Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Марта 2013 в 18:04, курсовая работа
Топырақ механикасы ғылыми пән ретінде жер бетіне әралуан үйлер мен ғимараттарды салуға байланысты пайда болды.
Топырақ механикасы борпылдақ тау жынысының (табиғи топы- рақтың) механикасы болып табылады және әралуан ғимараттар мен құрылыстарды жер бетінде жобалау мен салудың инженерлік тәсілдерінің есептеу-теориялық негіздерін құрайды.
Топырақ механикасының негізгі проблемалары мыналар:
еңісті жер құрылысыныңтұрақтылығын жоғалтуы (0.1-сурет);
ғимараттың іргетасы астындағы негіздіктін бұзылуы (0.2-
сурет);
топырақ табанына үлкен қысым түсуі есебінен іргетастынедәуір шөгуінің пайда болуы (0.3-сурет);
топырақтың іргетас конструкциясына түсетін реактивті қы- сымын (0.4-сурет) немесе тіреуіш қабырғасына (0.5-сурет) түсетін қысымды анықтау
Кіріспе 3
1. Құрылыс аумағын негіздеу 5
2.Қурстық жобаның орындалу тәртібінің жазбасы 6
2.1.Құрылыс аумағының инженерлік-геологиялық шарттарды бағалау 14
2.2.Техникалық-экономикалық салыстыру негізінде
фундаменттің рационалдық түрін таңдау 16
2.3.Берілген қимада іргетасты есептеу 17
2.4.Іргетас шөгуін есептеу 17
2.5.Іргетасты құрылымдауда есептеу 18
2.6.Қадалы іргетасты есептеу....................................................................19
2.8. Негіздіктер мен іргетастар құрылғысына кепілдеме 22
3. Курстық жоба есебінің шығарылу жолдары 23
Қорытынды 39
Пайдаланылған әдебиет 41
Қадалы іргетастар, негізінен, қатты топыраққа тірелетін қадаларға орналастырылады.Мұндай қадалы іргетастар тірек -қадалардағы іргетастардеп аталады. Қаданың төмеңгі ұшы үнемі қатты топыраққа тірелмейді және олар жұмсақ сығылған топырақтарда ілініп тұрады.Мұндай іргетастар аспалы қадалардағы немесе бүйірлік биіктігі жағынан үйкелістегі қадалардағы іргетастар деп аталады.
Қағылмалы темірбетон қадалармен қабыршақ - қадалар негұрлым кең тараған.Ұзындығы 3...24 м болатын мөлшері 200х200,400х400 мм тұтас шарты қималы призмалы темірбетон қадалар жиі қолданылады.Алдын - ала кернеусіз темірбетон қадаларды ұзындығы 3...16 метр етіп,алдын- ала кернеулі қадаларды- ұзындығы 16 метрден астам етіп дайындайды.Есептеу бойынша,қадаларды диаметрі 12...22 мм болытын А300 (І-ІІ) класты ыстық күйінде тапталған бойлық арматура шабықтарымен және бас ұшын көлденең арматурамен шиыршық сымдармен,торлармен арматуралайды,сондай – ақ диаметрі 5...6 мм А240 (А-І) класты ілмекпен қамтамасыз етеді.
Тікелей ұңғыға орналастыратын толтырмалы қадаларнегізгі үш типке бөлінеді:
- бұрғылау арқылы қабықшасы алынатын қадалар.Ұңғыны тазартқаннан кейін шеген құбырды біртіндеп шығара отырып,ұңғыға бетон құйып толтырылады;
Қада іргетастарды қолдану
мынадай сұрақтардың шешімі болып
табылады:салым табанының
Қадалы іргетасты жобалау көп жүктелген қима үшін орындалады.
2.8. Ғимараттардың жер асты бөлігін ылғалдың,жер асты сулары және қияңқы ортаның әсерінен қорғау.
Жер асты сулары арнайы шарттарға
сәйкес топырақты нығайтуы мүмкін.
Жиі шаю және еру бір уақытта
болады. Шаю дегеніміз қозғалыстағы
су жыныстың ұсақ бөлшектерін басып
алып және өзімен бірге алып кетуін
(механикалық суффозия) айтамыз. Мұндай
шаю көбіне жыныстың еруімен (химиялық
суффозия) жүреді, бұл судың минералдық
деңгейіне байланысты тау жынысының
шаю және еруі бірге әрекет етуі
нәтижесіне байланысты, сонымен қатар
оларда бостық пайда болуы мүмкін,
бұл жағдай құрылыс процесін қиындатады.
