Алматы 2010. 4 страница

Нb=Н1-hr-hсb+а1;

Нt=Нcr+hr+hсb+а2; (1)

H=Hb+Ht

Бұлардан басқа ұстынның толық Н биіктігін типтік қабырға панельдер мен терезелердің биіктігі бойынша орналасуын ескере отырып тағайындайды. Темірбетон стропила асты конструкциялар болғанда ұстынның жоғарғы бөлігінің биіктігін 600 мм‑ге кішірейтеді.

2-сурет. Ұстындарды бөлгіш осьтерге байлау (а,в) және ұстынның биіктігі бойынша өлшемдерін анықтау (г): 1-бойлық ось; 2-фахверк тірегі; 3-көлденең ось.

Ғимаратты температуралық блоктарға бөлу.

Өнеркәсіптік ғимараттар жоспарында өлшемдері үлкен және бірлестірілген қатаң плита сияқты жабын үздіксіз болғандықтан, сыртқы ауа температурасы өзгеруі көлденең және бойлық қарыларда, кран асты арқалықтарда және т.б. айтарлықтай деформациялар (ұзару және қысқару) болады. Бетонның шөгуі элементтердің қысқару деформациясына себеп болады. Бұл деформациялар шамадан тыс жарықтар пайда болуына және элементтер бөлшектерінің қирауына әкеп соғатын ұстыдарда кәдімгідей қосымша ішкі күштер тудырады (3-сурет).

Осы сияқты ішкі күштерді азайту үшін конструкцияларда температуралық‑шөгу жіктер жасайды, оларды іргетас бетіне жеткізіп қосақталған ұстындар бойы орналастырады (2,в -сурет). Егер жіктер арасындағы қашықтық белгілі шамадан аспаса, ал жабын қарылары жарыққа төзімділік бойынша 3‑ші категорияға жатса, онда температуралық әсерлерге есептемесе болады. Бұл жағдайда жіктер арасындағы рұқсат етілген ең үлкен ара қашықтық ltb жиналмалы темірбетоннан салынған жылытылатын бір қабатты ғимараттар үшін 72м, жылытылмайтындар үшін 48 м. Кейбір жағдайларда қаңқаны температуралық әсерлерге есептеген орынды болады, ltb – үлкейтіп. Бұл көлденең рамалар саны азайғанға байланысты үнемді болады.

3-сурет. Температуралық және шөгу әсерлерінен бойлық рамадағы деформациялар схемалары.

Температуралық Δt және шөгу Δsh деформациялар блок ішінде төмендегідей формулалар бойынша анықталады.



Δt=αbt·ltb·Δtо; Δsh=αsh·ltb;

мұнда: αbt – бетонның сызықтық температуралық деформация коэффициенті,

αbt=1·10-5 1/град;

αsh – бетонның сызықтық шөгу коффициенті, αsh=15·10-5;

Δtо – температураның ең үлкен есептік айырмасы.

Айтылған деформациялар әсерінен конструкциядағы пайда болатын ішкі күштерді құрылыс механика тәсілдері бойынша анықталады.

Егер ғимарат біртекті емес топырақ алаңына салынса, сондай‑ақ оның бөлімдерінің биіктіктері әр түрлі болса және т.б. олардың тік жылжулары бірқалыпты болмаған жағдайларда отыру жіктер жасайды.

Бұл жіктер ғимаратты бөлшектері бір біріне тәуелсз отыруын қамтамасыз ету үшін іргетасармен қоса бөлшектейді. Отыру жіктерін температуралық шөгу жіктері бойымен жасайды.

