§ 38. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЙ ПЯТОВЫХ СЕЧЕНИЙ СВОДА И УСИЛИЙ В СЕЧЕНИЯХ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТЕНЫ (ч. 2)
Гибкие стены. Смещения верхнего сечения стены, приведенная длина которой λ > 1 (рис. 91, а, б, в), могут быть определены по формулам:
где S — характеристика жесткости балки на упругом основании;
A1, A2 и А3 — гиперболо-тригонометрические функции параметра λ = l/S (табл. 14).
При вычислении смещений γр и uр, вызванных действием нагрузок, приложенных к полусводу и стене (рис. 90, г), следует учитывать эксцентриситет ε, существующий между осями свода и стены (см. рис. 79). При плавном переходе свода в стены ε = 0.
где Маp, Наp и Vap — усилия от нагрузок в опорном сечении полусвода.
Последние члены формул (84) γm и um (рис. 91, д) учитывают смещения верхнего сечения стены от равномерно распределенной моментной нагрузки, вызванной напряжениями τ сцепления, приложенными с эксцентриситетом h/2 относительно оси стены:
где A4 и А5 — функции параметра λ = l/S (см. табл. 14),
; ,
где q — вертикальная нагрузка от горного давления;
b — пролет выработки.
Усилия и упругий отпор породы в сечениях стены определяют как в балке на упругом основании, начальные параметры которой известны. К ним относятся:
силы, передающиеся со свода (см. рис. 91, а):
полные смещения верхнего сечения стены:
Таблица 14
Значения функций А
λ | A1 | A2 | А3 | А4 | A5 | λ | A1 | A2 | А3 | А4 | A5 | |
1,00 | 3,370 | 3,104 | 2,019 | 3,021 | 1,502 | 1,95 | 1,092 | 1,157 | 1,154 | 0,869 | 0,787 | |
1,05 | 2,980 | 2,836 | 1,927 | 2,745 | 1,431 | 2,00 | 1,076 | 1,134 | 1,138 | 0,835 | 0,769 | |
1,10 | 2,660 | 2,605 | 1,843 | 2,505 | 1,367 | 2,05 | 1,063 | 1,114 | 1,122 | 0,803 | 0,752 | |
1,15 | 2,397 | 2,406 | 1,768 | 2,297 | 1,308 | 2,10 | 1,052 | 1,097 | 1,108 | 0,773 | 0,736 | |
1,20 | 2,178 | 2,232 | 1,699 | 2,114 | 1,254 | 2,15 | 1,043 | 1,081 | 1,096 | 0,746 | 0,721 | |
1,25 | 1,996 | 2,081 | 1,637 | 1,953 | 1,205 | 2,20 | 1,035 | 1,068 | 1,084 | 0,722 | 0,707 | |
1,30 | 1,843 | 1,949 | 1,580 | 1,811 | 1,159 | 2,25 | 1,029 | 1,057 | 1,074 | 0,699 | 0,693 | |
1,35 | 1,714 | 1,833 | 1,527 | 1,685 | 1,117 | 2,30 | 1,023 | 1,047 | 1,065 | 0,678 | 0,680 | |
1,40 | 1,606 | 1,731 | 1,480 | 1,572 | 1,078 | 2,35 | 1,019 | 1,038 | 1,057 | 0,659 | 0,668 | |
1,45 | 1,514 | 1,614 | 1,436 | 1,472 | 1,042 | 2,40 | 1,015 | 1,031 | 1,049 | 0,641 | 0,657 | |
1,50 | 1,435 | 1,562 | 1,395 | 1,381 | 1,008 | 2,45 | 1,013 | 1,025 | 1,043 | 0,625 | 0,646 | |
1,55 | 1,369 | 1,492 | 1,359 | 1,300 | 0,977 | 2,50 | 1,010 | 1,020 | 1,037 | 0,610 | 0,636 | |
1,60 | 1,312 | 1,430 | 1,335 | 1,226 | 0,947 | 2,55 | 1,009 | 1,015 | 1,032 | 0,596 | 0,626 | |
1,65 | 1,264 | 1,375 | 1,294 | 1,160 | 0,920 | 2,60 | 1,007 | 1,012 | 1,027 | 0,583 | 0,617 | |
1,70 | 1,223 | 1,327 | 1,265 | 1,100 | 0,894 | 2,65 | 1,006 | 1,009 | 1,023 | 0,572 | 0,608 | |
1,75 | 1,187 | 1,284 | 1,239 | 1,045 | 0,870 | 2,70 | 1,005 | 1,007 | 1,020 | 0,561 | 0,600 | |
