Алматы 2010. 4 страница

Н_b=Н₁-h_r-h_сb+а₁;

Н_t=Н_cr+h_r+h_сb+а₂; (1)

H=H_b+H_t

Бұ лардан басқ а ұ стынның толық Н биіктігін типтік қ абырғ а панельдер мен терезелердің биіктігі бойынша орналасуын ескере отырып тағ айындайды. Темірбетон стропила асты конструкциялар болғ анда ұ стынның жоғ арғ ы бө лігінің биіктігін 600 мм ‑ ге кішірейтеді.

2-сурет. Ұ стындарды бө лгіш осьтерге байлау (а, в) жә не ұ стынның биіктігі бойынша ө лшемдерін анық тау (г): 1-бойлық ось; 2-фахверк тірегі; 3-кө лденең ось.

Ғ имаратты температуралық блоктарғ а бө лу.

Ө неркә сіптік ғ имараттар жоспарында ө лшемдері ү лкен жә не бірлестірілген қ атаң плита сияқ ты жабын ү здіксіз болғ андық тан, сыртқ ы ауа температурасы ө згеруі кө лденең жә не бойлық қ арыларда, кран асты арқ алық тарда жә не т.б. айтарлық тай деформациялар (ұ зару жә не қ ысқ ару) болады. Бетонның шө гуі элементтердің қ ысқ ару деформациясына себеп болады. Бұ л деформациялар шамадан тыс жарық тар пайда болуына жә не элементтер бө лшектерінің қ ирауына ә кеп соғ атын ұ стыдарда кә дімгідей қ осымша ішкі кү штер тудырады (3-сурет).

Осы сияқ ты ішкі кү штерді азайту ү шін конструкцияларда температуралық ‑ шө гу жіктер жасайды, оларды іргетас бетіне жеткізіп қ осақ талғ ан ұ стындар бойы орналастырады (2, в -сурет). Егер жіктер арасындағ ы қ ашық тық белгілі шамадан аспаса, ал жабын қ арылары жарық қ а тө зімділік бойынша 3‑ ші категорияғ а жатса, онда температуралық ә серлерге есептемесе болады. Бұ л жағ дайда жіктер арасындағ ы рұ қ сат етілген ең ү лкен ара қ ашық тық l_tb жиналмалы темірбетоннан салынғ ан жылытылатын бір қ абатты ғ имараттар ү шін 72м, жылытылмайтындар ү шін 48 м. Кейбір жағ дайларда қ аң қ аны температуралық ә серлерге есептеген орынды болады, l_tb – ү лкейтіп. Бұ л кө лденең рамалар саны азайғ анғ а байланысты ү немді болады.

3-сурет. Температуралық жә не шө гу ә серлерінен бойлық рамадағ ы деформациялар схемалары.

Температуралық Δ _t жә не шө гу Δ _sh деформациялар блок ішінде тө мендегідей формулалар бойынша анық талады.

Δ _t=α _bt·l_tb· Δ t ^о; Δ _sh=α _sh·l_tb;

мұ нда: α _bt – бетонның сызық тық температуралық деформация коэффициенті,

α _bt = 1·10^-5 1/град;

α _sh – бетонның сызық тық шө гу коффициенті, α _sh = 15·10^-5;

Δ t ^о – температураның ең ү лкен есептік айырмасы.

Айтылғ ан деформациялар ә серінен конструкциядағ ы пайда болатын ішкі кү штерді қ ұ рылыс механика тә сілдері бойынша анық талады.

Егер ғ имарат біртекті емес топырақ алаң ына салынса, сондай‑ ақ оның бө лімдерінің биіктіктері ә р тү рлі болса жә не т.б. олардың тік жылжулары бірқ алыпты болмағ ан жағ дайларда отыру жіктер жасайды.

Бұ л жіктер ғ имаратты бө лшектері бір біріне тә уелсз отыруын қ амтамасыз ету ү шін іргетасармен қ оса бө лшектейді. Отыру жіктерін температуралық шө гу жіктері бойымен жасайды.

