Ж. М. Адилов академик, доктор экономических наук, профессор

●
 Технические науки 
 
                                                    
№2 2014 Вестник КазНТУ  
                    
300 
 
 
 
Рис. 3. а . Стержень с упругой опорой; б – зависимость между нагрузкой и жесткостью опоры. 
 
Определим критическую силу для стержня АВ, считая сначала упругую линию симметричной 
относительно среднего сечения. Обозначим прогиб посередине длины через 
f
; тогда составляющие 
реакций  опор  будут  Р  и 
2
cf
.  Дифференциальное  уравнение  упругой  линии  для  левой  половины 
получает вид [4]. 
                                                          
x
cf
P
dx
d
EJ
2
2
2





 ;                                                    (1) 
решение его будет 
                                              
,
2
sin
cos
x
P
cf
kx
B
kx
A




 ;                                                    (2) 
где 
EJ
P
k 
2
. Подчиним это решение условиям: 
                                         
0


 при 
0

x
, 
0

dx
d

 и 
f


 при 
2
l
x 
.                                      (3) 
Из первых двух условий находим: 
,
2
cos
2
,
0
kl
Pk
cf
B
A



 
а третье при 
0

f
 приводит к соотношению 
                                                             
0
)
4
1
(
2
2



cl
P
kl
kl
tg
                                                         (4) 
Если  же  упругая  линия  антисимметрична,  то  среднее  сечение  не  получает  прогиба.  Но  тогда 
каждая  половина  стержня  выпучивается  как  самостоятельный  стержень,  шарнирно  опертый  по 
концам; критическая сила будет 
                                                                
2
2
)
2
/
(l
EJ
P
Э


.                                                            (5) 
 
Приведем соотношение (4) к безразмерному виду 
                                                       
0
)
2
1
(
)
(



c
tg





                                                (6) 
где  

●
 Техникалық ғылымдар 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014  
 
301
                                                           
.
2
,
Э
Э
P
cl
с
P
P



                                                       (7) 
Кривая 
)
(с

,  найденная  по  (6).  Изображена  на  рис.3б.  При 
,
0

с
  когда  средняя  опора 
отсутствует,  будет 
.
Э
P
P 
  Если 


с
,  то  вместо  (4)  получим  уравнение 
)
(
kl
tgkl 
, 
соответствующее случаю стержня с одним из концов шарнирно опертым и другим защемленным, при 
этом 
.
Э
P
P 
  Но  «симметричное»  решение  (6)  имеет  практическое  значение  только  при 
,
Э
P
P 
,
1


  что  отвечает 
.
2

с
  На  наклонном  участке  зависимость  может  быть  приближенно 
представлена как линейная [2]: 
                                                                    
.
8
3
4
1
c



                                                             (8) 
Жесткость  опоры 
с
,  при  которой  в  задаче  об  устойчивости  стержня  эту  опору  можно 
рассматривать как несмещающуюся, называют критической. В рассматриваемом случае критическая 
жесткость опоры равна 
                                                          
,
2
*

c
  
.
4
3
2
*
l
EJ
c


                                                       (9) 
Вернемся теперь к исходной схеме рис.3а, где роль упругой опоры выполнял стержень длиной 
l
1
  жесткостью  E
1
J
1
.  Предполагая,  что  этот  стержень  закреплен  шарнирно  по  концам  и  что  точка 
пересечения лежит посередине длины, найдем его критическую жесткость из соотношения 
,
4
48
3
2
3
1
1
1
l
EJ
l
J
E