Бұл геологиялық процестер
Жер асты суларының қысымына, деңгейіне және қияңқы түрлеріне байланысты: гидроизоляция, антикоррозиялық қорғау қабаты, іргетас материалы, жертөле едендерінің конструкциясы және т.б. деген типтерге бөлінеді. Сонымен қатар ғимарат қабырғасын капиллярлық ылғалдан қорғау жағдайларын қарау керек. Гидроизоляция конструкциясы сызбада жүргізілген қималарда көрсетіледі.
2.9. Негіздіктер мен іргетастар құрылғысына кепілдеме.
Бұл бөлімде шұңқырлардың тұрақтылығын қамтамасыз ететін табиғи негіз топырақтарының табиғи құрылым сақтау жұмыстарының өндіріс ерекшеліктерін көрсету керек.
Іргетасты тұрғызу жөніндегі
құрылыс-монтаждық ұйым жұмысының
маңызды шарты – негіз
Құрылыс жұмыстарында іргетастарды
шекті қысылған мезгілдерде және
топырақтарды әсіресе жаңбырлы кездерде
дымқылданудан сақтай отырып тұрғызу
керек. Шұңқырды өңдеу кезінде атмосфералық
немесе жер асты суларының шұңқыр
түбінде жиналуына рұқсат етілмейді,
егер жиналса негіз топырақтарының
физика-механикалық
Сонымен қатар негіз топырақ құрылыстық қасиеттерін алдын-ала жасанды жақсартуымен жұмыстардың өндірісін суреттеу керек.
Жер асты суларының жоғары деңгей кезінде: шұңқырды құрғату; су құйылуының есеп-қисабын; су шайқауына арналған механизмдерді таңдау; шпунтты қабырға құрылғысы және т.б. жөнінде мәселені шешу қажет.
3.Курстық жоба есебінің шығарылу жолдары
3.1.Құрылыс аумағының инженерлік-геологиялық шарттарын бағалау.
Құрылыс аумағының инженерлік-геологиялық шарттарын бағалау №1.(1.1-сурет),топырақтың мәндері 1-кестеде көрсетілген.
№ |
Сква- жиналар саны, № |
Үлгінің сұрыпталу тереңдігі |
WL |
Wр |
γs кН/м3 |
γ кН/м3 |
W0 |
Кф см/с |
mv МПа-1 |
С кПа |
φ град |
1 |
57 |
32 |
29 |
26,4 |
19,4 |
0,265 |
7·10-3 |
0,055 |
16 |
32 | |
2 |
48 |
0,416 |
0,275 |
25,5 |
18,5 |
0,237 |
2,7·10-5 |
0,06 |
20 |
19 | |
3 |
10 |
0,27 |
0,20 |
26,6 |
19,2 |
0,2 |
1,1·10-7 |
0,08 |
17 |
25 |
Шешуі.Топырақтың түрін анықтаймыз,әрбір қабаттың жағдайы мен құрамын бағалаймыз,артынан жалпы бағалаймыз (№1 үлгі).СКВ.№1.Үлгіні сұрыптаудың тереңдігі 1,5 м.Лабораториялық зерттеудің мәні бойынша Wp =0; Wт =0,онда топырақ құмды.
Құмды топырақтың түрін гранулометрлік құрамына қарап анықтаймыз;бөлшектердің массасы үлкенірек 0,1 мм,кемірек 75%-ға,ГОСТ 25100-95-те «Топырақтар.Классификация» тозаңды құмға сәйкес.
Құрғақ топырақтың тығыздығы.
=
Кеуектілік коэффициенті
е = = =0,75 ;
орташа тығыздықтағы құмды топыраққа сәйкес келеді.
Ылғалдылық дәрежесі
Sr = ,
ылғалды құмға сәйкес келеді.
Біржолата орналастырамыз:топырақ-тозаңды құм,орташа тығыздықты,ылғалды және табиғи негізде қызмет етуі мүмкін.
2.Топырақтың екінші қабаты (№2 үлгі),СКВ№1,үлгіні сұрыптаудың тереңдігі 4м.Пластикалық санын анықтаймыз.