Ғ имараттардың жалпы кең істік қ атаң дығ ын қ амтамасыз етуден басқ а оның жеке элементтерінің (жабын, фахверк жә не т.б.) кең істік қ атаң дығ ын қ амтамасыз ету керек, ғ имараттың бү йіріндегі горизонталь жел жү ктемесі қ абырғ а панельдерінен фахверк тіректері арқ ылы жабын плиталарына ә сер етеді (4, а -сурет). Жабын плиталары мен ұ стындар ө з жазық тығ ында қ атаң дығ ы аз карылар арқ ылы тү йіндеседі. Сондық тан, байланыстар жоқ кезде жабынғ а ә сер ететін горизонталь жү ктеме қ арыларды шамадан тыс жылжытады (4, б -сурет). Одан басқ а кранның бойлық тежеу кү ші жеке ұ стында деформация тудырады (4, в -сурет). Бұ л жағ дайларды болдырмау мақ сатында, температуралық блоктар бү йірінде ү стын арасында ішкі кү штерді жабыннан ұ стынғ а беру ү шін тік байланыс формаларды (болат бұ рыштамалардан) орнатады. Ұ стындардың жоғ арғ ы бастарын кермелермен байланыстырады (1, в -сурет). Қ арының тірек маң ындағ ы биіктігі h аз болғ ан кезде (800мм дейін) жә не қ атаң тірек қ ыры болса тік байланысты фермаларда орнатпаса да болады, бірақ бұ л жағ дайда қ ары мен ұ стын тү йіндеріндегі дә некерлеу жіктерін M=W·h моментіне есептеу керек (4, г -сурет).

4-сурет. Горизонталь жү ктемелердің бойлық рама мен ғ имарат жабынына ә сері: 1-ғ имарат бү йіріндегі фахверк тіректері; 2-дә некерлеу жіктері.

Аса биік жә не ү лкен аралық ты ғ имараттарда стропилалық конструкциялардың тө менгі дең гейінде немесе кран жолдары дең гейінде болат бұ рыштамаларынан жасалғ ан ферма тү ріне горизонталь байланыстар орнатады (1, а, в -сурет). Бұ л байланыстар фахверк тіректеріне биіктігі бойынша қ осымша тіректер болады жә не жел жү ктемесін негізгі ұ стындар қ атарларына береді.

Ә дебиет:

Негізгі 1 [383-389], 2 [213-220].

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Ұ стындар торы жә не ғ имараттардың ішкі габариттері неге байланысты?

. 2. Ғ имаратты температуралық блоктарғ а неге бө леді?

3. Қ аң қ аның кең істік қ атаң дығ ы қ алай қ амтамасыз етіледі?

4-ші дә ріс. Кө лденең раманы есептеу

Кө лденең раманың статикалық есептеудің мақ саты, рама элементтеріндегі ішкі кү штер мен жылжуларды анық тау. Алдымен ғ имараттың есептік схемасын, жү ктемелердің мә ндерін жә не олардың ә сер ететін орындарын анық тайды.

Кө лденең рама іргетасқ а қ атаң бекітілген ұ стындардан жә не оларғ а топсалы тірелген қ арылардан (ригельдерден) қ ұ ралады. Температуралық блоктағ ы рамалар бір-бірімен жаппа арқ ылы байланысады. Жиналмалы темірбетон жабын плиталары салмалы бө лшектері арқ ылы дә некерленіп жә не араларындағ ы жіктері бетондалып кө лденең рамалардың біріккен жұ мысын қ амтамасыз ететін ө зінің жазық тығ ында қ атаң диафрагманы қ ұ райды. Егерде жү ктеме блоктағ ы барлық рамаларғ а бірдей ә сер етіп тұ рса (жел, конструкция салмақ тары, қ ар), онда рамалар бірдей жағ дайда болады, сол себептен олардың ә р-қ айсысын жеке есептеуге болады. Егерде сыртқ ы жү ктеме бір немесе бірнеше рамаларғ а ә сер етсе (кран жү гі), онда жү ктелмеген рамалар аталғ ан ә серге қ арсыласады. Бұ л жағ дайда қ аң қ аның кең істік жұ мысын ескеру керек.

Бірқ абатты ө неркә сіптік ғ имараттың кө лденең рамаларын келесі ә серлерге есептейді: тұ рақ ты жү ктемелерге – жабын жә не қ абырғ а массалары, қ аң қ аның ө з салмағ ы ж.т.б.; уақ ытша жү ктемелерге (ұ зақ мерзімді жә не қ ысқ а мерзімді). Ұ зақ мерзімді жү ктемелерге стационарлық жабдық тар мен 0, 6 коэффициентпен алынғ ан бір кө пірлі кран массалары жә не қ ар жү гінің бө лігі жатады. Жел, бір-біріне жақ ын орналасқ ан екі краннан тү сетін жү ктеме, қ ар жү гінің бө лігі жә не т.б. қ ысқ а мерзімді жү ктемелер, деп есептелінеді.