 
отсюда 
                                                       
.
12
)
(
3
1
2
1
1








l
l
EJ
l
E

                                                       (10) 
Эту  же  задачу  легко  решить  с  помощью  энергетического  метода.  Примем  для  случая 
симметричного прогиба 
l
x
f


sin

 
и  выпишем  уравнение  энергии  по  Э=U-W=0,  учитывая  потенциальную  энергию  упругой 
опоры: 
















l
l
cf
dx
dx
d
EJ
dx
dx
d
P
0
2
2
2
2
0
2
;
2
2
2


 
тогда окончательно получим: 
,
4
4
1
2
c




 
что мало отличается от (8). 
Аналогично  исследование  может  быть  проведено  для  более  сложной  системы  –  стержневого 
набора  (рис.1г),  составленного  из  сжатых  стоек  и  поддерживающих  их  косоуров  –  поперечных 
связей. Задача об устойчивости такой системы имеет практическое значение для многих конструкций, 
как, например, перекрытий в здания пространственных стержневых системах. Основная цель и здесь 
состояла  в  определении  критической  жесткости  поперечных  связей.  П.Ф.Папкович  применил  для 
решения  этой  задачи  энергетический  метод  [3],  а  А.М.Пеньков  –  метод  конечных  разностей  [4]. 
А.А.Курдюмов  предложил  рассматривать  часто  расположенные  поперечные  связи  как  сплошное 
упругое основание для балок главного направления. 
Мы  считали  выше,  что  взаимодействие  между  пересекающимися  стержнями  выражается 
только  в  силе,  нормальной  к  образуемой  ими плоскости.  В  некоторых  случаях,  однако,  необходимо 
учесть,  что  поперечные  связи  препятствуют  не  только  нормальным  смещениям,  но  и  поворотам 
соответствующих  сечений  стоек.  В  этом  случае,  если  балки  перекрестного  набора  расположены 
достаточно  часто,  набор  может  быть  заменен  анизотропной  пластинкой,  тогда  для  расчета  набора 
могут быть использованы уравнения теории устойчивости пластинок. 

●
 Технические науки 
 
                                                    
№2 2014 Вестник КазНТУ  
                    
302 
ЛИТЕРАТУРА 
1.  Байнатов  Ж.Б.,  Байнатов  У.Ж.  Устройство  для  усиления  лестничной  клетки  многоэтажных  зданий. 
Патент №7792. БЮЛ.№7. 1999.; №9536. БЮЛ.№10. 2000г.      
2. Волмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. Изд. «Наука». М.1967-984с. 
3. Папкович П.Ф. Строительная механика корабля. частьII судпромгиз, Л.1939. 
4.  Пеньков  А.М.  Устойчивость  стержневых  наборов.  Труды  Киевского  технологического  института 
пищевой промышленности. №6.(1947). 
5. Раевский А.Н. Основы расчета сооружений на устойчивость. ВШ.М.1962-160с. 
6. Даниелов Э.Р. Устойчивость и колебания плоских рам. Изд. АСВ. М. 2004-160с. 
7.  Безухов  Н.И.,  Лужин  О.Н.,  Колкунов  Н.В.  Устойчивость  и  динамика  сооружений  в  примерах  и 
задачах. ВШ.M. 1987-264с. 
 
REFERENCES 
1. Baynatov ZH.B., Baynatov U.ZH. Device to enhance the staircase of multi-storey buildings. Patent №7792. 
BUL.№7. 1999.; No 9536. BUL.№10. 2000. 
2. Volmir A.S. Stability of deformable systems. Ed. «Science». М.1967-984с. 
3. Papkovich P.F. Structural mechanics of a ship. Part ІІ SUDPROMGYZ, L.1939. 
4.  Penkov  A.M.  Stability  of  core  sets.  Proceedings  of  the  Kiev  technological  Institute  of  food  industry. 
№6.(1947). 
5. Raevsky A.N. Basis for calculation of constructions on stability. VSH.М.1962-160p. 
6. Danielov E.R. Stability and oscillations of plane frames. Ed. ACB. M.2004-160p. 
7.  Bezukhov  NI,  Luzhin  O.N.,  Kolkunov  N.V.  Stability  and  dynamics  of  structures:  examples  and  problems. 
VSH.M. 1987-264p. 
 
