Введение к работе
Актуальность темы. Одним из.резервов повышения добычи угля вляется более полное извлечение его под застреленными террито -іиями. Высокая капиталоемкость горной промышленности, длитель -ый срок освоения месторождений сильно влияют на стоимость* горюй продукции, всю экономику страны и заставляют вести разра -ютку угля с максимальным извлечением запасов из недр. В насто-яцее время каждая восьмая; тонна ул?Ля в стране добывается из-под: застроенных территорий. В Донбассе, например, в зонах влияния горных выработок расположено более 120 городов и поселков, в том іисле Донецк,- Макеевка, Горловка, Шахты, Енакиево, Стаханов и другие. Промышленное развитие угледобывающих районов приводит к ти интенсивной дальнейшей застройке. Наибольшее развитие'в этих районах получили'металлургическая, коксохимическая,, металлооб -рабатывающая, энергетическая отрасли промышленности. Под заво -дами Донбасса запасы угля составляют 212 млн.т, из них 100 млн.т находятся под. металлургическими;и' коксохимт,ческши заводами,' а общие разведанные запасы угля, находящиеся под застройкой только в Украинской части' Донбасса, составляют, более 1,7 млрд.т.
При добыче угля подземным способом происходит сдвижение горных пород-и земной поверхности. Земная поверхность оседает, при этом происходит ее искривление, возникают горизонтальные деформации и наклоны. Сдвижения и.деформации земной поверхности в определённых условиях могут привёст.и к значительным повреждениям основных конструкций, нарушению нормальной эксплуатации подъемно-транспортного и технологического оборудования, а иногда., и к'раз -рушению объекта. Поэтому максимальное вовлечение запасов, полезных ископаемых в эксплуатацию под застраиваемыми Территориями нераэ -рытмю связано с использованием экономичных и эффективных способов
4 Защиты зданий и сооружений от влияния горных расіработок.
В настоящее время при строительстве промышленных объекто] наибольшее применение получили .одноэтажные каркасные здания.Щ отработке пологих и наклонных угольных пластов доминирующее в< действие на отдельно стоящие фундаменты каркасных производств! ных зданий оказывают горизонтальные деформации земной поверхні ти. Они вызывают горизонтальное смещение фундаментов, что при: дит к возникновению дополнительных усилий в вышележащих элеме; тах каркаса.
Известно, что одним'из основных и надежных защитных кснс руктивных мероприятий, позволяющим значительно уменьшить гори зонтальное перемещение фундаментов,' вызванное-дополнительными нагрузками, а, следовательно, расширить область проектировани каркасных зданий на подрабатываемых-территориях, является уст новка между фундаментами связей-распорок. Разработана методи» расчета по прочности связей-распорок длиной до 12 м ,на центре нов растяжение, или сжатие* вызванное горизонтальными деформаг ми земной поверхности. В. то.же время технологические требова* производства металлургической, химической, машиностроители^ ряда других-отраслей промышленности обуславливают строительеі многопролетных зданий с сетками колонн 18x18, 18x24 и 24x24 ь для которых работа связей-раепорок lie изучалась.
Установка большепролетных фундаментных, связей-распорок і воляет уменьшить горизонтальное перемещение фундаментов, что сокращает расход материалов на.конструктивные меры защиты.
Цель работы*- разработка методики расчета большепролети конструкций фундаментных связей-распорок и ее экеперименталь: проверка применительно,к каркасным зданиям, возводимым на по, рабатываемых территориях с пологим и наялоншм эалегалнем уг ных пластов.
Научная новизна:
результаты численных' исследований показали, что при ре -льных размерах конструкций сьязей-распоррк, материалах, грун -овых условиях и нагрузках предельные значения продольных ежи -ающих сил меньше Критических сил, определенных из уравнения стойчмвости, в'5...16 раз;
предложена методика расчета большепролетных связей-рас -' ррок каркасных зданий на воздействия продольной сжимающей или . «стягивающейсилы и искривления земной поверхности от подра -іотки с учетом взаимодействия с окружающей грунтовой средой;
предложена методика расчета большепролетных связей-рас -юрок .на воздействия Продольной- сжимающей или растягивающей сині и поперечных горизонтальных деформаций грунтовой среды от юдработки; .
приведены результаты экспериментальных исследований на -іряженно-деформированного состояния большепролетных фундамент -их связей-распорок натурных размеров и на моделях й масштабе '.'Л при различных радиусах кривизны и горизонтальных деформаївг-. dc земной поверхности.
Практическая ценность» Разработанная методика расчета боль-іепролетньїх конструкций фундаментных связей-распорок каркасных эданий для территорий, подрабатываемых полог<гми и наклонными угольными пластами, Позволяет более экономично проектировать инструктивные меры защиты. В результате при выемке угля здаття іе претерпевают серьезных повреждений, не наруппегся ттх нормаль-іая эксплуатация.
Реол^зацт*я работа. Результаты настоящих исследований включены в "Рекомоцдэции- по .расчету и проектирован» больпепроле'т -пых спязей-.рл'г'порок. пойду отдельно стоящими фундаментами'кзр -каеннх здаїнйі ця- подраб'атнваёшх территориях с полог-м и нак -
'лонным залеганием, угольных плартав" (Донецк, 1990).
Апробация работы. Основные результаты исследований доі давались на УІ Всесоюзной конференции "Экспериментальные и< дования иііжєнєртга сооружений" (Нов'огіолоцк, 1986).'
. Публикации. По теме днссертацтит опубликованы 7 печатні работ и получено авторское свидетельство.'
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введі
пяти, глав, заключения, списка использованной-литературы w і
#;ё»ия. Изложена на 161 страніще машинописного текста, .ішїгоі
рована 39 рисунками и 26 таблицами, список литературы соде]
94 наименования. '.