Ші Дәріс. Динамикалық жүктемелерді қабылдайтын іргетастар және олардың сейсмикалық шарттары

Ғ имаратты жә не ғ имаратты жобалаң кезіндегі динамикалық жү ктеме ұ шырағ анда іргетастың ө лшемін жә не тұ рақ тылығ ын жиі анық тауғ а тура келеді. Тербелістің негізгі кө здері тең герілмеген машина немесе механизм бө лшектері сейсмикалық жер, жел, транспорт қ озғ алысы жә не т.б.

Тербеліс кө зінің кө п бө лігі соғ у жерінен басты сипаттамасы болады. Тербелісті ерікті, еріксіз деп 2 тү рге ажыратады. Ү ймерет – топырақ қ а 1 рет соғ у ерікті тербелісті тудырады, ал периодты соғ у еріксіз тербеліспен сипатталады.

Динамикалық ә сер кезінде топырақ тың сипаттама жұ мысы топырақ қ а динамикалық ә сер ету келесідей қ ұ былыстардың, жә не процесстердің тууына ә келіп соғ ады, тербеліс кө зі мен ө шуі бар толқ ындардан алыстан таралуы. Тербелістің жаралуы кезінде бойлық толқ ын толқ ынның таралу бағ ытына перпендикулярлы бө лшектің тербелуі ү стің гі толқ ын жердің жоғ ары қ абатында жаралуы. Басылу қ арқ ыны фактор тү ріне байланысты, соның ішінде топырақ тү ріне жә не алып табиғ и кү йіне қ ұ рғ ақ, аралығ ынды топырақ ты тербелістің басылу қ арқ ыны жылдамды болады су қ анық қ ан сазды – баяу, конструкция мен ғ имаратта резонанс қ ұ былысы еркін жә не еріксіз тербелістердің жиілігі сә йкес келсе, онда ағ засына қ ауіпті, байланыссыз топырақ тың нығ ыздалуы қ ызу, шиеленіскен жағ дайының ө згеруіне ә келдіретін тербеліс туады.

Белгілі бір динамикалық қ ысымда қ ұ мды топырақ жылдам нығ ыздалады жә не іргетас мезгілінен қ осымша шө гуіне ә кеп соқ тырады. Топырақ тың шиеленіскен жағ дайын жә не статикалық жү ктеменің ө згеруіне, іргетастың жылжуына, қ осымша шө гуіне, суғ а қ анық қ ан қ ұ мның ыдырауына ә келдіреді.

Бұ л тұ рақ тылық ты толық тай жоюғ а, ғ имаратты қ ұ лауғ а дейін шө гуге ә келдіреді. Қ азіргі уақ ытта ғ имаратқ а тербеліс кезінен таралғ ан динамикалық жерді жерлетудің ә дістерін ойлап шығ арылды. Олар спиралды қ ұ рамы бар дірілдеткіштер арқ ылы тербеліс кезінде шартты жақ сарту қ ұ ралы шаралар ө ткізу территорияны қ ұ рғ ату, арнайы кран қ ұ рылғ ылары, шлакпен толтыру т.б. конструктивті шаралар кодалы инструктивті ғ имарат сұ лбасын жасау ж.т.б.

Қ НжЕ19-79-сә йкес топырақ тың серпімділік, су, бірқ алыпты ығ ысады жә не қ озғ алу серпімділгі С_х бір қ алыпсыз қ озғ алу серпімділігі осы коэффициенттің мә ндері ірігілік іргетасын тербеліске тексеру негізінде ашады. Ауданы A 200м² болатын іргетасқ а ірігілік берілгені болмаса онда СНиП П -19-ғ а 79 негізгі сипаттамасын анық тауғ а мына формуланы ұ сынады:

, (11.1)

мұ нда:

В_о – коэффицент, Қ НжЕ қ абылданғ ан;

Е – топырақ тың жалпы деформация модулі;

A_o = 10 м² , А – іргетас табанының ауданы;

А> 100 м² болатын іргетасқ а С_z – коэф/і А=200м² іргетас қ абылданғ ан.

