Способ определения усилий в сооружениях на подрабатываемых территориях

 

Изобретение относится к строительству , в частности к исследованию работы строительных сооружений на подрабатываемых грунтовых основаниях. Цель изобретения - повышение точности исследований. Способ включает установку на подрабатьгеаемой территории устройств, моделирующих работу отдельных элементов сооружений. Идентичные устройства устанавливают на неподрабатываемых территориях. Определяют усилия .в строительствах на подрабатываемой и на неподрабатываемых территориях. По разности этих усилий определяют усилия в сооружениях за счет подработки территории. По величине усилия определяют объем и оптимальные варианты работ по защите сооружений от подработки территории . 6 ил. ( (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU» 1370

А1 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3994206/29-33 (22) 24.12.85 (46) 30.01.88. Бюл. Ф 4 (71) Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Ю.Ф. Кренида, Б.Ю. Караваев и P.À.Ìóëëåð (53) 624 ° 131.3 (088.8) (56) Сб. Экспериментальные исследования инженерных сооружений, Р 3/Донецкий Промстройниипроект, Госстрой

СССР, Донецк, 1969, с. 8-10.

Там же, с. 13-16. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ В СООРУЖЕНИЯХ НА ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ (57) Изобретение относится к строительству, в частности к исследованию работы строительных сооружений на подрабатываемых грунтовых основаниях.

Цель изобретения — повьппение точности исследований. Способ включает установку на подрабатываемой территории устройств, моделирующих работу отдельных элементов сооружений. Идентичные устройства устанавливают на неподрабатываемых территориях. Определяют усилия .в строительствах на подрабатываемой и на неподрабатываемых территориях. По разности этих усилий определяют усилия в сооружениях за счет подработки территории.

По величине усилия определяют объем и оптимальные варианты работ по защите сооружений от подработки территории. 6 ил.

1

13701

Изобретение относится к строительству, в частности к исследованию работы строительных сооружений на подрабатываемых грунтовых основаниях.

Цель изобретения — повышение точности исследований.

На фиг.1 изображено устройство для определения продольных усилий в ленточных фундаментах при горизонтальных деформациях грунтового основания, общий вид; на фиг.2— сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — устройство для определения вертикальных усилий в стенах зданий при искривлении грунтового основания; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.5 — устройство для определения суммарных усилий при одновременных вертикальных и горизонтальных деформациях

20 грунтового основания; на фиг,6 — то же, вид торца.

Устройство (фиг.l и 2) содержит два параллельных ряда железобетонных фундаментных блоков 1, установленных на исследуемом основании с интервалом друг от друга. Фундаментные блоки 1 попарно пригружены бетонными блоками 2 до удельной вертикальной нагрузки на грунтовое основание соответствующей нагрузке от здания.

Фундаментные блоки 1 соединены в единую систему — фрагмент ленточного фундамента — силоизмерительными стальными стержнями 3, снабженными приспособлениями — колками 4, служа35 щими для установки на стержни приборов для измерения деформаций стержней (удлиненных индикаторов часового типа). В теле фундаментных блоков и в грунте основания вокруг фрагмента фундамента закладывается специальная маркшейдерская наблюдательная станция, состоящая из нескольких профильных линий стенных 5 и грунтовых 6 ре45 перов и предназначенная для определения горизонтальных деформаций основания и фрагмента фундамента.

Гибкость сооружения в вертикальной плоскости (за счет гибкости стержнейсвязей) позволяет ему воспринимать лишь горизонтальные деформации осно— вания, а прерывистость его дает воэможность определять продольные усилия в связях (арматуре) фундамента, вызванные этими деформациями.

Устройство (фиг.3 4) содержит два параллельных ряда бетонных фундаментных блоков l, расположенных в

81 г двух траншеях, иэ которых одна глубже другой. Продольные ряды фундаментных блоков 1 пригружены в поперечном направлении бетонными блоками 2 до удельной вертикальной нагрузки на основание, соответствующей нагрузке от здания. Между фундаментами 1 и пригрузочными 2 блоками установлены стальные двутавровые балки 7, причем одна из балок 7, представленная двутавром более высокого номера, выше, чем другая, уложена на фундаментные блоки 1 в более глубокой траншее.

Таким образом разница в глубинах траншей компенсирует разницу в высоте двутавровых балок 7. Между двутавровыми балками 7 и фундаментными блоками 1 находятся силоизмерительные приборы — динамометры сжатия 8, установленные на стальные катки 9 .

По каткам 9, выполненным из круглой стали диаметром 20-30 мм, вся конструкция может свободно перемещаться по фундаментным блокам 1 в продольном направлении.

Специальная маркшейдерская наблюдательная станция представлена стенными реперами 10 приваренными к балкам 7 и служащими для измерения их изгиба, а также грунтовыми реперами 6, заложенными вокруг устройства и служащими для определения искривления основания при подработке.

Устройство (фиг.5 и 6) содержит один или несколько рядов бетонных фундаментных блоков 1, пригруженных бетонными блоками 2 до удельной вертикальной нагрузки на основание, со; ответствующей нагрузке от моделируемого здания. Между фундаментными 1 и пригруэочными 2 блоками установлена стальная двутавровая балка 7, имитирующая стену здания. Фундаментные блоки 1 установлены на динамометры сжатия 8, которые стоят на распределительных плитах 11. К полкам и стенке двутавровой балки 7 приварены специальные стальные замерные колки 12, служащие для установки удлиненных индикаторов часового типа °

Способ осуществляют следующим образом.

