Файл: Баклашов, И. В. Расчет, конструирование и монтаж армировки стволов шахт.pdf

При назначении переменного шага армировки следует руковод­ ствоваться следующими рекомендациями. По технологическим при­ чинам переменный шаг целесообразно назначать для. некоторого расчетного участка армировки с последующим повторением этих участков по глубине ствола. Длину расчетного участка L можно определить из следующих соображений.

Движение подъемного сосуда на участке L 'с переменным шагом сопровождается изменением амплитуды колебательного процесса, характеризуемым временем релаксации

1 Хс_Мо ’

Колебания сосуда определенным образом «настраиваются» на данный участок армировки. Для того чтобы влияние предыдущего участка армировки не сказывалось на колебаниях сосуда при его движении со скоростью ѵ в проводниках последующего участка очевидно, должно выполняться условие

\

Отсюда получается условие для определения длины расчетного участка

мальных скоростях подъема и максимальных величинах тс, соответ­ ствующих существующим и проектируемым конструкциям жесткой армировки, длина расчетного участка L при среднем шаге I ^ 4 м должна быть не менее 20—25 пролетов. Например, для армировок со средним шагом I = 4 м длина расчетного участка составляет L «* **100 м.

Отклонения переменного шага от среднего шага армировки I должны иметь математическое ожидание, равное нулю, и удовлет­ ворять условиям относительной малости согласно предыдущим иссле­ дованиям. Их основная количественная характеристика — диспер­ сия К§ (0) — должна удовлетворять условиям (IV.81), (IV.82). В результате исследований установлено, что условия (IV.81), (IV.82)

должно подчиняться условиям статистической независимости в пре­ делах расчетного участка L. Это условие обеспечивается, если кор­ реляционная функция указанных отклонений на расчетном участке

221

—относительные отклонения’переменного шага от среднего шага в к-ои пролете.

При этом величину параметра ß^, характеризующего время корре­ ляции указанных отклонений, следует принимать равной

отклонениями на соседних пролетах должна быть исчезающе малой. Выполнение этого условия создает значительные трудности при по­ строении переменного шага армировки. Практически удается обеспе­ чить выполнение условия (V. 126) с погрешностью не менее 15 20%, которую следует считать предельной для данных расчетов.

Ввиду значительного объема вычислительных операций при по­ строении переменного шага армировки, удовлетворяющего условию (V.126), целесообразно использование ЭВМ. Ниже приводится не­ сколько вариантов переменного шага, построенных на ЭВМ, кото­ рые могут быть непосредственно использованы при конкретном про­ ектировании армировок.

1) При среднем шаге Z= 4 м на 25-пролетном участке (L = = 100 м) следующее чередование пролетов: 4; 3; 6; 5; 4; 6; 3; 4; 3; 5;

3)При среднем шаге I = 5 м на 20-пролетном участке (L = 100 м) следующее чередование пролетов: 6; 6; 4; 6; 4; 4; 4; 6; 6; 6; 4; 4; 6; 6; 4; 6; 4; 4; 6; 4 м, обеспечивающее Къ (0) = 0,04.

4)При среднем шаге Z (м) на 25-пролетном участке (L = 25Z) следующее чередование пролетов: Z; 1,3Z; 0,8Z; OJl; 1,3Z; 0,8Z; 0,7Z; Z; 0,8Z; 1,4Z; 0,7Z; 0,7Z; 1,2Z;0,6Z; 1,3Z; 1,2Z; 1,5Z; 0,7Z; 1.3Z; 1,3Z; 0,8Z;

сечения элементов и переменный шаг армировки с указанием сред­ него шага Zи дисперсии Къ (0), расчет целесообразно производить в следующей последовательности (в дальнейшем излагается методика расчета армировки с переменным шагом для наиболее распростра­ ненных подъемов с двумя двухсторонними проводниками).

1. Определение деформационных параметров системы в начале эксплуатации. По формулам, указанным в н. 1 § 23, в аналогичной последовательности определяются деформационные параметры сис­ темы при Z, равном среднему шагу проектируемой армировки. Эти

222

расчеты рекомендуется производить, полагая, что жесткости несущих расстрелов данного подъема одинаковы и равны в боковой плоскости

Конструкция яруса должна обеспечивать приблизительное равен­ ство соответствующих жесткостей первого и второго расстрелов. Это в большинстве случаев может быть достигнуто применением различ­ ных профилей для несущих расстрелов.