Jp = WL - Wp = 0,230 – 0,150=0,080;
ГОСТ 25100-95 топырақты супесь тәрізді классификациялаймыз.
Кеуектілік коэффициенті.
е =
Консистенция көрсеткіші
JL =
Осыған сәйкес топырақ жұмсақ пластикалық күйде.
Біржолата орналастырамыз:топырақ-супесь жұмсақ пластикалық күйде.Топырақтың бұл қабаты тығыздалмаған (е=0,97),сондықтан табиғи негіз болып қызмет ете алмайды.
3.Топырақтың үшінші қабаты (№3 үлгі),СКВ №1,үлгіні сұрыптаудың тереңдігі 6,0 м.Пластикалық саны Jp=0 болғанда,онда топырақ сусымалы.
Гранулометрлік құрамынан анықтаймыз,топырақ-майда құм,бөлімі >0,1мм,75%-дан жоғары болады.
Кеуектілік коэффициенті
е =
тығыз құмға сәйкес келеді.
Ылғалдылық деңгейі
Sr =
суға қаныққан күйге сәйкес келеді.
Біржолата орналастырамыз:топырақ-майда құм,тығыз,суға қаныққан және табиғи негіз болып қызмет ете алады.
№1 құрылыс аумағын жалпы бағалау:геологиялық қимасына сәйкес,аумақ (1.1 сурет) сипатталады қауіп-қатерсіз бедермен (рельеф) абсолюттік белгісі 130,5-130,8-бен.1,3 қабаттар табиғи негіз болып қызмет атқара алады,2-шісі тығыздағаннан кейін.
3.2.Іргетастарды салудың тереңдігін таңдау.
Шымкенттегі өндірістік ғимараттың сыртқы қабырғасының іргетасының табанының тереңдігін анықтау:ұстамдық қабатының негізі-тозаңды құм,топырақ сулары dw=2,5м тереңдікте қаттыру кезінде табанынан жоғарына дейін,сыртқы қабырғаның қалыңдығынан 1м-ге іргетастың шығуы,сыртқы іргетасқа тұтасатын бөлменің ауасының температурасы 15°С.
Шешуі.Картадағы нормалық тереңдік қатырудың /1.4/ Шымкент үшін,коэффициенті 1,1
d f n = 1,1*185 = 203,5см = 2,04м.
Онда қатырудың есептік тереңдігі тең.
df =Kh * d f n =0,6*2,04 =1,224м,
мұнда Kh=0,6 коэффициенті,ғимараттың жылулық режимін есепке алатын,1/8/ кестеден алынады.
dw < (df + 2) болғанда,2,5(1,224+2)=3,224м болса,тозаңды құмда негіздегенде (салғанда) 2/8/ кестеден қарайды,іргетасты салу тереңдігі болу керек «кем емес dw» осыған байланысты,УПВ-қатыру фронтына жақын орналасса,тозаңды құм қатыру пучениеге ұшырауы мүмкін.Сондықтан іргетасты салу тереңдігін dесептік тереңдік топырақтың қатуы болу керек.Біржолата белгілейміз d = df = 1,224м
3.3.Іргетастың табанының өлшемін біруақытта топырақтың негізінің есептік кедергілігімен анықтау.
Монолитті ленталы іргетастың табаның енін анықтау керек және топырақтың R негізінің есептік кедергісін,егер берілсе: : d =1,224м, dв = 0 (жер төле жоқ),ғимарат қатты конструкциялық схемамен,оның ұзындығының биіктікке қатынасы L/H = 1.6, Nо ΙΙ= 1220 кН/м,топырақты негіздегенде,мынадай сипаттамаға ие φΙΙ= 280 , СΙΙ= 4 кПа, γΙΙ =γ = 18,5 кН/м3 , γm = 20 кН/м3(орташа мәні іргетастың материалының топырақпен оның кесінділеріндегі салмағының)
Шешуі.Бірінші жақындауын R ≈ R0–ді қабылдаймыз.1 кестеден,тапсырма 3/8/ R0 = 370 кПа.
Онда ленталы іргетастың табанының ені:
в = в1= NоΙΙ/ (R –γm* d) = (1220 / 370 – 20) * 1,224 = 4,27м
в = в1 = 4.27м; dв = 0 формуласы (7) /5/ топырақ негізінің есептік кедергісін анықтаймыз.