Ғимараттардың жалпы кеңістік қатаңдығын қамтамасыз етуден басқа оның жеке элементтерінің (жабын, фахверк және т.б.) кеңістік қатаңдығын қамтамасыз ету керек, ғимараттың бүйіріндегі горизонталь жел жүктемесі қабырға панельдерінен фахверк тіректері арқылы жабын плиталарына әсер етеді (4,а-сурет). Жабын плиталары мен ұстындар өз жазықтығында қатаңдығы аз карылар арқылы түйіндеседі. Сондықтан, байланыстар жоқ кезде жабынға әсер ететін горизонталь жүктеме қарыларды шамадан тыс жылжытады (4,б-сурет). Одан басқа кранның бойлық тежеу күші жеке ұстында деформация тудырады (4,в-сурет). Бұл жағдайларды болдырмау мақсатында, температуралық блоктар бүйірінде үстын арасында ішкі күштерді жабыннан ұстынға беру үшін тік байланыс формаларды (болат бұрыштамалардан) орнатады. Ұстындардың жоғарғы бастарын кермелермен байланыстырады (1,в-сурет). Қарының тірек маңындағы биіктігі h аз болған кезде (800мм дейін) және қатаң тірек қыры болса тік байланысты фермаларда орнатпаса да болады, бірақ бұл жағдайда қары мен ұстын түйіндеріндегі дәнекерлеу жіктерін M=W·h моментіне есептеу керек (4,г-сурет).



4-сурет. Горизонталь жүктемелердің бойлық рама мен ғимарат жабынына әсері: 1-ғимарат бүйіріндегі фахверк тіректері; 2-дәнекерлеу жіктері.

Аса биік және үлкен аралықты ғимараттарда стропилалық конструкциялардың төменгі деңгейінде немесе кран жолдары деңгейінде болат бұрыштамаларынан жасалған ферма түріне горизонталь байланыстар орнатады (1,а,в-сурет). Бұл байланыстар фахверк тіректеріне биіктігі бойынша қосымша тіректер болады және жел жүктемесін негізгі ұстындар қатарларына береді.

Әдебиет:

Негізгі 1 [383-389], 2 [213-220].

Бақылау сұрақтары:

1. Ұстындар торы және ғимараттардың ішкі габариттері неге байланысты?

. 2. Ғимаратты температуралық блоктарға неге бөледі?

3. Қаңқаның кеңістік қатаңдығы қалай қамтамасыз етіледі?

4-ші дәріс. Көлденең раманы есептеу

Көлденең раманың статикалық есептеудің мақсаты, рама элементтеріндегі ішкі күштер мен жылжуларды анықтау. Алдымен ғимараттың есептік схемасын, жүктемелердің мәндерін және олардың әсер ететін орындарын анықтайды.

Көлденең рама іргетасқа қатаң бекітілген ұстындардан және оларға топсалы тірелген қарылардан (ригельдерден) құралады. Температуралық блоктағы рамалар бір-бірімен жаппа арқылы байланысады. Жиналмалы темірбетон жабын плиталары салмалы бөлшектері арқылы дәнекерленіп және араларындағы жіктері бетондалып көлденең рамалардың біріккен жұмысын қамтамасыз ететін өзінің жазықтығында қатаң диафрагманы құрайды. Егерде жүктеме блоктағы барлық рамаларға бірдей әсер етіп тұрса (жел, конструкция салмақтары, қар), онда рамалар бірдей жағдайда болады, сол себептен олардың әр-қайсысын жеке есептеуге болады. Егерде сыртқы жүктеме бір немесе бірнеше рамаларға әсер етсе (кран жүгі), онда жүктелмеген рамалар аталған әсерге қарсыласады. Бұл жағдайда қаңқаның кеңістік жұмысын ескеру керек.

Бірқабатты өнеркәсіптік ғимараттың көлденең рамаларын келесі әсерлерге есептейді: тұрақты жүктемелерге – жабын және қабырға массалары, қаңқаның өз салмағы ж.т.б.; уақытша жүктемелерге (ұзақ мерзімді және қысқа мерзімді). Ұзақ мерзімді жүктемелерге стационарлық жабдықтар мен 0,6 коэффициентпен алынған бір көпірлі кран массалары және қар жүгінің бөлігі жатады. Жел, бір-біріне жақын орналасқан екі краннан түсетін жүктеме, қар жүгінің бөлігі және т.б. қысқа мерзімді жүктемелер, деп есептелінеді.

Керек жағдайда раманы есептегенде ерекше әсерлерді ескеру керек: сейсмикалық жүктеме, технологиялық жабдықтардың апатынан, негіз топрыақтарының отыруынан пайда болатын әсерлер ж.т.б. Рамаларды жүктемелердің негізгі және ерекше үйлесімдеріне есептейді.

