Inventory number IRN Number of state registration
0323РК01814 AP13268861-KC-23 0122РК00135
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 3 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 7634637 AP13268861
Name of work
Разработка конструкций умных фундаментов на подрабатываемых и сейсмически опасных территориях
Type of work Source of funding Report authors
Applied Сарсембаева Асель Сериковна
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Евразийский Национальный университет имени Л.Н. Гумилева"
Abbreviated name of the service recipient НАО "ЕНУ им.Л.Н.Гумилева"
Abstract

Горизонтальные деформации возникающие при сейсмическом воздействии и их воздействие на конструкции зданий и сооружений. Конструкция конического фундамента, которая при погружении в грунтовое основание наполовину либо на 2/3 его высоты, позволяла бы при техногенном воздействия повысить его несущую способность, так как площадь конструкции конического фундамента с грунтовым основанием увеличивается, т.е. осадка конического фундамента положительно отражается на несущей способности конического фундамента.

Сейсмикалық әсерден туындайтын көлденең деформациялар және олардың ғимараттар мен құрылыстардың құрылымдарына әсері. Топырақ негізіне оның биіктігінің жартысына немесе 2/3 бөлігіне батырылған кезде конустық іргетастың дизайны техногендік әсер кезінде оның көтеру қабілетін арттыруға мүмкіндік береді, өйткені құрылыс алаңы конустық іргетастың топырақ негізімен ұлғаюы, яғни. конустық іргетастың шөгуі конустық іргетастың көтеру қабілетіне оң әсер етеді.

Основной целью проекта является исследование напряженно-деформированного состояния оснований и разработка эффективно реагирующих устойчивых фундаментов при строительстве в зонах сдвижения грунтовых массивов способствующих предотвращению аварийных ситуаций, и как следствие, сокращению стоимости конструктивных мер.

Жобаның негізгі мақсаты – іргетастардың кернеулі-деформациялық жағдайын зерттеу және апатты жағдайлардың алдын алуға және топырақ массалары жылжуға ықтимал аймақтарында құрылыс кезінде тиімді жауап беретін, соның нәтижесінде құрылымдық іс-шаралардың құнын төмендетуге үлесін тигізетін тұрақты іргетастарды әзірлеу.

Обзор литературы и изучение существующих методов устройства оснований и фундаментов на подрабатываемых территориях, в условиях нестабильных грунтов. Оценка применимости зарубежного опыта в грунтовых условиях Казахстанских месторождений полезных ископаемых (на примере Карагандинского угольного бассейна). Проведение лабораторных испытаний модельных образцов конического фундамента в лаборатории ЕНУ им. Л.Н. Гумилева. Подбор оптимальной формы и материала модели фундамента. Разработка объемного стенда для воссоздания деформируемости подрабатываемых оснований и сейсмически подверженных территорий. Проведение модельных испытаний фундаментов под различным углом и глубиной заложения на объемном стенде. Определение осадки модели фундамента при вертикальном нагружении. Моделирование конического фундамента численными методами расчета на программе Plaxis.

Әдебиеттерді шолу және жерасты игерілген жерлерде, тұрақсыз топырақ жағдайында іргетастарды және іргетастарды орналастырудың қолданыстағы әдістерін зерттеу. Қазақстандық пайдалы қазбалар кен орындарының топырақ жағдайында шетелдік тәжірибені қолдану мүмкіндігін бағалау (Қарағанды көмір бассейні мысалында). ЕҰУ зертханасында конустық іргетастың модельдің үлгілеріне зертханалық сынақтар жүргізу. Л.Н. Гумилев. Іргетас моделінің тиімді пішіні мен материалын таңдау. Жерасты игерілген негіздердің іргетастардың және сейсмикалық қауіпті аймақтардың деформациялануын қалпына келтіру үшін үш өлшемді стендті әзірлеу. Үш өлшемді стендте әртүрлі бұрыштар мен тереңдіктегі іргетастардың үлгілік сынақтарын жүргізу. Іргетас модельдерін тігінен жүктелгенде шөгуін анықтау. Конустық іргетастің жүктелуі Plaxis бағдарламасының көмегімен сандық есептеу әдістерімен модельдеу.

Получены результаты экспериментальных исследований в лаборатории: выполнены испытания для определения механических свойств лабораторных грунтов на сдвиг и трехосное сжатие, проведены модельные испытания конических фундаментов на статическое вертикальное нагружение на объемном стенде для определения осадки. Изготовлен и собран объемный стенд для моделирования деформируемости подрабатываемых и сейсмоопасных оснований. Были разработаны модели конического фундамента для изготовления с целью дальнейшего испытания в лабораторных условиях: конусы из не коррозирующего материала. Выполнены модельные испытания конических фундаментов под углом раскрытия 90 и 80 градусов без сваи-стоики и глубиной заложения 2/3 высоты конической модели на статическое вертикальное нагружение на объемном стенде. Осадка составила 1,5 мм и 2,3 мм при нагрузке 140 Н, 3,0 мм и 4,2 мм при 160Н, 5,5 и 7,3 мм при 180 Н. Выполнено моделирование конического фундамента численными методами расчета на программе Plaxis, Общая осадка составила 5.54 мм при нагружении 180Н.