С_у С_х жә не С_z коэффицент мә нін Қ НжЕ-19-79 бойынша тә уелділік арқ ылы анық талады:

С_у = 2 С_z; С_х =0, 7; С_z = С_z (11. 2)

Динамикалық нү ктемесі бар машина астынадғ ы іргетасын жобалау кезінде қ атаң дық негізінде коэффициент қ олданылады, ол серпімділік кезінде СНИП-19-ғ а бойынша анық талады.

Бірқ алыпты қ ысылу (сығ ылу):

К_z = С_z А (11.3)

Бірқ алыпсыз қ ысылу (сығ ылу):

К_у = С_у I (11.4)

мұ ндағ ы I – іргетас табанын инерция моменті;

Бір қ алыпты қ озғ алыс:

К_x = С_x А_x (11.5)

Бірқ алыпсыз қ озғ алыста:

К_x = С_x I_x (11.6)

Демпфировандық сипаттамасының сапасы ретінде іргетастың тербелуі кезінде энергияны жұ туы, Қ НжЕ-19-79 ережеге сә йкес, сын кезінде анық талуғ а тиіс салыстырмалы тербелісті демпфирлеу коэффиценті енгізілген тербелістің ө згеруі кезіндегі ө лшем ү лгісі. Тә жирбелік мә ліметтер болмаса, онда шамасының мына формуламен анық талады. Орнық қ ан тербеліске гормоникалық:

, (11.7)

мұ нда:

Рср – Қ НжЕ «Ғ имараттар негіздері» ұ сынысы бойынша анық талады. Орташа статистикалық қ ысым орнық сыз тербеліске горизонтальды _х айнымалы тербеліске кө лденең алғ анда _у жә не тік ось коэффиценті демпфировандық салыстырмалы тең деп аталады.

(11.8)

Қ аралғ ан коэффиценттер іргетас табанының ауырлық центірінен ө тетін шиеленістіруді іргетас табанына ісер теуші момент z тік, х- кө лденең қ озғ алатын серпімділік сә йкестігі, тік, кө лденең оске қ арағ анда ₁ бұ рылыстар байланыстырады.

(11.9)

(11.10)

Динамикалық жү ктемесі бар машина астындағ ы іргетасты жобалау машина астындағ ы жобалауда келесі шарттар сақ талуы тиіс, беріктілік шартын қ анағ аттандыруы, тұ рақ тылық жә не экономдылық, іргетас тербелісінің қ ызметші персонғ а зиянды ә серін тигізбейді, технологиялық процесс, қ ұ рал жабдық тар жә не де ғ имарат қ ұ рылымына немесе бө лек элементтерге зиянды ә серін тигізбеуі керек. Іргетасқ а динамикалық жү ктеме тү сіретін барлық машиналар 2 тү рге бө лінеді. 1) периодты ә сер, яғ ни ең басты қ айтымды механизмі бар машина, электр қ озғ алыстар, турбоагрегаттар, поршенді қ озғ алтқ ыш, компрессор 2) бейпериодты қ озғ алыс яғ ни басты қ озғ алысы бірқ алыпсыз айналу немесе қ айтымды механизмі бар машина, жетекші қ озғ алтқ ыш жә не т.б.

Іргетастың тү рі формасы ө лшемдері машинаның, есептеу нә тижесінде белгілі болады. Іргетастың мейілінше формасын қ арау жә не де конструкциясын бірың ғ айлығ ын, ә сіресе жиналмалы – монолитті, қ ұ растырмалы іргетасты қ олданғ анда.

Динамикалық жү ктемесі бар машинағ а іргетасты жобалауда машина орнатылатын рамалық, кө лденең қ атардан тұ ратын рама, бойлық балканы жалғ астыратын тіреу қ абырғ алық, іргетас тақ тасынан тұ ратын бойлық жә не кө лденең қ абырғ а жә не жоғ ары кө леденең темірбетонды тақ татаста арматураланбағ ан немесе қ ұ рылымды арматураланғ ан бетонды тү рдегі массивте машинаны бекітуге арналғ ан ұ ң ғ ымалар, тетіктер болады. Айнымалы немесе қ айтымды кему механизмі бар машинағ а іргетасты келесідей есептейді.

Ө шуін есептегенде еріксіз тік тербелістің амплитудасы мына формуламен анық талады.