Байнатов Ж.Б., Тұрғанбаев А.П. 
Саты торын күшейтуінің конструкциясы мен есебі 
Түйіндеме. Берілген мақалада орнықтылық мәселесі деформацияланған күйдегі жүйенің тепе-теңдік 
теңдеуімен шешілген, осы шешім арқылы ең кіші критикалық күш анықталады.  Берілген күшейту әдісі өзінің 
қарапайымдылығымен, беріктігімен және тиімділігімен, жер сілкіну ошағы бар аудандардағы салынған және 
салынып жатқан ғимараттарды күшейтуге қолдануға болады.   
Тартпасы бар бір бағанамен күшейтілген тор 5 қабатқа дейінгі ғимараттарға қолданған ыңғайлы.          
Кілт сөздер: сейсмика, қатаңдық, күшейту, сатылық тор, критикалық тор, орнықтылық, тепе-теңдік. 
   
Байнатов Ж.Б., Турганбаев А.П. 
Конструкция и расчет сейсмоусиления лестничной клетки 
Резюме.  В  данном  статье  задача  устойчивости  решена  уравнениям  равновесия  для  деформированного 
состояния  системы,  из  решения  которых  определены  наименьшая  критическая  сила.  Данный  метод  усиления 
благодаря  своей  простате,  экономичности  и  надежности,  может  найти  широкое  применение  в  районах  с 
возможным возникновением очагов землетрясений для усиления как существующих, так и возводимых зданий. 
Усиления клетки с использованием одиночной стойки с тягами более эффективен для зданий до 5 этажей 
включительно.               
Ключевые  слова:  сейсмика,  жесткость,  усиление,  лестничная  клетка,  критическая  сила,  устойчивость, 
равновесия.   
Baynatov Zh.B., Turganbayev A.P.  
Construction and calculation of seismic reinforcement of the staircase 
Summary. In this article considers the challenge of  stability is solved equilibrium equations for strain state in 
the  solution  of  which  is  determined  by  the  least  critical  force.  This  method  gain  due  to  its  simplicity,  efficiency  and 
reliability, can be widely used in areas with occurrence of earthquake foci for strengthening the existing and constructed 
buildings. 
Gain cell using a single rack with rods more effective for buildings up to 5 floors inclusive.       
Key words: 
seismic, rigidity, strengthening, staircase, critical force, 
sustainability
, equilibrium.
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

●
 Техникалық ғылымдар 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014  
 
303
ӘОЖ 622.054 
 
А.Н. Құтжанова, А.М. Туребекова, Н.Ш. Отарбаев, А.С. Аликулов, Д.Н. Сыздықова   
(М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті  
Шымкент, Қазақстан Респуликасы) 
 
 «КЕҢҚИЯҚ» КЕН ОРНЫНЫҢ ГЕОЛОГИЯЛЫҚ ЕРЕКШІЛІКТЕРІНЕ  
ҚАРАЙ БҰРҒЫЛАУ ТӘСІЛІН ТАҢДАУ  
 
Түйіндеме.  «Кеңқияқ»  кен  орнының  геологиялық  ерекшеліктеріне  қарай  бұрғылау  тәсілін  таңдаудың 
ерекшеліктері келтірілген және бұрғылау әдісіне талдаулар орындалған.  
Түйін сөздер: турбиналық, роторлық, электробұрғы, ұңғыма, мұнай көзі. 
 
