Кіріспе

Материалдары» кафедрасы

 

 

5В072900 - «Құрылыс»мамандығы студенттерінің «Геотехника 2» пәнінен курстық жобаларды орындаулары бойынша

ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУ

 

Орал 2012

 

Құрастырған: Шакешев Б.Т., аға оқытушы, техн.ғыл.канд.,

Шингужиева А.Б., оқытушы.

 

Сын-пікір беруші: Нариков К.А., техн.ғыл.канд.

5В072900 - «Құрылыс»мамандығы студенттерінің «Геотехника 2» пәнінен курстық жобаларды орындаулары бойынша

ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУ

 

«Құрылыс және құрылыс материалдары» кафедрасының отырысында талқыланды, № 7 хаттама «25 » ақпан 2012 ж.

 

Машинажасау факультетінің оқу-әдістемелік бюросымен ұсынылды,

№ 7 хаттама « 19 » наурыз 2012 ж.

 

Университет ОӘК құпталды, № 9 хаттама «16» мамыр 2012 ж.

 

Әдістемелік нұсқауларда «Геотехника 2» пәні бойынша курстық жобаны және жобалауға тапсырмалардың нұсқаларын орындауға арналған ұсыныстар келтірілген. Жобаны орындау үрдісі кезінде студенттер инженерлік – геологиялық жағдайлардың және құрылыс ауданы топырақтарының физика – механикалық сипаттамаларын, ғимарат астына табиғи негізді негіздіктер мен іргетастарды жобалаудың тәжірибелік есептерін шешеді.

Әдістемелік нұсқаулар курстың типтік бағдарламасына сәйкес әзірленген және "Құрылыс" мамандығы бойынша күндізгі және сырттай оқитын студенттеріне ұсынылады.

 

© РМҚК «Жәңгір хан атындағы Батыс Қазақстан аграрлық техникалық университеті»

Мазмұны

Кіріспе
1. Курстық жобалау тақырыптарының жуық тізімі
2. Құрстық жобаны дайындауға арналған нұсқаулар
2.1 Курстық жобаға тапсырма
2.2 Курстық жобаның мазмұны
2.3 Курстық жобаны дайындауға арналған нұсқаулар
3. Курстық жобаның орындалу тәртібінің жазбасы
3.1 Жүктеменің сипаттамасын бағалау, ғимараттың құрылымдық ерекшеліктері және негіздік деформациясының мүмкін болатын шекті мағыналардың анықтамасы
3.2 Құрылыс аумағының инженерлік-геологиялық шарттарды бағалау үшін қажетті
3.3 Техникалық-экономикалық салыстыру негізінде іргетастың рационалдық түрін таңдау
3.4 Берілген қимада іргетасты есептеу
3.5 Іргетас шөгуін есептеу
3.6 Іргетастарды құрылымдауда ұсыныс
3.7 Қадалы іргетасты есептеу
3.8 Ғимараттардың жер асты бөлігін ылғалдың, жер асты сулары және қияңқы ортаның әсерінен қорғау
3.9 Негіздіктер мен іргетастар құрылғысына кепілдеме
3.10 Іргетастар мен негіздіктерді орнату
Қосымша 1
Қосымша 2
8. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

 

Курстық жобалау студенттердің өзіндік жұмысы ретінде, оқу үрдісінің маңызды компоненті болып табылады. Студенттердің инженерлік геология, топырақ механикасы, негіздіктер мен іргетастар геотехникалық пәндер кешенінің оқытылуы процесінде тереңдетіп оқытылуына септігін тигізіп, теориялық және практикалық білімді бекітеді.

Бұл әдістемелік нұсқаулардың негізгі мақсаты - әсіресе студенттерге көмектесу, іргетастарды орнату мен жобалаудың негізгі принциптерін өзіндік үйрену.

Негіздіктер мен іргетастардың түрлерін таңдау, олардың өлшемдерін таңдап, жобалаумен байланысты міндеттер, кейде есептеудің әр түрлі әдістемесін қажет етеді. Сондықтан, нұсқауларды дайындаған кезде, жалпы әдістемелік ұсыныстармен қатар, оқу мақсаттарымен байланысты міндеттерді шешудің кейбір нақты алгоритмдері келтірілген. Курстық жобалаудың міндеттерін шешер алдында оқулықтың сәйкес келетін бөлімдерімен танысу қажет және қолданылатын әдістер мен қалыптастырудың мәнін түсіну керек.