В городе или поселке, подвергающемуся воздействию горных работ, выбирают типовое бескаркасное здание, в котором условно вмделяют отдельные основные несущие конструкции — стены и фундамент. Работу каждой из этих

1370181 конструкций моделнруют с помощью изображенных на фиг,1-6 устройств.

Одни из этих устройств устанавливают на подрабатываемой территории, а другие — аналогичные им — на неподрабатываемой территории.

При подработке территории происходит деформирование основания фрагментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, вызванное смещением массива грунта над горными выработками. Возникают вертикальные и горизонтальные деформации грунтового основания, которые измеряют, проводя наблюдения на маркшейдерской наблюдательной станции, При воздействии горизонтальных деформаций основания на устройство, моделирующее работу фундамента (фиг,1

?О и 2), его фундаментные блоки 1 вместе с лежащими на них пригрузочными блоками 2 смещаются в продольном направлении друг относительно друга, вызывая этим растягивающее или сжимающее продольные усилия в соединяющих фундаментные блоки стальных стержнях 3. Эти усилия определяют с помощью съемных удлиненных индикато— ров часового типа, которые устанавливают на специальные стальные колки 4, предварительно приваренные к стержням 3.

Действие на устройство вертикальных деформаций основания вызывает только изгиб стержней-связей и практически не влияет на величины продольных усилий в стержнях, так как не вызывает их удлинения или ускорения.

45

55

Таким образом, с помощью этого устройства определяют величины продольных усилий в фундаментах зданий, вызванных воздействием горизонтальных деформаций основания. При воздействии горизонтальных деформаций основания на устройство, моделирующее работу стены бескаркасного здания (фиг.3 и 4), его фундаментальные блоки I смещаются друг относительно друга в продольном направлении. Однако благодаря наличию стальных катков

9 между фундаментными блоками 1 и всей остальной конструкцией, происходит относительное перемещение балок 7 и фундаментных блоков 1, которое не сопровождается ростом дополнительных усилий в балках.

При воздействии на устройство вертикальных деформаций (искривление основания) фунда:.ентные блоки смещаются друг относительно друга по высоте. Это смещение передается на балки 7, пригруженные блоками 2, в результате чего балки 7 также изгибаются в вертикальной плоскости, что сопровождается появлением дополнительных вертикальных усилий в балках 7, Эти усилия определяют с помощью силоизмерительных приборов — динамометров сжатия. Изгиб балок 7 определяют путем наблюдений эа смещением в вертикальной плоскости стенных реперов 10.

С помощью устройства, моделирующего работу стены, определяют величины вертикальных усилий в стенах многократно подрабатываемых бескаркасных зданий, вызванные только вертикальными деформациями основания, При воздействии на устройство (фиг.5 и 6) горизонтальных деформаций основания его фундаментные блоки 1 смещают друг относительно друга в продольном направлении, вызывая этим продольные усилия в двутавровых балках 7. Одновременно с горизонтальными на фрагмент здания действуют и вертикальные деформации основания (искривления), вызывающие изгиб балки 7, В результате в балках 7 возникают дополнительные вертикальные усилия, измеряющиеся с помощью динамометров сжатия 8. Совместное и одновременное воздействие вертикальных и горизонтальных деформаций подрабатываемого грунтового основания передаются на двутавровые балки 7, вызывая в последних усилия, которые определяют через деформации этих балок 7 измеряемые съемным индикатором часового типа, который устанавливают на измерительные колки !2.

Таким образом, как и в реальных зданиях, те величины обобщенных усилий, что определяют в балках 7, являются результатом совместного одновременного воздействия на здания вертикальных и горизонтальных деформаций основания.

По величине обобщенного усилия, полученного на устройстве фиг.5 и 6, работающем на подрабатываемой территории, производят расчет объема и стоимости конструктивных мер защиты здания, а по величине вертикальных подр

Усилия N в стержнях-сваях 3 уст2 ройства фиг.1 и 2 на неподрабатываемой территории являются результатом воздействия температуры воздуха

N N)

Дополнительные усилия от воздействия подработки N „,äð в зданиях н сооружениях определяют по разности усилий в устройствах на подрабатываеI

5

1370 и горизонтальных усилий, полученных на устройствах фиг.1-4, работающих на подрабатываемой территории, выбирают оптимальные варианты мер защиты.

Усилия в стержнях 3 устройства фиг.! и 2 на подрабатываемой территории являются результатом суммарного воздействия подработки территории N н температуры воздуха

fIeip.

181 6 мых и на неподрабатываемых территориях, формула и з о б р е т е н н я

Способ определения усилий в сооружениях на подрабатываемых территориях, включающий установку на подрабатываемой территории устройств, моделирующих работу отдельных элементов сооружений,и измерение в них усилий и деформаций, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности исследований, идентичные устройства устанавливают на неподрабатываемых территориях, определяют усилия, возникающие в сооружениях за счет подработки территории, по разности усилий в устройствах, установленных на подрабатываемой и неподрабатываеных территориях, и по величине усилий определяют объем и оптимальные варианты работ по защите сооружений от подработки территории.

1370181

ОГ.

1370181

Фиг. 4

1370181

Составитель В.Малышев

Техред М. Дидык

Редактор Н.Горват

Корректор H.Êîðîëü

Заказ 377/25 Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4