Елбасымыздың қазақ еліне  деген 2014-жылғы «Қазақстан жолы – 2050: Бір мақсат, Бір мүдде, 
Бір  болашақ»  Жолдауы,  2012  жылдың  желтоқсан  айының  14  жұлдызындағы  Жолдауының  жалғасы 
іспеттес  келеді.  Онда  Елбасымыз  Қазақстанның  2050  жылға  дейінгі  Стратегиясын  анықтап,  
Қазақстанның қалыптасқан ел екенін, оның саяси бағыты бар екендігін өз халқына дәлелдей отырып, 
өзінің  кезекті  Жолдауының  мәтінін  жариялады.  Бұл  Жолдаудың  негізгі  мақсаты  –  Қазақстаннның 
дамыған  30  мемлекетінің  қатарынан  көріну  болса,  осы  мақсаттарға  жету  үшін,  әрбір  бесжылдықта 
орындалатын жұмыстар туралы, қандай мәселелерге көңіл аудару қажеттігі дәйекті түрде келтірілген. 
Онда ең басты Қазақстан халқының денсаулығы, әлеуметтік жағдайы және болашақ тұрмыс барысы 
турасында қарастырылған. Сондай-ақ, Жолдауда ел экономикасын көтерудің жолдары, барлық салада 
еңбек  өнімділігін  көтеру  шарасы  мен  әлеуметтік  саланы  дамытудың  басты  бағыттары,  ғылымның 
пайдасы мен маңызы турасында айтылған. Әсіресе, сапалы бірегей білім беру жүйесіне, ұлттық білім 
берудің барлық жолдарын жақсартуды, мектепке дейінгі, орта білім беру жүйесіндегі жүйелі істерге, 
сонымен қатар жоғары оқу мекемелерінің келешегіне тоқталған [1].  
Қазақстан  Президентінің  2005  жылғы  ақпан  айындағы  халыққа  Жолдауында  көрсетілгендей, 
Қазақстан 2006-2008 аралығында 70 млн. тонна қара алтын өндірілетіні келтірілген [2].  
Кеңқияқ  мұнай  көзі  Ақтөбе  облысы  Темір  ауданы  жерінде  орналасқан.  Кеңқияқ  мұнай  көзі 
Ақтөбе қаласының оңтүстігінде 220 шақырым жерде, бұл мұнай көзі жаңа ашылып жатқан Жаңажол 
мұнай  көзінен  45  шақырымдай.  Кенқияқ  мұнай  көзінің  орналасқан  жерінің  ерекшелігі,  мұнайды 
терең  жер  қыртысының  астында  жатқандығы,  үстінгі  жағында  қалың  тұз  қабаттары  басқан,  төменгі 
мұнай  қабаттары  өте  жоғарғы  қысымды  және  литоогеометриялық  өзгергіштігі  аса  күшті  төменгі 
пермдік  жастағы  топырағы  бар,  мұнай  қабатын  өте  күрделі  геометриялық  жағдайда  орналасқан, 
сондықтан мұнай орналасқан қабаттарда ешқандай құрылыстық кедергілер жоқ [3]. 
Қазақстанның  физика-географиялық  аймақтық  картасына  сәйкес,  мұнай  көзі  анықталған 
орындар  Орал  үстіртінің  аймағындағы  ұсақ  шоқылар  бар,  сайлармен  және  жырықтармен  жырылған 
жазықтық жерлер. 
Жер  бедерінің  биіктігінің  өзгеру  170-220  м  аралығында,  жердің  ең  төменгі  белгісі  Темір 
өзенінің алқабы. Мұнай көзінің жер аумағы оңтүстік шығысында Көкжиде құмына тіреледі. 
Мұнай  көздерінің  сулық-жағрапиялық  аумағы  Жем  өзенінің  оң  жақтағы  құйылысы  Темір 
өзенімен шектеледі. Темір өзені мұнай көзі орналасқан жер аумағының оңтүстік-шығыс жағын бөліп 
ағады. Бұрғылау жұмысы жүріп жатқан жер Темір және Жем өзендерінің қосылып ағатын жерінен 12 
шақырмадай  жерде  орналасқан.  Темір  өзені  ағатын  жазықтықта  судың  орташа  тереңдігі  0,7  м,  суы 
тұщы, аузы суға және техникалық жағдайға пайдалануға тиімді. Өзеннің суының негізгі көзі көктемгі 
қар, жауын және жер асты сулары. 
Кенқияқ  мұнай  көзі  орналасқан  ауданның  геологиялық  ерекшелігі  Урал-Ембі  аумағының 
орталық бөлімімен салыстырғанда мынаған саяды:  
1) кұнгұрт сатысының қалыңдығының азаюына; 
2) тұзасты мұнай көзінің 2500-3800 м тереңдікте жатуы; 
3) юралык және барлық шөгінділердің қабатарының қалыңдығының азаюы. 
Кенқияқ ауданындағы мұнай көзі табылған жердің суының химиялық құрамы жоғарыдан төмен 
қарай  өзгеріп  отырады.  Судың  жоғарғы  бөлігінің  құрамында  гидрокарбонатты-натрийдан  сулфаты-
натрийлік  және  хлорлы-кальцийлік  типке  дейінгі  аралықта  өзгереді.  Судың  минералдық  құрамы             
1,3  кг/м
3
,  210  кг/м
3
аралығында  өзгеріп  отырады.  Судың  химиялық  құрамы  және  минералдану  жер 
ауқымына  байланысты  болып  келеді.  Орта  юралық  көкжиек  шетіне  жақындаған  сайын 