Зертханада жүргізілген тәжірибелік зерттеулердің нәтижелері алынды: ығысу және үш осьті сығылу бойынша зертханалық топырақтардың механикалық қасиеттерін анықтау бойынша сынақтар жүргізілді, шөгуді анықтау үшін көлемдік стендте статикалық тік жүктемеге конустық іргетастардың үлгілік сынақтары жүргізілді. Жер асты игерліген және жер сілкінісіне бейім аудандарда іргетастардың деформациялануын модельдеу үшін үш өлшемді стенд жасалып, құрастырылды. Конустық іргетастың модельдерін зертханада сынау мақсатында өндеп жасау үшін: коррозияға ұшырамайтын материалдан жасалған конустар әзірленді. Конустық іргетастардың модельдік сынақтары 90 және 80 градус ашылу бұрышында тіреуішсіз және көлемдік тірекке статикалық тік жүктеме үшін конустық үлгі биіктігінің 2/3 тереңдігімен жүргізілді. Топырақтың шөгуі 140 Н жүктемеде 1,5 мм және 2,3 мм, 160 Н-де 3,0 мм және 4,2 мм, 180 Н-де 5,5 және 7,3 мм болды. Конустық іргетас модельдерінің жүктелуі Plaxis бағдарламасының көмегімен сандық есептеу әдістерімен есептелінді. Жалпы шөгу 180Н жүктеме кезінде 5,54 мм болды.

Предлагаемая авторами конструкция конического фундамента наполовину либо на 2/3 его высоты погружаются острием в грунтовое основание позволит повысить его несущую способность при влиянии техногенного воздействия, так как площадь конструкции конического фундамента с грунтовым основанием увеличивается, т.е. осадка конического фундамента положительно отражается на несущей способности конического фундамента. Круглая форма основания перевернутого конуса позволит избежать концентрации напряжений вблизи углов и образования трещин в угловых точках.

Авторлар ұсынған конустық іргетастың жобасы оның биіктігінің жартысы немесе 2/3 бөлігінің ұшымен топырақ негізіне батырылғаны техногендік әсердің әсерінен оның көтеру қабілетін арттырады, өйткені конустық іргетас құрылымының ауданы топырақ негізі ұлғаяды, яғни конустық іргетастың шөгуі конустық іргетастың көтеру қабілетіне оң әсер етеді. Төңкерілген конус негізінің дөңгелек пішіні бұрыштардың жанында кернеулердің шоғырлануын және бұрыш нүктелерінде жарықтардың пайда болуын болдырмайды.

На сегодняшний день применение конических фундаментов для строительства промышленных и гражданских зданий и сооружений не выявлено

Бүгінгі күні өнеркәсіптік және азаматтық ғимараттар мен құрылыстарды салу үшін конустық іргетастарды пайдалану анықталмаған.

Лабораторные испытания показали эффективность применения конических фундаментов, несущая способность которых превышает фундаменты постоянного сечения на 30-50% в зависимости от угла раскрытия конуса и наличия сваи-стойки в конструкции. Зависимость «нагрузка-осадка» под действием горизонтальных сил на слой грунта имеет на первом этапе упругий характер и не отличается от столбчатого фундамента с одинаковой площадью поперечного сечения на уровне его контакта с грунтом. Однако достижение предельного состояния для конического фундамента наступает значительно позже, чем для столбчатого. Это явление объясняется увеличением площади поперечного сечения по мере его углубления в грунт основания при горизонтальных перемещениях, что соответственно увеличивает несущую способность подрабатываемого основания. Круглая форма основания перевернутого конуса позволяет избежать концентрации напряжений вблизи углов и образования трещин в угловых точках.

Зертханалық сынақтар конустық іргетастарды пайдаланудың тиімділігін көрсетті, олардың жүк көтергіштігі конус ұшындағы ашылу бұрышына және құрылымдағы тіреу қадасының болуына байланысты тұрақты қимасы бар іргетастардан 30-50% артық. Топырақ қабатына көлденең күштердің әсерінен «жүктеу-шөгу» қатынасы бірінші кезеңде серпімді сипатқа ие болады және оның топырақпен жанасу деңгейінде көлденең қимасының ауданы тұрақты іргетастан айырмашылығы жоқ. Дегенмен, конустық негіз үшін шекті күйге жету бағаналыға қарағанда әлдеқайда кеш болады. Бұл құбылыс көлденең қозғалыстар кезінде іргетас топырағына тереңдей түскен кезде көлденең қима ауданының ұлғаюымен түсіндіріледі, бұл сәйкесінше жерасты игерлген ауданда іргетастың көтеру қабілетін арттырады. Төңкерілген конус негізінің дөңгелек пішіні бұрыштардың жанында кернеудің шоғырлануын және бұрыштық нүктелердегі жарықтарды болдырмайды.

Сооружение устойчивых фундаментов на подрабатываемых и сейсмически опасных территориях.

Жерасты игерілген және сейсмикалық қауіпті аймақтарда тұрақты іргетастарды салу.

UDC indices
624.15
International classifier codes
67.11.29;
Key words in Russian
подрабатываемые территории; конические фундаменты; проектирование фундаментов; умные фундаменты; устойчивые основания;
Key words in Kazakh
игерілетін территориялар; конус пішінді іргетастар; іргетастарды жобалау; ақылды іргетастар; тұрақты негіздер;
Head of the organization Сыдыков Ерлан Батташевич доктор исторических наук / Профессор
Head of work Сарсембаева Асель Сериковна Phd in civil engineering (Brunel University London from Dec. 2017), Кандидат техн. наук 05.23.11 (from 2005) / No