Курстық жобалаудың мақсаты - теориялық курсты тереңдетіп оқыту мен бекіту, болашақ мамандарды инженерлік геология, топырақ механикасы негіздерімен, қазіргі есептеу ережелерімен, құрылыс ауданының нақты инженерлік – геологиялық жағдайлары үшін ғимараттар мен үймереттердің жобалау нормаларымен таныстыру.

Жобаны орындау үрдісі кезінде студенттер инженерлік – геологиялық жағдайлардың және құрылыс ауданы топырақтарының физика – механикалық сипаттамаларын, ғимарат астына табиғи негізді негіздіктер мен іргетастарды жобалаудың тәжірибелік есептерін шешеді.

 

 

1. Курстық жобалау тақырыптарының жуық тізімі

1.1 Өнеркәсіптік ғимараттардың негіздерді мен ірге тастарды жобалау.

1.2 Азаматтық және әкімшілік ғимараттардың негіздерді мен ірге тастарды жобалау.

 

2. Құрстық жобаны дайындауға арналған нұсқаулар

 

2.1 Курстық жобаға тапсырма

Жобаға тапсырма «Геотехника негіздері» пәнінің бағдарламасына сәйкес құрастырылған және оған кіретіндер (А қосымшасы):

а) ғимарат жөнінде мәлімет – ғимараттың қысқаша құрылымды сипаттамасы, қажетті геометриялық өлшемдері мен құрылымды элементтері көрсетілген сұлбалы сызбалары, қатысты белгілердегі тік байлам (А.1…А.5 суреттері), ғимарат түрі мен іргетастардың есептік қималары (А.1 кестесі);

б) ұсынылатын құрылыс ауданының мәліметтері, гидрогеологиялық жағдайлары көрсетілген сұлбалы геологиялық кескін (А.6 сурет), геологиялық кескіндерінің қабаттары бойынша топырақтың физика–механикалық сипаттамаларының зертханалық анықтамалар кестесі (А.2 кестесі).

Тапсырманы таңдау келесі түрде орындалады. Ғимарат сұлбасының нөмірі мен іргетастардың есептік қималары А.1 кестесі мен А.1…А.5 суреттерінен – студенттің сынақ кітапшасының ақырғы саны бойынша алынады. Құрылыс ауданының нұсқасы геологиялық кескін (А.6 сурет) және А.2 қосымшасының кестесі – студенттің сынақ кітапшасының ақырғы екі саны бойынша бекітіледі.

2.2 Курстық жобаның мазмұны

Курстық жоба есептік – графикалық көлемі 25-30 бет хат түрінде мәтіннің есептік – түсіндірмелік хаты және бір беттік А1 форматты графикалық бөлімі түрінде дайындалады.

Есептік – түсіндірмелік хат келесідей бөлімдерден тұру керек:

- титулдік бет;

- жобалауға арналған тапсырмалар бланкі;

- кіріспе;

- құрылыстың инженерлік – геологиялық жағдайларын бағалау;

- іргетас түрін таңдау және жобаланатын ғимаратты бағалау;

- ұсақ негізді іргетасты жобалау;

- қадалы іргетасты жобалау;

- негіздіктер мен іргетастарды орнату бойынша нұсқаулар;

- әдебиет;

- қосымшалар (егер де болса);

- мазмұны;

Графикалық бөлігінің мазмұнына:

- іргетастың қабылданған түрімен геологиялық кескінмен біріктірілген ғимараттың құрылымдық кескіні (масштаб 1:200 ғимарат үшін, 1:100 вертикаль бойынша геологиялық кескін үшін);

- іргетастар жоспары (масштаб 1:100);

- ғимараттың екі өсі бойынша құрама іргетастар элементінің ашпасы (масштаб 1:100);

- іргетастар нұсқасының құрылымдары (масштаб 1:50);

- қажетті түйінімен, ғимараттың элементі мен бөлшектерінің екі қимасы үшін іргетастың қолайлы түрінің жұмыс сызбалары(масштаб 1:25);

- ғимарат өсіне байламы мен өлшемдері көрсетілген қазаңшұңқырдың жоспары мен кескіні, қазаңшұңқыр қабырғасының бекітілу құрылымы мен су төмендетуді орнату сұлбасы (қажет болса, масштаб 1:200);

- типтік бөлшектердің спецификациясы;

- жұмыс өндірісінің принциптік сұлбасы;

- қабылданған материалдар, негізді дайындау, жұмыс өндірісінің ерекшеліктері, қабылданған машиналар мен механизмдер жөнінде қажетті ескертулер.