Керек жағ дайда раманы есептегенде ерекше ә серлерді ескеру керек: сейсмикалық жү ктеме, технологиялық жабдық тардың апатынан, негіз топрыақ тарының отыруынан пайда болатын ә серлер ж.т.б. Рамаларды жү ктемелердің негізгі жә не ерекше ү йлесімдеріне есептейді.

Кө лденең рамағ а тү сетін жү ктемелер.

§ жабын массасынан тұ рақ ты жү ктемесі қ арының тік тірек қ ысымы ретінде ұ стынғ а беріледі жә не шеткі қ атардағ ы ұ стынғ а тө мендегі формула бойынша анық талады:

(1)

мұ нда g – шатыр мен жабын плиталар массаларынан тү сетін есептік жү ктеме, кН/м²;

G – қ ары массасынан тү сетін жү ктеме (анық тама мә ліметтерінен алынады).

Орта қ атардағ ы ұ стынғ а тү сетін тұ рақ ты жү теме 2N_g тең болады.

Зерттеулер бойынша бұ л қ ысым тіректің ішкі қ ырынан ү штен бір бө лігінде орналасады (5, а, б -сурет). N_g – дан координациялық оське дейінгі арақ ашық тық 175 мм-ге (ғ имараттың ішкі жағ ына) тең алуғ а болады:

- ұ стынның жоғ ары бө лігіндегі нольдік байлау кезінде бұ л жү ктеменің ә сер ететін эксцентриситеті е₁=175 – h_t /2.

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

- тө менгі кранасты бө лігінде e₂=(h_b-h_t).

Осығ ан байланысты бұ л қ ималарда M=N_g·e₁ жә не M=N·e₂ моменттер пайда болады.

§ жабынғ а тү сетін есептік қ ар жү ктемесі

(2)

мұ нда s_o – қ ардың мө лшерлік салмағ ы, географиялық ауданғ а байланысты қ абылданады (мысалы I –ші аудан ү шін s_o=0, 5 кН/м²; VI - s_o=2, 5 кН /м²);

γ _f – жү к бойынша сенімділік коэффициенті g/s_o қ атынасына байланысты γ _f = 1, 4…1, 6 тең алынады;

μ – шатыр профиліне байланысты қ абылданатын коэффициент.

 

5-сурет. Жабыннан ұ стынғ а тү сетін жү ктемелер эксцентриситеттерін анық тау.

 

Нормалар бойынша I –ші жә не II –ші аудандар ү шін қ ар жү гі қ ысқ а мерзімді жү ктемеге жатады. Қ ар жү ктеменің ұ стынғ а тү сетін эксцентириситетінің мә нін жабын массасынан тұ рақ ты жү ктеменікіндей қ абылдайды.

§ есептік жел жү ктеме ғ имарат бетіне тік тү седі деп есептелінеді:

w=w_o·k·c· γ _f (3)

мұ нда w_o – мө лшерлік жел қ ысымы, географиялық ауданғ а байланысты қ абылданады (мысалы I –ші аудан ү шін w_o=0, 23 кН/м² VII - w_o=0, 85 кН /м²);

k – биіктік бойынша желдің қ ысымын ө згеруін 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 қ абылданатын аэродинамикалық коэффициент, тік беттер ү шін оң жағ ында c=0, 8; теріс жағ ында c=0, 4…0, 6;

γ _f - жү к бойынша сенімділік коэффициенті, γ _f=1, 4.

Қ абырғ а панельдерінен ұ стындарғ а берілетін жел жү ктемесін w·B таралғ ан деп саналады, ал ұ стыннан жоғ ары ғ имарат бө лшектеріне тиетін жел жү ктемесін ұ стынның жоғ арғ ы ұ шында ә сер ететін қ адалғ ан W кү шке келтіреді.

§ кө пірлі крандардан тү сетін жү ктеме. Кө пірлі кран, ә детте тө рт дө ң гелегі (ә р жағ ында екеуден) бар кө пірден, тө рт дө ң гелекті арбадан жә не жү к кө тергіш жабдық тан (Q кө теретін жү кпен қ оса) қ ұ ралады (6, а -сурет). Ол ғ имарат қ аң қ асына вертикальды жә не горизонтальды ә сер ететін жү ктемелерді тудырады. Арбаның толық жү кпен ең шетінде тұ рғ ан кезде кран дө ң гелегінде максималды қ ысым пайда болады P_{max, n}; осы кезде кранның басқ а бетіндегі дө ң гелекте P_{min, n} кү ш ә сер етеді; P_{max, n} қ ысымы, сондай-ақ кө пір салмағ ы Q_{c, g} жә не арба салмағ ы Q_c анық тама ә дебиеттерінде келтіріледі. Осыларды ескерсек:

2·P_{max, n}+ 2·P_{min, n} = Q+ Q_{c, g} + Q_c (4)

Шеткі ұ стынғ а тү сетін есептік тік жү ктемені бір-біріне екі кранның ө те жақ ын орналасқ андағ ы кранасты арқ алық тардың F тірек реакцияларының ә сер сызық тары (6, б -сурет) бойынша ү йлесім коэффициентін 0, 85- ке тең алып анық тайды.