Затем с учетом вычисленных выше а*х n a j c помощью табл. 10 или графиков (см. рис. 59 и 60) по формула м (III.93) вычисляются без­

размерные параметры Е*щк+., Ryi%k+j (і = 0, 1; j = 0, 1, 2), которые используются для определения деформационных параметров:

невыполнения указанных условий следует изменить сечение элемен­ тов армировки, величину среднего шага или уменьшить дисперсию переменного шага.

2. Определение динамических параметров системы в начале эксплуатации. Расчет производится в соответствии с . рекоменда­

по величине частоты в боковой и лобовой плоскостях, которые в даль­ нейшем принимаются в качестве расчетных. С учетом заданных скоростей подъема исследуются режимы работы подъема. При про­ ектировании армировки в дорезонансном режиме рабочие скорости подъема должны быть меньше резонансных скоростей, соответству­ ющих минимальным расчетным частотам. В случае проектирования армировки в зарезонансном режиме рабочие скорости подъема долж­ ны быть больше резонансных скоростей, соответствующих минималь-

223

ным расчетным частотам в лобовой плоскости, и меньше резонанс­ ных скоростей, соответствующих минимальным расчетным частотам в боковой плоскости.

Определяются по формуле (IV.84) динамические параметры в бо­

формуле (IV.80) при значении ßg, вычисленном по формуле (V.127), определяются спектральные плотности в боковой ид. (к соу) и лобо­ вой ку§ (Ахо,-) плоскостях, которые затем подставляются вместе с параметрами А%іg и А\% в формулу (IV.84).

Дальнейший расчет заключается в определении максимальных горизонтальных перемещений направляющих устройств сосуда в боковой их и лобовой ііу плоскостях. В зависимости от режима работы подъема расчет производится по различным формулам.

При дорезонансном режиме величина их определяется по формуле

Впервом случае величина и„ определяется по формуле (Ѵ.40),

ивеличина их — по формуле (Ѵ.37) или (Ѵ.38), где следует положить V = и*. Во втором случае величина иу определяется по формуле

(Ѵ.41), а величина их — по формуле (Ѵ.37) или (Ѵ.38). В качестве расчетных принимаются величины их и иу, вызывающие наибольшие напряжения в элементах армировки, т. е. при зарезонансном режиме работы подъема в зависимости от соотношения между величинами их и иу расчетными могут быть эксплуатационные нагрузки, воз­ никающие как при скорости подъема ѵ*, так и при проектной ско­ рости подъема ѵ.

Необходимо-заметить, что при определении их и иу расчетные величины кинематических зазоров ДА.Хи Ду1 принимаются равными для всех ниток проводников и вычисляются по соответствующим формулам (Ѵ.10) и (Ѵ.11).

3.Проверка предельных состояний армировки в начале эксплуа­

224

жесткости несущих расстрелов. Иными словами, по найденным выше величинам их и иу армировка рассчитывается по предельным состоя­ ниям из условия прочности каждого несущего расстрела и провод­ ника.

Если выполненные расчеты указывают на наступление предель­ ного состояния хотя бы в одном элементе армировки, следует назна­ чить другие сечения элементов или другой переменный шаг и повто­ рять расчеты в указанной последовательности.

4. Определение деформационных параметров системы в конце расчетного срока эксплуатации. По формулам (V.57)—(V.66) вычис­

5.Определение динами­ ческих параметров системы

вконце расчетного срока эксплуатации. Расчет про­ изводится по методике, указанной в п. 2 настоя­ щего параграфа.

6.Проверка предель­

долговечности. Проверка первого предельного состояния из усло­ вия прочности каждого элемента армировки и второго предельного состояния производится по методике, указанной в п. 3 § 23, при I, равном среднему шагу проектируемой армировки. Затем по формуле (V.82) проверяется первое предельное состояние в момент эксплуа­ тации t из условия накопления усталостных повреждений в наибо­ лее нагруженных элементах армировки.

Если условие (V.82) не выполняется, следует назначить другие сечения элементов или другой переменный шаг армировки и

если повторить расчеты при большем расчетном сроке эксплуа­ тации. ■'

Изложенную методику проиллюстрируем примером расчета арми­ ровки с переменным шагом для скипового ствола ■большой глубины.