R= = кПа
онда -жұмыс шартының коэффициенті,3(8) кестеден алынатын.
К-коэффициент,К=1 тең деп алынатын,топырақтың беріктік сипаттамасы (φ және с) тәжірибелі жолмен анықталған; , және -коэффициент,4(6) кестеден алынатын φΙΙ= 280 –қабайланысты.
Кz-коэффициент,Кz=1 тең деп алынатын в< 10м-ге тең болғандағы.
в-іргетастың табанының ені,м;
-топырақ негізінің салмағы,кН/м3
-топырақтың салмағы,іргетастың табанынан жоғары жатқан,кН/м3
d1= d-жер төлесі жоқ ғимараттар,м.
Іргетастың табанындағы орташа қысымды анықтаймыз.
РΙΙ= NoΙΙ/ [(в . l ) + γср ΙΙ. d] = (1220 / 4,27.1,0) + 20 .1,224 = 310,2 кПа
Осыдан РΙΙ= 310,2 кПа << R = 311,54 кПа,онда негіз жүктелмеген.Қабылдаймызв = в2 =4,27м.Онда
Шарт РΙΙ≈ R орындалады,айырмашылық 4% аспайды.Біржолата ленталы іргетастың табанының тереңдігінің енін қабылдаймыз:в=4.27м
3. 4. Қадалы іргетас есебі.
Шешімі. Есепті тұрғын үйдің көтермелі қабырғасының сыртқы беті бойынша жүргіземіз. Жобалау белгісі – 0,6 м. Жертөле еденінің белгісі – 2,30 м. NoΙΙ = 354 кН. Nф =475 кН. Ғимарат ұзындығының еніне қатынасы L = 56 м Н=20 м L/H=1,4 мәнін береді. Темірбетонды қағылмасы бар қадалы іргетасты жобалаймыз. Инженерлік геологиялық шешімдері 4.1 суретте көрсетілген.
4.1.Сурет Алаңның инженерлік- геологиялық шешімі және қадалы іргетастың орналасу жоспары.
Ростверка құрылымының орналасу треңдігін анықтау үшін, оның қалыңдығын 50 см етіп, сонымен қатар ғимаратта жертөле болғандықтан қадалы іргетас ростверкасының қағылу тереңдігін 1,7 м етіп қабылдаймыз. Темірбетонды қадаманы қабылдағанда қадаманың ұзындығын берілген талап бойынша 6 м етіп ал енін 0,25 м етіп қабылдаймыз.
Қаданың көтеру қабілетін анықтаймыз
Fd = γc (γcr R А+ u∑ γcf fi hi);
Мұндағы R – топырақ кедергісінің жоба есебі, қаданың төменгі бөлігі; (см. СНиП 2.02.01-83)
A – қаданың жылжымалы қимасының ауданы;
u қаданың сыртқы периметрі; u=0,3· 4=1,2 м;
fi – і-ші қаданың кедергісі;
f1 = 3 кПа;
f2 = 9 кПа;
f3 = 11 кПа.
γc , γcr и γcf топырақтың шартты жұмысының коэффициенті;
γc = γcr = γcf = 1(кесте 3 СНиП 2.02.01-83);
hi- і-ші қаданың қалыңдығы;
Темірбетон қадаға қимасының өлшемі 300х300 мм болатын квадратты қабылдаймыз.
Fd = 1 [1 150 0,09+1,2 (3,9 1 8+19 2 5+21 1 7 ) = 382 кН
Есептік жүктеме Р мына формуламен анықталады: Р= Fd/ γк= 382/1,4 = 273 кН, мұндағы γк=1,4 – сенімділік коэффициенті.
1м фундаментке қажет қада санын анықтаймыз:
n=Nф/Р
n =475/273 = 1,74 св/м
мұнда Nоi=1,2 Nоii =1,2 354=424 кH
Nф = 424+51=475 кН
Қадалар арасындағы арақашықтықты анықтаймыз: dP=l/l,74=0,56 м,
т.к. n<2 и l,5d <0.56 <3d , 2 қатарлы шахмат тәрізді орналасқан қаданы қабылдаймыз,қатар арасындағы арақашықтық тең:
сР = (3d)2 -(dp)2= √(3 0,3) 2 – 0,56 2 = 0,7 м