, (11.11)

мұ нда:

F_z ⁰- тік кү шпен F_z біршама ү лкен мә ні;

m - тербеліп тұ рғ ан іргетас немес машинаның массасы;

ω - еріксіз тербелістің жиілігі – машинаның анализ жиілігі.

Аласа іргетас болса, (B> 3h) мұ ндағ ы в- іргетас һ -биіктігі ұ зындығ ы, горизонтальды айнымалы қ озғ аоту кү шінің F_n елемеуге болады:

, (11.12)

мұ нда:

F_n⁰ – F_n кө лденең кү штің ү лкен мә ні. Биік іргетас болса, (B< 5h) іргетас табанының ауырлық центрінен ө тетін, айналуғ а перпендикуляр жазық тық та жататын осьпен салыстырғ анда айнымалыны тербелісте болғ ан жоғ ары іргетастың кө лденең жылынуының амплитудасы:

(11.13)

, (11.14)

мұ нда:

H – Fh - ә сер ету сызығ ынан іргетас табанына дейінгі ара қ ашық тық;

Q_o - Массасының инерция моменті.

5h< B< 3h - іргетас кимасындағ ы кө лденең тербелісті амплитудасы:

, (11.15)

мұ нда:

h₁ – қ ондырғ ының ауырлық центірінен іргетас кимасына дейінгі ара қ ашық тық;

a_y, a_x, - іргетастың ү стінгі кө лденең орын ауысуымен серпімділік қ озғ алысының амплитудасына сә йкес Қ НжЕ «Ғ имараттар негіздері» формуласы бойынша анық талады.

5 m 8 Tu - жиіліктегі тербелісте тербеліс амплитудасы 0, 15-0, 05 мл – ден аспауы керек. Тербеліс амплитудасын азайту ү шін тік қ озғ аушы кү шіне іргетасты максималды дамытылғ ан табан жә не аз массамен орындайды.

Соқ қ ы ә сері бар машина астындағ ы іргетас тік тербелісті айтарлық тай ә сер етеді, қ айтымды кері маң ызды роль атқ армайды. Ө те қ атты соқ қ ы тө стің іргетасын бұ зуы мү мкін, оны ө те кү рделі конструкциялық мен алдын алуғ а болады.

Іргетас шаботтан, шаботасты тө семнен еменнен жасалғ ан жә не шабот тасты қ абырғ а тақ тасынан тұ рады. Балғ а асты іргетасты есептеуді екі еркін дә реже жү йесімен жү ргізіледі. Алдын ала жуық тау ә сері мен іргетас ауданын а жә не оның салмағ ын анық тайды.

(11.16)

, (11.17)

мұ нда:

- соқ қ ы кезінде орнына келу коэффиценті;

U - соғ атын кездегі қ ұ лап келе жатқ ан балғ аның б-ғ ы;

R - топырақ негізінен есептелген кедергісі;

C_o – қ ұ лап келе жатқ ан балғ аның есептеген мә ні;

C₁ - шабот шамамен алғ андағ ы салмағ ы тік тербелістің Қ НжЕ 19-79 бойынша амплитудағ ы:

, (11.18)

мұ нда:

- Қ НжЕ «Ғ имараттар негіздері» бойынша анық талатын тік тербеліске арналғ ан салыстырмалы демпфирлеу коэффиценті;

- ө зінің тербеліс жиілігі.

Барлық топырақ тү рлері ү шін, м мұ нан басқ а а_z=12мм болып, қ абылданады. Табанның а₁ мен қ анық қ ан қ ұ м дымқ ылдау, шамды, ұ сақ талып тұ нғ анда а_z=0, 8 мм болады. Кейбір жағ дайларда табанды қ адаммен кү шейтеді, іргетас қ адамын орналастыру ү шін бұ рғ ылап тесіктер жасайды.

Негізгі ә дебиет: 1[255-261], 2[304-308]

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Тербеліс кө зі қ андай тү рлерге бө лінеді?

2. Ерікті тербеліс қ ай жағ дайда болады?

3. Еріксіз тербеліс ше?

4. Іргетасқ а динамикалық жү ктеме тү сіретін машиналар қ андай тү рлерге бө лінеді?

5. Бұ л машиналарды сипаттап берің дер.