Обґрунтування конструктивних параметрів фундаментних плит баштових копрів рудних шахт Кривбасу - Автореферат

При розрахунку, проектуванні і будівництві баштових копрів, велике значення приділяють питанням створення найбільш раціональних, надійних і економічних конструкцій фундаментів, вартість яких у даний час сягає великих розмірів (30-40 % від загальної вартості надшахтної споруди). Статичний розрахунок конструкцій фундаментів, незважаючи на великі досягнення в галузі теоретичних методів розрахунку та експериментальних досліджень, являє значні труднощі через ускладненість конструктивних рішень цих фундаментів. Таким чином, питання створення найбільш раціональних, надійних і економічних конструкцій фундаментів баштових копрів, на підставі підвищення надійності і обґрунтованості проектних рішень, є актуальною науковою задачею, що має велике народногосподарське значення при проектуванні і будівництві рудних шахт. Мета роботи - полягає в обґрунтуванні конструктивних параметрів фундаментних плит баштових копрів в умовах ґрунтів Кривбасу. визначення закономірностей розподілу напружень, які виникають у фундаментних плитах баштових копрів і встановлення ділянок, де вони максимально близькі до нуля;В попередні роки була проведена велика кількість досліджень в області розрахунку конструкцій на ґрунтовій основі. У першому випадку за основу була прийнята вінклерівська модель основи, а у другому випадку, за розрахункову модель приймався шар ґрунту кінцевої товщини. За критерієм Баландіна умова руйнування має вид sэк=sв , де sэк - одноосьове напруження еквівалентне складному напруженому стану s1, s2, s3, Для зменшення трудомісткості розрахунків при визначенні стійкості фундаментних плит, а також для визначення виникаючих у них еквівалентних напружень, автором були розроблені програми "OSNOVA" і "KREN" для ЕОМ класу IBM. За даними досліджень зміни крену копра в залежності від висоти копра (Нк) і модуля деформації основи (Е) при різних розмірах фундаментної плити(25х25м; 30х30м; 35х35м), були побудовані графічні залежності (рис.1). На підставі даних, отриманих за допомогою програми "OSNOVA", були проведені дослідження зміни напружень, які виникають у фундаментній плиті баштових копрів в залежності від зміни висоти плити і навантаження, діючого на колону.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій отримане нове вирішення актуальної науково-практичної задачі, яка складається з обґрунтування і розробки нових конструкцій фундаментних плит баштових копрів рудних шахт Кривбасу, на основі встановлених закономірностей розподілу еквівалентних напружень у фундаментах і розроблених експериментально-аналітичних методик, що дозволяє економити значні матеріальні і трудові ресурси при будівництві баштових копрів. На підставі аналізу стану фундаментних плит баштових копрів в умовах ґрунтів Кривбасу встановлено, що розрахунки фундаментних плит без урахування їх взаємодії з основою приводять до завищення їх несучої здатності, а, отже, до завищення матеріалоємності і трудомісткості фундаментної частини, що складає в цих випадках 30-40 % вартості баштових копрів. Доведено, що враховуючи спільну роботу фундаментної плити з пружньою основою виникає реальна картина напружено-деформованного стану у фундаментних плитах, а, отже і реальні величини несучої здатності фундаментних плит з урахуванням їх взаємодії з основою. Доведено, що оптимізація існуючих конструкцій фундаментних плит найбільш ефективно може бути виконана аналітичними методами за допомогою розроблених програм з наступною перевіркою отриманих рішень методом фотопружності на моделях і оцінкою їх збіжності. На підставі спільних експериментальних й аналітичних досліджень одержана інтерполююча функція, яка забезпечує достатній ступінь точності розрахунків фундаментних плит баштових копрів, з урахуванням спільної дії системи “фундамент-основа” при їх проектуванні.

2. Основний зміст роботи