2.3 Курстық жобаны дайындауға арналған нұсқаулар

Түсіндірмелік хатта жоғарыда келтірілген 2.2 бойынша жобалау шешімдері мен тізбектей есептеулер келтірілген. Мәтіннің мазмұны қысқаша баяндалу керек. Түсіндірмелік хаттың мәтінінде барлық қажетті эскиздер, графиктер, эпюралар, белгілі масштабта есептік сұлбаның өлшемдері мен байламдары келтіріледі.

Есептеулер қысқаша мәтіндік түсіндірулер мен қажетті жағдайда нәтижелердің кестелік формасының көмегімен келтіріледі. Курстық жобалауға арналған түсіндірмелік хатты дайындау ЖОО – ның стандартына сәйкес орындалады.

Жобаның графикалық бөлігі 2.2 көрсетілген көлемде орындалады. Іргетастың жоспары толық көлемде, үзіліссіз сызылады. Ұсақ негізді іргетас жоспарында іргетас плиталарын және жертөле қабырға блоктарының үстінен жоғарғы бірінші қатарды орналастыруын көрсету. Құрама іргетастық элементтер ашпасының сызбасы олардың маркалау мен жобалық белгісін көрсетумен орындалады. Егер қадалы іргетас негізгі нұсқа ретінде өңделсе, онда сызбада қаданың орналасу жоспары мен ростверктің жоспары жеке келтіріледі. Қада жоспарының масштабы 1.3б. қарағанда кішірейтілуі мүмкін. Іргетастың жұмыс жоспарында отмостка, шөгінді жіктерінің бөлшектері мен қабырғалар құрылымдарының суоқшаулауы, іргетастар астына дайындықты, жеке тұрған және жанасқан іргетастар жоспарының типтік элементінің маркасы мен өлшемдерін көрсеткен қажет. Сондай – ақ, іргетастың бірінші қабат аражабыны мен жертөле еденінің жанасу құрылымын, ростверкке қаданың еңгізуін көрсету керек. Барлық графикалық тұрғызулар қажетті өлшемі мен белгімен орындалу керек. Сызбаны орындамас бұрын қиманы, түйінді белгілеп, масштабты таңдап және беттегі графикалық материалды орналастыруды бағалау ұсынылады. Қажетті жағдайда миллиметровкада беттің эскизді жұмысын орындау керек.

Жобаның түсіндірмелік хаты мен графикалық бөлігін дайындау дәстүрлі түрде де (қарындаш – графика мен қолжазба мәтіні – түсіндірмелі хат), сонымен қатар жобаны жетекшісінің келісімімен компьютерлік нұсқада орындауға болады.

Түсіндірмелік хат пен сызбаларға студент қол қойылып, оқытушымен тексерілу үшін кафедраға тапсырылады.

Студент оқу жылының жоспар - графигіне сәйкес жұмысты орындап, белгіленген мерзімде қорғауға міндетті. Студент жобаны орындауға керек кеңестерді көрсетілген пәнді жүргізетін кафедра оқытушысынан алады.

Сырттай оқитын студенттер жоба рецензиялағаннан кейін көрсетілген ескертулерді түзеуі керек (олар бар болған жағдайда). Егер жұмыс қорғауға жіберілмесе, ескертулер түзелгеннен кейін қайта рецензияға ұсынылуы керек. Қорғауға жіберілгенде студент кафедраға оқытушы– рецензентке жобаны қорғау үшін келу керек.

 

 

3. Курстық жобаның орындалу тәртібінің жазбасы

3.1 Жүктеменің сипаттамасын бағалау, ғимараттың құрылымдық ерекшеліктері және негіздік деформациясының мүмкін болатын шекті мағыналардың анықтамасы

Жобалау кезінде негіздіктер және іргетастардың үнемділік, сенімділік, сонымен қатар салынатын объектілердің тұрақтылығын және эксплуатациондық жарамдылығы кіріспеде әртүрлі есептік коэффициенттермен қамтамасыз етіледі, құрылыс алаңының жергілікті топырағының ерекшеліктерін бөлек мүмкіндік беретінін ескеру,ерекше әсер ететін жүктеме және ғимараттың ерекше құрылымдық сызбасы.

Негіздіктегі жүктеме нормативті және есептік болып ажыратылады.Нормативті негіздіктің мәні СНиП 2.02.07-85 «Нагрузки и воздействия» бойынша орнатылады. Есептік жүктеме сенімділік коэффициентіне нормативті жүктеме (γ_ƒ) белгілері жүктемені көбейту жолымен анықталады, қабылданған жобада мөлшердің нақты жүктемелердің болуының мүмкіндіктері ескеріледі.

