礦用工字鋼梯形支架梁受力分析

1、礦用工字鋼梯形支架梁受力分析摘要：對(duì)礦工字鋼梯形支架頂梁進(jìn)行內(nèi)力分析，計(jì)算其工作載荷、最大載荷，以及最大下沉值，從而為支護(hù)設(shè)計(jì)、支護(hù)參數(shù)修正，以及巷道施工、維護(hù)提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：礦工字鋼梯形支架支護(hù)；頂梁；彎矩；抗拉強(qiáng)度；最大下沉值；工作載荷；破壞載荷。中圖分類號(hào)：S605.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：在煤礦回采巷道支護(hù)中，對(duì)于松軟破碎圍巖條件，以及上覆采空區(qū)的極近距離煤層圍巖條件，仍然需要采用傳統(tǒng)的礦工字鋼架棚支護(hù)方式。雖然棚式支架

2、屬于被動(dòng)支護(hù)控制圍巖早期變形的能力較差但棚式支架具有支護(hù)堅(jiān)固、安全性高、材料加工方便、架設(shè)簡(jiǎn)單、可回收重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，是目前特殊地質(zhì)條件下無(wú)法替代的支護(hù)形式。研究礦工字鋼梯形支架頂梁的受力狀況，進(jìn)行頂梁彎曲下沉最大值分析計(jì)算、載荷最大值分析，對(duì)架棚支護(hù)設(shè)計(jì)、施工以及巷道維護(hù)有重要的指導(dǎo)意義。1.工字鋼材質(zhì)、規(guī)格、力學(xué)參數(shù)常用架棚支護(hù)的礦用工字鋼有9#、11#、12#，材質(zhì)有16Mn、20MnK、Q275等，其主要尺寸參數(shù)、力學(xué)性能等見下

3、表表1礦用工字鋼截面主要尺寸及參數(shù)見表在梁的中點(diǎn)截面處彎矩最大，其值為：Mmax=（1）式中：Mmax為工字鋼頂梁受到的最大彎矩均布載荷工字鋼梁的凈跨長(zhǎng)度，不含棚爪部分。3.工字鋼頂梁受到的最大拉應(yīng)力計(jì)算根據(jù)工程力學(xué)知識(shí)，彎矩最大的截面為危險(xiǎn)截面，最大正應(yīng)力位于最大彎矩所在截面上距中性軸最遠(yuǎn)的地方。如圖3，在工字鋼梁的中點(diǎn)處的截面上，沿中性軸上側(cè)工字鋼受壓應(yīng)力，下側(cè)受拉應(yīng)力，當(dāng)所受拉應(yīng)力大于工字鋼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，工字鋼下側(cè)便被破壞。圖3工