Көлденең рамаға түсетін жүктемелер.

§ жабын массасынан тұрақты жүктемесі қарының тік тірек қысымы ретінде ұстынға беріледі және шеткі қатардағы ұстынға төмендегі формула бойынша анықталады:

(1)

мұнда g – шатыр мен жабын плиталар массаларынан түсетін есептік жүктеме, кН/м2;

G – қары массасынан түсетін жүктеме (анықтама мәліметтерінен алынады).

Орта қатардағы ұстынға түсетін тұрақты жүтеме 2Ng тең болады.

Зерттеулер бойынша бұл қысым тіректің ішкі қырынан үштен бір бөлігінде орналасады (5,а,б-сурет). Ng – дан координациялық оське дейінгі арақашықтық 175 мм-ге (ғимараттың ішкі жағына) тең алуға болады:

- ұстынның жоғары бөлігіндегі нольдік байлау кезінде бұл жүктеменің әсер ететін эксцентриситеті е1=175–ht /2.

- 250мм-лік байлау кезінде e1=175+250–ht/2,

- төменгі кранасты бөлігінде e2=(hb-ht).

Осыған байланысты бұл қималарда M=Ng·e1 және M=N·e2 моменттер пайда болады.

§ жабынға түсетін есептік қар жүктемесі

(2)

мұнда so – қардың мөлшерлік салмағы, географиялық ауданға байланысты қабылданады (мысалы I –ші аудан үшін so=0,5 кН/м2 ; VI - so=2,5 кН /м2);

γf – жүк бойынша сенімділік коэффициенті g/so қатынасына байланысты γf=1,4…1,6 тең алынады;

μ – шатыр профиліне байланысты қабылданатын коэффициент.

5-сурет. Жабыннан ұстынға түсетін жүктемелер эксцентриситеттерін анықтау.

Нормалар бойынша I –ші және II –ші аудандар үшін қар жүгі қысқа мерзімді жүктемеге жатады. Қар жүктеменің ұстынға түсетін эксцентириситетінің мәнін жабын массасынан тұрақты жүктеменікіндей қабылдайды.

§ есептік жел жүктемеғимарат бетіне тік түседі деп есептелінеді:

w=wo·k·c·γf (3)

мұнда wo – мөлшерлік жел қысымы, географиялық ауданға байланысты қабылданады (мысалы I –ші аудан үшін wo=0,23 кН/м2 VII - wo=0,85 кН /м2);

k – биіктік бойынша желдің қысымын өзгеруін ескеретін коэффициент (егер 5≤H≤10 м болса k=1; егер H=20 м болса k=1,25 ; егер H=40 м болса k=1,5);

c – нормалар бойынша қабылданатын аэродинамикалық коэффициент, тік беттер үшін оң жағында c=0,8; теріс жағында c=0,4…0,6;

γf - жүк бойынша сенімділік коэффициенті, γf=1,4.

Қабырға панельдерінен ұстындарға берілетін жел жүктемесін w·B таралған деп саналады, ал ұстыннан жоғары ғимарат бөлшектеріне тиетін жел жүктемесін ұстынның жоғарғы ұшында әсер ететін қадалған W күшке келтіреді.

§ көпірлі крандардан түсетін жүктеме. Көпірлі кран, әдетте төрт дөңгелегі (әр жағында екеуден) бар көпірден, төрт дөңгелекті арбадан және жүк көтергіш жабдықтан (Q көтеретін жүкпен қоса) құралады (6,а-сурет). Ол ғимарат қаңқасына вертикальды және горизонтальды әсер ететін жүктемелерді тудырады. Арбаның толық жүкпен ең шетінде тұрған кезде кран дөңгелегінде максималды қысым пайда болады Pmax,n; осы кезде кранның басқа бетіндегі дөңгелекте Pmin,n күш әсер етеді; Pmax,n қысымы, сондай-ақ көпір салмағы Qc,g және арба салмағы Qc анықтама әдебиеттерінде келтіріледі. Осыларды ескерсек:

2·Pmax,n+ 2·Pmin,n = Q+ Qc,g + Qc (4)

Шеткі ұстынға түсетін есептік тік жүктемені бір-біріне екі кранның өте жақын орналасқандағы кранасты арқалықтардың F тірек реакцияларының әсер сызықтары (6,б-сурет) бойынша үйлесім коэффициентін 0,85-ке тең алып анықтайды.


