mótstaðan er virkjuð meðfram rennifletinum (jaðri jarðvegskeilunnar) þegar akkerið er dregið upp.

2. Stærðfræðilíkön og getuformúlur

Þó að einkaframleiðendatöflur gefi upp reynslugildi fyrir staðlaða jarðvegsflokka, reikna fagleg burðarvirkishönnunarlíkön út endanlega haldþol ($Q_u$) með því að nota afbrigði af kenningum Coulombs jarðþrýstings og keilulyftingar:

$$Q_u = W_s + Q_f$$

Þar sem $W_s$ er áhrifarík flotþyngd jarðvegskeilunnar og $Q_f$ er skurðþol meðfram bilunarplaninu.

Í samloðandi jarðvegi (leir) ræðst klippþol fyrst og fremst af ótæmdum skurðstyrk ($c$). Í kornuðum jarðvegi (sandi og möl) stjórnast það af virkum yfirburðarþrýstingi og innra núningshorni ($\\phi$).

Vegna þess að jarðvegseiginleikar eru mismunandi eftir raka og þjöppun, hafa háþróuð verkfræðilíkön dýptarstuðla ($d/b$ hlutfall-innfellingardýpt miðað við breidd akkerisplötu) til að tryggjajarðakkerier rekið nógu djúpt til að breytast úr „grunnu akkeri“ hegðun (þar sem jarðvegsyfirborðið brotnar) yfir í „djúpt akkeri“ hegðun (þar sem staðbundin jarðvegsþjöppun og djúp klippingarbilun ráða).

3. Notkun öryggisþátta (SF) fyrir langtíma-netþol

Útreikningur á fullkominni geymslugetu er aðeins fyrsta skrefið. Til að gera grein fyrir jarðfræðilegum breytileika, hringrásarþreytu og kraftmiklum álagsstökkum af völdum storms-, krefjast verkfræðistaðlar beitingu ströngra öryggisþátta:

Venjulegt rekstrarálag SF:Fyrir eðlileg rekstrarskilyrði veitu, öryggisstuðull upp á2,0 til 2,5er staðalbúnaður, sem tryggir að vinnuálagið haldist vel innan teygjanlegra marka bæði akkerisstangarinnar og jarðvegsgrunnsins.

Aftakaveður SF (miklar vindar/skjálftaskjálftar):Á háum-vindgöngum eða jarðskjálftasvæðum þar sem kraftmiklir lyftivigrar margfaldast eru öryggisþættir oft hækkaðir í3.0, sem tryggir algjöran stöðugleika í uppbyggingu jafnvel þó staðbundin mýking jarðvegs eigi sér stað með tímanum.

Sp.: Hvernig hefur innfellingardýpt áhrif á endanlega haldþol slagverksjarðakkeri? A:Afkastageta eykst veldisvísis með dýpt. Að reka akkeri dýpra eykur bæði rúmmál hreyfðu jarðvegskeilunnar og takmarkandi yfirburðarþrýstinginn, og færir bilunarplanið yfir í þéttari, minna raka-rokgjarn jarðlög.

Sp.: Er hægt að nota staðlaðar borgaralegar formúlur fyrir allar jarðvegsgerðir þegar hannað er akkerisskipulag? A:Staðlaðar formúlur veita grunnlínu, en jarðtæknileg borholugögn (eins og N{0}}gildi fyrir staðlað skarpskyggnipróf eða skarpskyggniprófun keilu) ættu alltaf að vera kross-til að stilla samheldni og núningsbreytur fyrir staðbundin jarðvegssnið.

Sp.: Hvers vegna er mikilvægt að skilja jarðvegshornið á innri núningi fyrir akkerisbil? A:Ef mörg slagverksfesting eru sett of nálægt saman í hópfylki geta hreyfðar jarðvegskeilur þeirra skarast. Rétt bilsútreikningar koma í veg fyrir keiluskurð, sem tryggir að hvert akkeri nái fullri sjálfstæðri haldþol.

#Percussion Earth Anchor Holding Capacity, #Geotechnical Design Formulas for Ackers, #Soil Cone Failure Model, Utility Foundation Safety Factors, #Shanxi Century Metal Industries.