 

 

 

6-сурет. Кран жү ктемелерін анық тау.

 

, (5)

мұ нда ∑ y – кран дө ң гелектер астындағ ы ә сер сызық тарының ординаталарының ең максималды мү мкін болатын қ осындысы; ∑ y максималды мә ні дө ң гелектің біреуі тіректе орналасқ ан кезде болады (6, б -сурет);

G_{c, b} – кранасты арқ алық массасынан пайда болатын жү ктеме;

γ _f –жү к бойынша сенімділік коэффициенті, γ _f=1, 1.

Орта қ атардағ ы ұ стынғ а жү ктеме дә л осылай анық талады, бірақ тө рт кран ү шін жә не ү йлесім коэффициентің 0, 7 -ге тең алып.

Қ аң қ аның кең істік жұ мысы

Бір-бірімен дә некерлеп біріктірілген жә не жіктері бітелген темірбетон плиталарынан қ ұ ралғ ан ғ имарат жабынын ө з жазық тығ ында қ атаң горизонтальды байланыстық диафрагма деуге болады.

Горизонтальды байланыстық диафрагмамен қ осылғ ан ғ имарат ұ стындары бірың ғ ай кең істік блок ретінде жұ мыс істейді. Мұ ндай блоктың жоспардағ ы ө лшемдері температуралық жіктер арасындағ ы ара қ ашық тық пен анық талады. Конструкция салмақ тары, жел, қ ар жү ктемелері блоктағ ы барлық рамаларғ а бірдей ә сер етеді, қ аң қ аның кең істік жұ мысы білінбейді, ә р раманы жеке есептеуге болады. Ал кө пірлі кран жү ктемесі блоктағ ы екі-ү ш рамаларғ а ә сер етеді, бірақ горизонтальды байланыстық диафрагманың арқ асында басқ а рамалар да іске қ осылады, қ аң қ а кең істік жұ мыс істей бастайды.

 

7-сурет. Бірқ абатты қ аң қ алы ғ имараттың кең істік блогі

 

Тұ рақ ты қ атандығ ы бар адымы бірдей типтік элементтерден қ ұ ралғ ан қ аң қ алы ғ имараттарда қ атандық орталығ ы геометриялық орталық пен сә йкес. Координат жү йесін осы орталық тан басталатындай орналастырамыз. х – кө лденең рама координатасы, ал y – бойлық раманың координатасы болсын.

х_о – координатасы бар кө лденең рамағ а F кү ші ә сер етсін сол раманың жылжуын анық тайық.

F - кү ші ә серінен блоктың жылжуы ү демелі, ал М=F·х_о - момент ә серіне айналмалы болады.

Егер ∆ =1 – бірлік жылжудан кө лденең раманың реакциясы r11x болса, блоктың ү демелі жылжуы

∆ = F/n·r_11x

мұ нда n – блоктағ ы кө лденең рамалар саны.

Ө з жазық тығ ында қ атаң горизонтальды байланыстық диафрагмасы φ =1 бұ рышына айналса кө лденең рамалар х·tgφ -ғ а жылжиды, бірақ φ бұ рышы ө те аз болғ андық тан (tgφ =1)кө лденең рамалар х координатасына тең жылжулар алады: бойлық рамалар y жылжулар алады.

Сонда келесі реакциялар пайда болады

Кө лденең рамаларда R_x=x·r_11x

Бойлық рамаларда R_y=y·r_11y

8-сурет. Кө лденең рама жылжуы.

 

Кө лденең рама жылжу ә дісі бойынша есептелінеді, кө лденең раманың бірлік жылжуынан реакцияны анық тау ү шін с _dim коэффициетін ескеру керек.

Математикалық ө ң деу нә тижесінде кө лденең бағ ыттағ ы рамалардың кең істік жұ мысын с_dim коэффициент арқ ылы ескереміз

 

мұ нда m=n/2, егер n – кө лденең рамалар саны жү п болса, немесе m=(n-1)/2, егер n - тақ сан болса.