Жүктеме ұзақтық тәуелділік әрекетінде тұрақты және уақытша жүктеме болады. Тұрақты жүктемеге құрылыста және ғимарат пайдаланымында толассыз жұмыс істейтіндер жатады.Уақытша жүктемеге жататындар бөлек құрылыс кезеңі және құрылыс пайдаланулары жок болатындар.Қарапайым тұрақты жүктеме құрылыс материалдарының меншікті салмағынан және бұйымдардан ( топырақтар,құрылым элементтері және т.б.) құралады. Уақытша жүктеме ұзақ әсер етуші, қысқа мерзімді және ерекше болып бөлінеді. Ұзақ уақыт әсер етуші жүктемелерге жатады : қалқалардың уақытша салмағы,стационарлық жабдықтардың салмағы, газ және сұйықтық қысымы, қатпарлы қыртыс материалдар жүктемесі, температуралық, технологиялық және климаттық әсерлер, көпірлі жабдық салмағы.

Қысқа мерзімді жүктемелерге жататындар: адамдар салмағы; жөнделетін материалдар; жүктеме, құрылыс құрылымдарын тұрғызуында және дайындаулардың пайда болуы; қатпарлы құрылыс материалдарының және үйінді топырақтардың жүктемесі; қоғамдық және тұрғын ғимараттардың жабын жүктемелері; қар және желдің әсерінен болатын жүктеме. Ерекше жүктемелерге жататындар: сейсмикалық және жарылыс әсерінен болатын жүктеме, техникалық процестер кезінде болатын қауырт тәртіп бұзулар және әркелкі тұнба әсерлері, топырақ құрылымының өзгеруі.

Жобаланушы ғимараттардың іргетастарының негіздіктері есептеледі және салулардың шекті күй жағдайларының екінші топтан бірдей жүкті тиеуде қолданылатын сенімділік коэффициентінің жүктемесі (γ_ƒ) 1-ге тең деп алынады.

Жүктеменің есепке арналған ықтималдықтың бір уақытты әрекетінің бірнеше түрлері – тұрақты, уақытша, ұзақ жұмыс істейтіндер және қысқа мерзімді үйлестірулердің коэффициентін енгізеді.Қалай және барлық құрылымдар, негіздіктер және іргетастар жоғары әрекеттерге есеп айырысады. Максималды жүктеме барлық тұрақты, уақытша және ерекше күштің әсерінен болған жағдайда, онда мұндай үйлесімділік ерекше деп аталынады, бірақ бұл жағдайда үйлесімділік коэффициенті 0,8 тең деп қабылданған

Бұдан басқа негіздіктер мен іргетастарды есептеуде келесі коэффициенттер қолданылады:

γ_м , γ _g – сәйкесінше, материал қасиетінің физико-механикалық сипаттамасының есептік мәнінің ауытқуларын ескеретін, үлгілерді таңдау кезіндегі байқаусыз ауытқулардың және дәл емес анықтаулары кезінде жіберілген, топырақ пен материалдар бойынша серпімділік коэффициенті. Бұл жағдайда сипаттаманың есептік мәнің олардың нормалық мағынасын сәйкесінше сенімділік коэффициентіне бөлу арқылы табады.

γ_n - салулар бойынша сенімділік коэффициенті, ғимараттар мен алулардың жауапкершілік деңгейін ескеруі, сонымен қатар негздіктер мекн іргетастың мүмкін жағдайдағы жұмыстың есептік сұлбасының қабылданған жеткіліксіз сәйкестік. Бұл коэффициентті әдетте материалдар кедергісінің есебін анықтауда қолданады.

γ_с –негіздктер мен іргетастардың жұмыс мінезі мен шартын,топырақ қасиеттерінің ерекшеліктерін ескеретін, жұмыс шарты коэффициенті. Бұл коэффициентта материалдар кедергісінің есебін анықтауда қолданады.

Негіздіктер мен іргетастарды жобалаудын алдында: ғимараттың контрукциялық және есептік сұлбасын зерттеу, оның қаттылығын бағалау, деформацияның шекті мәнің және мүмкін мінездемесін орнату.