6-сурет. Кран жүктемелерін анықтау.

, (5)

мұнда ∑y – кран дөңгелектер астындағы әсер сызықтарының ординаталарының ең максималды мүмкін болатын қосындысы; ∑y максималды мәні дөңгелектің біреуі тіректе орналасқан кезде болады (6,б-сурет);

Gc,b – кранасты арқалық массасынан пайда болатын жүктеме;

γf –жүк бойынша сенімділік коэффициенті, γf=1,1.

Орта қатардағы ұстынға жүктеме дәл осылай анықталады, бірақ төрт кран үшін және үйлесім коэффициентің 0,7-ге тең алып.

Қаңқаның кеңістік жұмысы

Бір-бірімен дәнекерлеп біріктірілген және жіктері бітелген темірбетон плиталарынан құралған ғимарат жабынын өз жазықтығында қатаң горизонтальды байланыстық диафрагма деуге болады.

Горизонтальды байланыстық диафрагмамен қосылған ғимарат ұстындары бірыңғай кеңістік блок ретінде жұмыс істейді. Мұндай блоктың жоспардағы өлшемдері температуралық жіктер арасындағы ара қашықтықпен анықталады. Конструкция салмақтары, жел, қар жүктемелері блоктағы барлық рамаларға бірдей әсер етеді, қаңқаның кеңістік жұмысы білінбейді, әр раманы жеке есептеуге болады. Ал көпірлі кран жүктемесі блоктағы екі-үш рамаларға әсер етеді, бірақ горизонтальды байланыстық диафрагманың арқасында басқа рамалар да іске қосылады, қаңқа кеңістік жұмыс істей бастайды.

7-сурет. Бірқабатты қаңқалы ғимараттың кеңістік блогі

Тұрақты қатандығы бар адымы бірдей типтік элементтерден құралған қаңқалы ғимараттарда қатандық орталығы геометриялық орталықпен сәйкес. Координат жүйесін осы орталықтан басталатындай орналастырамыз. х – көлденең рама координатасы, ал y – бойлық раманың координатасы болсын.

хо – координатасы бар көлденең рамаға F күші әсер етсін сол раманың жылжуын анықтайық.

F - күші әсерінен блоктың жылжуы үдемелі, алМ=F·хо - момент әсеріне айналмалы болады.

Егер ∆=1 – бірлік жылжудан көлденең раманың реакциясы r11x болса, блоктың үдемелі жылжуы

∆= F/n·r11x

мұнда n – блоктағы көлденең рамалар саны.

Өз жазықтығында қатаң горизонтальды байланыстық диафрагмасы φ=1 бұрышына айналса көлденең рамалар х·tgφ-ға жылжиды, бірақ φ бұрышы өте аз болғандықтан (tgφ=1)көлденең рамалар хкоординатасына тең жылжулар алады: бойлық рамалар y жылжулар алады.

Сонда келесі реакциялар пайда болады

Көлденең рамаларда Rx=x·r11x

Бойлық рамаларда Ry=y·r11y

8-сурет. Көлденең рама жылжуы.

Көлденең рама жылжу әдісі бойынша есептелінеді, көлденең раманың бірлік жылжуынан реакцияны анықтау үшін сdim коэффициетін ескеру керек.

Математикалық өңдеу нәтижесінде көлденең бағыттағы рамалардың кеңістік жұмысын сdim коэффициент арқылы ескереміз

мұнда m=n/2, егер n – көлденең рамалар саны жүп болса, немесе m=(n-1)/2, егер n - тақ сан болса.

Ең ыңғайсыз жағдайда болатын блоктың бүйірынан екінші орналасқан колденең раманың сdim =3,4егер ұстын адымдары 12 м болса; сdim=4 егер ұстын адымдары 6 м болса.