1,80 | 1,157 | 1,246 | 1,215 | 0,995 | 0,847 | 2,75 | 1,005 | 1,005 | 1,016 | 0,552 | 0,592 | |
1,85 | 1,132 | 1,213 | 1,193 | 0,949 | 0,826 | 2,80 | 1,004 | 1,003 | 1,014 | 0,543 | 0,585 | |
1,90 | 1,110 | 1,183 | 1,173 | 0,908 | 0,806 |
Таблица 15
Значения функций у
φ | y1 | y2 | y3 | y4 | φ | y1 | y2 | y3 | y4 | |
0,00 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 1,000 | 1,55 | 2,249 | 2,415 | 2,509 | 0,051 | |
0,05 | 0,003 | 0,000 | 0,100 | 1,000 | 1,60 | 2,375 | 2,646 | 2,507 | –0,075 | |
0,10 | 0,010 | 0,001 | 0,200 | 1,000 | 1,65 | 2,500 | 2,890 | 2,493 | –0,214 | |
0,15 | 0,023 | 0,002 | 0,300 | 1,000 | 1,70 | 2,624 | 3,146 | 2,464 | –0,364 | |
0,20 | 0,040 | 0,005 | 0,400 | 1,000 | 1,75 | 2,746 | 3,414 | 2,419 | –0,528 | |
0,25 | 0,063 | 0,010 | 0,500 | 0,999 | 1,80 | 2,865 | 3,695 | 2,358 | –0,706 | |
0,30 | 0,090 | 0,018 | 0,600 | 0,999 | 1,85 | 2,981 | 3,987 | 2,278 | –0,898 | |
0,35 | 0,123 | 0,029 | 0,700 | 0,998 | 1,90 | 3,093 | 4,291 | 2,178 | –1,105 | |
0,40 | 0,160 | 0,043 | 0,799 | 0,996 | 1,95 | 3,199 | 4,605 | 2,056 | –1,327 | |
0,45 | 0,202 | 0,061 | 0,899 | 0,993 | 2,00 | 3,298 | 4,930 | 1,912 | –1,566 | |
0,50 | 0,250 | 0,083 | 0,998 | 0,990 | 2,05 | 3,389 | 5,265 | 1,743 | –1,821 | |
0,55 | 0,302 | 0,111 | 1,097 | 0,985 | 2,10 | 3,472 | 5,608 | 1,547 | –2,092 | |
0,60 | 0,360 | 0,144 | 1,195 | 0,978 | 2,15 | 3,544 | 5,959 | 1,325 | –2,381 | |
0,65 | 0,422 | 0,183 | 1,292 | 0,971 | 2,20 | 3,604 | 6,316 | 1,070 | –2,688 | |
0,70 | 0,489 | 0,228 | 1,389 | 0,960 | 2,25 | 3,650 | 6,679 | 0,785 | –3,013 | |
0,75 | 0,561 | 0,281 | 1,484 | 0,947 | 2,30 | 3,682 | 7,046 | 0,467 | –3,356 | |
0,80 | 0,637 | 0,341 | 1,578 | 0,932 | 2,35 | 3,696 | 7,415 | 0,113 | –3,718 | |
0,85 | 0,718 | 0,408 | 1,670 | 0,913 | 2,40 | 3,692 | 7,784 | –0,277 | –4,098 | |
0,90 | 0,804 | 0,485 | 1,761 | 0,891 | 2,45 | 3,668 | 8,152 | –0,707 | –4,496 | |
0,95 | 0,894 | 0,569 | 1,848 | 0,865 | 2,50 | 3,621 | 8,517 | –1,177 | –4,913 | |
1,00 | 0,989 | 0,664 | 1,934 | 0,834 | 2,55 | 3,549 | 8,876 | –1,690 | –5,348 | |
1,05 | 1,088 | 0,767 | 2,015 | 0,798 | 2,60 | 3,451 | 9,226 | –2,247 | –5,800 | |
1,10 | 1,190 | 0,881 | 2,093 | 0,757 | 2,65 | 3,324 | 9,565 | –2,851 | –6,270 | |
1,15 | 1,297 | 1,005 | 2,166 | 0,710 | 2,70 | 3,165 | 9,890 | –3,502 | –6,757 | |
1,20 | 1,407 | 1,141 | 2,235 | 0,656 | 2,75 | 2,973 | 10,197 | –4,202 | –7,259 | |
1,25 | 1,520 | 1,287 | 2,297 | 0,596 | 2,80 | 2,744 | 10,483 | –4,954 | –7,776 | |
1,30 | 1,637 | 1,445 | 2,353 | 0,527 | 2,85 | 2,477 | 10,747 | –5,758 | –8,307 | |
1,35 | 1,755 | 1,614 | 2,402 | 0,451 | 2,90 | 2,168 | 10,977 | –6,616 | –8,847 | |
1,40 | 1,877 | 1,796 | 2,442 | 0,365 | 2,95 | 1,814 | 11,177 | –7,528 | –9,404 | |
1,45 | 1,980 | 1,990 | 2,475 | 0,271 | 3,00 | 1,414 | 11,338 | –8,497 | –9,967 | |
1,50 | 2,124 | 2,196 | 2,497 | 0,166 |
Для сечения на расстоянии х от верха стены:
где — вес 1 пог. м стены;
y1, y2, y3, y4 — гиперболо-тригонометрические функции параметра φ = x/l (табл. 15).