●
 Технические науки 
 
                                                    
№2 2014 Вестник КазНТУ  
                    
304 
хлорлыкальцийлі  қоюланған  түрі  басым  болып,  құрғақ  қалдыққа  көшірілген  кезде  36  кг/м
3
-  тен              
210 кг/м
3
 дейін аралықта ауытқиды. Мұнай көздерінен алыстаған сайын судың құрамы өзгеріп, судың 
құрамында сульфаты-натрийлық бөлім басым болады, құрғақ жағдайға көшіргенде, құрғақ қалдықта 
6-7 кг/м
3
.  
Топырақта  су  қанығуы  орташа  22  %.  Су  қабаттарының  қалыңдығы  54  метрге  дейін  жетеді. 
Бұрғылау  құдықтарында  судың  деңгейі  орташа  22-24  м.  Орта  юралық  көкжиекте  су  қабатарының 
қысымы 3,97 МПа. Құдықтардың өнімділігі 541 м
3
/күн. Мұнай газ көздерінің жақын жерлерде судың 
минералдануы  өте  жылдам  өседі.  Бұл  кезде  судың  құрамында  сульфат-натрий  қосындысы  басым 
болады. 
Негізінен  қазіргі  кезде  бұрғылаудың  үш  тәсілі  қолданылатыны  белгілі:  турбиналық,  роторлық 
және электробұрғымен бұрғылау. Турбиналық және роторлық бұрғылау тәсілдерін кезекпен қолдану 
тәжірибеде  кеңінен  жүргізілуде.  Алаңдағы  әртүрлі  бұрғылау  тәсілдерінің  (кезекпен  қолдану 
тәжірибесінде)  жұмыс  тәжірбиесін  қорыту  және  оларды  салыстырмалы  техникалық  экономикалық 
талдау негізінде, бұл ұңғы немесе оның жеке аралықтары үшін бұрғылау тәсілі таңдалады. Алаңның 
материалдарын таңдаған кезде үш алаңға тән жағдайды білуге болады: 
1) бұдан бұрын ешқандай ұңғы бұрғыланған емес; 
2) бір немесе бірнеше ұңғы бұрғыланған
; 
3) олардан әлдеқайда көп ұңғы бұрғыланған. 
Геологиялық мәліметтерді оқу және геофизикалық зерттеулерді оқу негізінде, сондай-ақ бұрын 
бұрғыланған  ұңғының  бұрғылау  тәртібінің  параметрлері  және  қашаудың  жұмыс  істеуі  туралы 
мәліметтер  бойынша  литологиялық  біртекті  аралықтарды  бұрғылау  үшін  қашаулар  (3-ден  көп  емес) 
түрлерін  таңдау  жүргізіледі.  Берілген  литологиялық  аралықты  бұрғылау  үшін  қашау  түрі  дұрыс 
таңдалмаса, нағыз тәсілін таңдау ең тиімді түрін таңдау қиындығы мынада: қашау жұмысы көзінен әр 
уақытта  біртекті  жыныстар  бұрғыланбайды,  олардан  физика-механикалық  ерекшеліктер  бар 
жыныстар бұрғыланады. Олай болса, ұңғыны бұрғылаудың ең оңтайлы ету үшін жалғыз дұрыс жолы 
болып,  бұрғылау  тәсілін,  үрдісін  құрушы  өзара  байланысқан  негізгі  факторлар  жыныс  қашау  – 