Ең ың ғ айсыз жағ дайда болатын блоктың бү йірынан екінші орналасқ ан колденең раманың с_dim =3, 4 егер ұ стын адымдары 12 м болса; с_dim=4 егер ұ стын адымдары 6 м болса.

Кран жү ктемесіне кө лденең раманы есептеген кезде ғ имарат қ аң қ асының кең істік жұ мысын ескеретін с_dim коэффициентін есепке алу керек.

 

Ә дебиет:

Негізгі 1 [400-403], 2 [224-225].

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Қ андай жү ктемелерге қ аң қ аның кең істік жұ мысы ескеріледі?.

. 2. Қ аң қ алы ғ имараттарда қ атандық орталығ ы қ ай жерде орналасады?.

3. Рамалардың кең істік жұ мысы қ алай ескеріледі?

 

5-ші дә ріс. Ұ стындардағ ы ішкі кү штерді анық тау

Кө лденең раманы ә р тү рлі жү ктемелер мен ә серлерге есептеу ү шін бір белгісздігі бар (∆ - раманың горизонтальды жылжуы) ең ың ғ айлы орын ауыстыру ә дісі.

Белгісіз жылжудың бағ ыты бойынша шыбық -байланысты қ ойып негізгі жү йені аламыз (9, а -сурет).

Негізгі жү йеге бірлік белгісіздік береді, сонда ұ стындарда реакциялар (R∆) жә не иілу моменттер пайда болады (9, б -сурет).

 

9-сурет. Негізгі жү йе

 

Негізгі жү йені кезегімен тұ рақ ты жә не уақ ытша жү ктемелермен (N, M, H, p) жү ктейді. Олардың ә серінен тіректерде сә йкес реакциялар мен иілу моменттер пайда болады (10-сурет).

10-сурет. Ішкі кү штерді анық тау.

Қ имасы ауыспалы сатылы ұ стындардағ ы жоғ арғ ы тіректері қ озғ алмайтын кезде реакциялардың мә нін берілген формулалар бойынша анық тайды (11-сурет).

R – тірек реакциясы

Жү ктелу тү рі

 

 

		Белгілер:
	А – тармақ қ имасының ауданы;   n – екі тармақ ты ұ стындардағ ы панельдер саны

 

 

11-сурет. Реакциялардың мә нін анық тайтын формулалар.

 

тең деуде келесі белгілер қ олданды:

r₁₁ – бірлік жылжудан кө лденең раманың реакциясы;

R_1p=∑ R – жү ктемелерден ұ стын ұ шындағ ы реакциялар суммасы;

c_dim – коэффициенті кран жү ктемесінен басқ а жү ктемелерге бірге тең

Сонғ ы тең деуден ∆ - белгісізді анық тайды, сонаң соң серпімді реакцияны табады:

R_b=R+ ∆ R_∆

Ұ стын қ ималарындағ ы иілу моменттер мен кө лденең кү штерді сыртқ ы жү ктемелермен жә не R_b тірек реакциясымен жү ктелген аспалы арқ алық тағ ындай анық тайды

Ә детте ұ стынның ұ зындығ ы бойы ү ш есептік қ ималар қ абылдайды:

1-0 – крандық аспа ү сті;

1-2 – крандық аспа асты;

2-1 – негізде.

Моменттер эпюрасын рамағ а ә сер ететін ә р жү ктеменің тү ріне салады.

Сонан соң M, N, Q ішкі кү штердің кестесін қ ұ растырады жә не ұ стынның есептік қ ималарындағ ы кү штердің есептік ү йлесімдерін (РСУ) анық тайды.

Тұ рақ ты жү ктемелер барлық ү йлесімдерде ескеріледі, ал уақ ытша жү ктемелер - ең ың ғ айсыз ү йлесімдерде ескеріледі.

Жиналмалы темірбетон ұ стындардың (кө пірлі краны бар кезде) кранасты жә не кранү сті бө ліктеріндегі, рама жазық тығ ында жә не рамадан тыс жазық тығ ында есептік ұ зындық тары тө мендегі кесте бойынша анық талады.

Жиналмалы темірбетон ұ стындардың (кө пірлі краны жоқ кезде) есептік ұ зындық тары біраралық ты ғ имараттарда l₀=1, 5H, кө паралық ты ғ имараттарда l₀=1, 2H.

Ә дебиет:

Негізгі 1 [403-407], 2 [224-228].

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Кө лденең раманы есептеу ү шін қ андай ә діс қ олданады?.

. 2. Кө лденең раманы есептеу тә ртібі.

3. Ұ стынның ұ зындығ ы бойы есептік қ ималар.

 

6-ші дә ріс. Жабын конструкциялары