Негіздіктердін отыруға сезімталдығына байланысты барлық ғимараттар мен салулар 3 түрге бөлінеді: иілгіш, қатты және біршама қатты. Иілгіш ғимараттар негіздіктің орын ауыстыруын бақылайды, сонда тегіс емес отырыу пайда болғанда мұндай салулардың конструкциясында айтарлықтай қосымша кернеу пайда болмайды. Осы топқа тұтасметалды қаңқалы ғимараттар мен салуларды, сукоймалардың иілгіш тубін, жүккөтергіш конструкциясының статикалық анықталған сұлбасы бар салуларды жатқызуға болады.

Қатты салуларда тегіс емес отырыс кезінде негіздік конструкциясында қосымша кернеу пайда болады, көп жағдайда отырыстар бұл ғимараттардың айтарлықтай беріктік қоры есебінен қауіпсіз. Қатты салуларға: элеваторлар, доменді пештер, түтін трубалары, суберліс мұнаралар, көлемді көпір тіректері т.б. топырақ деформациясының өсуі процесінде негіздіктер мен салулар иілмейді, тегіс қатты дене тәрізді отырыс береді.

Біршама қатты салуларға бұқаралық құрылыстың көптеген нысаны жатады: рамалы кесілген темірбетон конструкциялы, жүккөтергіш қабырға мен қатты темірбетон жабылымдар, кірпіш, үлкен блокты және үлкен панельді ғимараттар мен салулар. Жүккөтергіш конструкцияларда қатты ғимараттарға қатысты негіздіктердің тегіс емес отыруы кезінде деформация туғызатын қосымша кернеу пайда болады.

Ғимараттар мен салулар олардың қаттылығы мен тегіс емес отыруының даму мінезіне байланысты нездікте деформацияның кеоесі түрлері болуы мүмкін: иін немесе майысу, қисаю және жантаю.

Иін және майысу (3.1сурет а,б) ғимараттың майысуы түрінде айқындалады. Мұндай деформациялар тіктөрбұрыш пішіндегі улкен қаттылыққа ие ғимараттар үшін тән.

Қисаю (3.1 сурет в,г) жақын жатқан көршілес іргетастар ғимараттар мен салулардың вертикалды қалыпта қалуын сақтау кезінде тегіс емес отыруы. Деформацияның мұндай түрі біршама қатты қаңқалы ғимараттарда байқалады.

Жантаю (еңіс) (3.1сур. д,е) - бұл бірыңғай үлкен іргетастардың шеткі нүктелеріндегі отырудың әртурлілігі нәтижесінде пайда болатын вертикалды оске қатысты салудың бұралуы. Жантаю, әдетте қатты ғимараттар мен салуларға тән.

Ғимараттар мен салулардың және олардың іргетасының жалпы деформациялық қалпы келесі деформацияның түрлерімен сипатталады:

1. Ғимараттар, салулар мен жеке іргетастардың жалпы қатты отырысы,оның табанындағы қандай да бір S максималды абсолюттік отырыс нүктесіне тең.

2. Біртекті іргетастың үш нүктесіндегі немесе үш іргетастың абсолютті отырысының есептелуі бойынша S ғимараттың орташа отыруы.

3. Іргетасымен немесе құрылымының крені деп, құрылымның немесе бөлек іргетастың екі шетіндегі нүктесінің абсолюттік шөгінді дақтарын анықтаймыз,осылардың арақашықтығына қатысты.

4. ∆S ғимараты мен құрылымына салыстырмалығы бірдей емес шөгінді дақтар, қисаюмен анықталатын, майысу мен бүгіліске қатысты. Қисаю екі бір-біріне жақын іргетастың арасында максималдық айырымда жатыр, олардың остерінің ара қашықтығына қатысты. Салыстырмалы майысу және бүгілу майысу стреласымен анықталады, бүгілетін ғимараттар мен құрылымдардың ұзындығына қатысты.

 

3.1 Сурет. Ғимараттар мен құрылымдардың негізін салғандағы деформациялардың түрлері: а - бүгілу, б - майысу, в, г- қисаю, д,е - крен

 

Негіздер мен іргетастарды жобалағанда шарттың орындалуын қадағалау керек, осыдан шөгінді дақтар, есеппен орналастырылған,олардың шекті мәнінен аспауы керек, регламенттелген СНиП РК ғимарат пен құрылымның үлгісін есепке ала отырып:

 

 

S≤S_u ∆S/L≤(∆S/L)_u i≤i_u

 

Мұнда S_u; (∆S/L)_u; i_u-шекті мүмкіндік мәндер, осыған сәйкес, абсолюттік, орташа шөгінді дақтар және салыстырмалы бірдей емес шөгінділер және кренді 3.1 - кестеден қараймыз.