Кран жүктемесіне көлденең раманы есептеген кезде ғимарат қаңқасының кеңістік жұмысын ескеретін сdim коэффициентін есепке алу керек.

Әдебиет:

Негізгі 1 [400-403], 2 [224-225].

Бақылау сұрақтары:

1. Қандай жүктемелерге қаңқаның кеңістік жұмысы ескеріледі ?.

. 2. Қаңқалы ғимараттарда қатандық орталығы қай жерде орналасады?.

3. Рамалардың кеңістік жұмысы қалай ескеріледі?

5-ші дәріс. Ұстындардағы ішкі күштерді анықтау

Көлденең раманы әр түрлі жүктемелер мен әсерлерге есептеу үшін бір белгісздігі бар (∆ - раманың горизонтальды жылжуы) ең ыңғайлы орын ауыстыру әдісі.

Белгісіз жылжудың бағыты бойынша шыбық-байланысты қойып негізгі жүйені аламыз (9,а-сурет).

Негізгі жүйеге бірлік белгісіздік береді, сонда ұстындарда реакциялар (R∆) және иілу моменттер пайда болады (9,б-сурет).


9-сурет. Негізгі жүйе

Негізгі жүйені кезегімен тұрақты және уақытша жүктемелермен (N, M, H, p ) жүктейді. Олардың әсерінен тіректерде сәйкес реакциялар мен иілу моменттер пайда болады (10-сурет).

10-сурет. Ішкі күштерді анықтау.

Қимасы ауыспалы сатылы ұстындардағы жоғарғы тіректері қозғалмайтын кезде реакциялардың мәнін берілген формулалар бойынша анықтайды (11-сурет).

R – тірек реакциясы
Жүктелу түрі

Белгілер:
А – тармақ қимасының ауданы; n – екі тармақты ұстындардағы панельдер саны


11-сурет. Реакциялардың мәнін анықтайтын формулалар.

теңдеуде келесі белгілер қолданды:

r11 – бірлік жылжудан көлденең раманың реакциясы;

R1p=∑R – жүктемелерден ұстын ұшындағы реакциялар суммасы;

cdim – коэффициенті кран жүктемесінен басқа жүктемелерге бірге тең

Сонғы теңдеуден ∆ - белгісізді анықтайды, сонаң соң серпімді реакцияны табады:

Rb=R+ ∆R∆

Ұстын қималарындағы иілу моменттер мен көлденең күштерді сыртқы жүктемелермен және Rb тірек реакциясымен жүктелген аспалы арқалықтағындай анықтайды

Әдетте ұстынның ұзындығы бойы үш есептік қималар қабылдайды:

1-0 – крандық аспа үсті ;

1-2 – крандық аспа асты;

2-1 – негізде.

Моменттер эпюрасын рамаға әсер ететін әр жүктеменің түріне салады.

Сонан соң M, N, Q ішкі күштердің кестесін құрастырады және ұстынның есептік қималарындағы күштердің есептік үйлесімдерін (РСУ ) анықтайды.

Тұрақты жүктемелер барлық үйлесімдерде ескеріледі, ал уақытша жүктемелер - ең ыңғайсыз үйлесімдерде ескеріледі.

Жиналмалы темірбетон ұстындардың (көпірлі краны бар кезде) кранасты және кранүсті бөліктеріндегі, рама жазықтығында және рамадан тыс жазықтығында есептік ұзындықтары төмендегі кесте бойынша анықталады.

Жиналмалы темірбетон ұстындардың (көпірлі краны жоқ кезде) есептік ұзындықтары біраралықты ғимараттарда l0=1,5H, көпаралықты ғимараттарда l0=1,2H.

Әдебиет:

Негізгі 1 [403-407], 2 [224-228].

Бақылау сұрақтары:

1. Көлденең раманы есептеу үшін қандай әдіс қолданады?.

. 2. Көлденең раманы есептеу тәртібі.

3. Ұстынның ұзындығы бойы есептік қималар.

6-ші дәріс. Жабын конструкциялары


4757517981492287.html
4757550557339207.html
    PR.RU™