бұрғылау ерітіндісі – бұрғылау тәртібі негізінде таңдау табылады [4]. 
Бұрғыланған  ұңғылардың  нақтылы  берілгендері  бойынша  алаңды  бұрғылау  үшін  ең  тиімді 
болып  роторлық  бұрғылау  тәсілі  саналғандықтан,  жобалық  ұңғыны  бұрғылап  өту  үшін,  0-750  м 
аралықта роторлық бұрғылау тәсілін таңдаймыз. 
Ұңғы құрамасын жобалау, ұңғы бұрғылау жұмыстарын жүргізудің жалпы техникалық ережесі 
және «Мұнай мен газ ұңғылардың құрамысын жобалау кезіндегі әдістемелік нұсқаулар» талаптарына 
сай жүргізіледі. 
Осы құжаттарға байланысты ұңғыманың құрылысына төмендегідей талаптар қойылады: 
- міндетті түрде ұңғыманы жобаланған тереңдікте жеткізу; 
- өнімді қабатын ашудың көрсетілген тәлімін және оны алу тәсілін іске асыру; 
-  техника  және  технологиялық  жүйенің  жоғарғы  мүмкіндігін    пайдалану  және  бұрғылау 
жүйесінде шиеленіс жағдайларын болдырмау; 
- ұңғыны құрастыруды аяқтағанда ең аз шығын жұмсау. 
Көрсетілген талаптарды қамтамасыз етуге қажетті шегендеу тізбегінің санын, бұрғылау кезінде 
әр түрлі ұңғы аралықтарына сәйкес келмеуіне байланысты жобалаймыз. 
Бұрғылау  шарттарының  сәйкес  келмеуі  деп  –  жоғары  және  төменде  жатқан  аралық 
(интервалдық)  берілген  бұрғылау  технологиялық  жүйесінің  параметрлері  жоғарыда  бұрғыланған 
аралықта шиеленіс туғызуды айтады [6-10]. Экономикалық жағынан тиімсіз болуын немесе қосымша 
арнайы технологиялық шараларды жүргізгенде шиеленісті болдырмауы мүмкін. 
Ұңғы  құрылысна  келесі  шегендеу  тізбектерінің  түрі  қолданылды:  бағыттаушы  –  тұрақсыз 
топырақтардан  тұратын  жоғарғы  аралықты  бекітеді  (30  м,  111-660,4  РС1  мм-қашау).  Кондукторды 
бұрғылау кезінде ұңғыманың сағасыз алынып кетуін болдырмауға арналған. 
Кондуктор  –  қиманың  тұрақсыз  аралықтарын  бекіту  үшін,  сулы  көкжикті  (горизонтты) 
ластанудан сақтау және «атпаға» қарсы жабдықтарды сағаға орнату үшін, одан басқа ретті шегендеу 
тізбегін орнату үшін арналған. 
Кондукторды- 750 м теріндікке түсіреміз, диаметрі 111-444,5 мм GA114 болады. 
Аралық  шегендеу  тізбегін  геологиялық  қиманың  жоғары  жақтан  аймағын  бұрғылау  шарты 
бойынша сәйкес келмейтін төменгі жатқан аймақтан оқшаулау және бекіту үшін арналған. Бұл тізбек 
ұңғының келесі аралықтарын бұрғылау кезінде шиеленіскер және апаттар секіртуге қызмет етеді [5]. 

жүктеу/скачать 38,33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: