Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі семей қаласының ШӘКӘрім атындағы мемлекеттік униврситеті

Сурет 7,2. Таврлы қима.

Төртбұрышты элементке қарағанда таврлы элемент тиімді болып саналады, өйткені көтеру қабілеті бірдей болғанымен бетон шығыны аз болады. Полкалардың ені үлкен болған жағдайда қабырғадан ең үлкен аралықта жатқан свесте кернеу аз болады. Сондықтан, есептерде полкалар свесінің эквивалентті енін b'_f кіргізеді, нормалар қажет еткенде мәнін шектеп отырады.

Егер қысылған аймақтың астыңғы шегі полка аралығында жатса (сурет 7,2 б), онда таврлы қиманы тік төртбұрышты сияқты есептейді, өлшемдері b'_f және h₀, өйткені созылған аймақтың бетоны көтеру қабілетіне әсер етпейді.

Қысылған аймақтың астыңғы шегі келесі теңдеумен анықталады

Элементтің көлбеу қимасы бойынша көлденең күшіне қарсы беріктігі:

Мұндағы,

Q_sw – көлбеу сызаттарымен өтетін, бір көлденең арматураның қабылдайтын көлденең ішкі күш (сурет 7,3);

Q_s,ins– көлбеу сызаттарымен өтетін, отгибтардың қабылдайтын көлденең ішкі күш;

Q_b– армирленген көлбеу қимадағы қысылған бетонның қабылдайтын көлденең ішкі күш;

q_sw – көлбеу қима аралығында элемент ұзындығы бірлігіндегі қамыттардағы күш;

Көлбеу қималарын көлденең күштерге есептеудегі басты мақсат - бетон қимасының және бойлық арматураның жеткілікті екенін есептеу, керекті ауданды және қамыттардың дұрыс орналасуын қадағалауболып табылады.

Есептеу кезінде сонымен қатар, қамыттар s, аралығындағы, тірек пен отгиб арасындағы s₁, және отгиб араларындағы s₂беріктігін қамтамасыз ету қажет (сурет 7,3 а).

Сурет 3,7. Көлбеу қималарын есептеуде

Берілгендер белгілі болғанда, есепті келесі қатармен есептейді:

1. Бірінші жағдай бойынша көлденең арматура керек пе жоқ па екенін тексереді.

Q≤2,5 Rbtbho	(1.33)

2. Екінші жағдай бойынша көлденең арматура керек пе жоқ па екенін тексереді.

Q≤ φb2(1+ φn)Rbtbh2o/c;

(1.34)

Егер керек болса – есепті жалғастырады.

3. Q_bminмәнін анықтайды (1.32), формула бойынша.

4.q_swмәнін (1.29) формула бойынша есептейді, және келесі шарт q_sw≥Q_bmin/2h_olбойынша тексереді.

5. s≤s_maxшарт бойынша қамыт қадамдарын табады, s_max =φ_b2R_btbh²_o/Q

6. М_bмәнінформула (1.30) бойынша есептейді.

7. с мәнінформула (1.30) бойынша есептейдіжәнес≤(φ_b2 /φ_b3)h_o.

8.Қысылған бетонның есептелетін көлбеу қима үстіндегі көлденең күшін Q_bесептейді, формула Q_b=M_b /с, және Q_b≥ Q_bmin шартын тексереді

9. Көлбеу қима басындағы көлденең күшін есептейді, формулаQ=Q_max-q_c.

10. Есептелетін көлбеу қиманың с_опроекциясын(1.30) формуласымен табады, керекті шектеулерді ескере отырып.

11. Q_sw көлденең күшін есептейді, көлденең қимадағы қамыттарға түсетін, формула (1.28).

12. (1.27) формула бойынша көлбеу қимадағы беріктік шартын тексереді. Егер шарт орындалмаса, s қадамын азайтады немесе A_sw-ны үлкейтеді.

13. Көлбеу қысылған талшық бойымен беріктікті тексереді

Сурет 3,8. Көлбеу қималарын қамыттармен күшейту

1. 
   Жалпы түсінік. Қолдану аймағы.
   
2. 
   Беріктік және аязға төзімділік.
   
3. 
   Қысу,созу және иілу кезінде беріктікке әсер ететін негізгі факторлар.
   
4. 
   Деформативті сипаттамалар.
   

Артықшылықтары – ол отқа төзімділік, жақсы жылу және дыбыс өткізгіштігі, ұзақ уақытқа жарамдылық, аз эксплуатациялық шығындары. Көп жағдайда тас материалдары жергілікті болып келеді.

Кемшіліктері – үлкен өзіндік массасы және қол еңбегін көп қажет етеді.

Қазіргі кезде арасына жылу изоляциялық материалдар салынған көп қабатты кірпішті сыртқы қабырғаларды кеңінен қолданады. Көтеру қабілеттігін жоғарлату үшін болатты арматураларды қолданады; бұндай қалауды теміртасты қалау д.а.

Ерітінді ретінде бейорганикалық байланыстырғыштан (цемент, ізбес, саз), ұсақ толтырғыштан (құм), судан және арнайы қосымшалардан құралған ерітіндіні қолданады. Байланыстырғыш түріне қарай ерітінділерді цементті, ізбесті және араласқан (цемент-ізбесті, цемент-сазды) деп бөледі. Құрылыс ерітінділері жаңа дайындалған күйінде қозғалғыштық және су ұстамдылық қасиеттеріне ие болуы керек, ал қатқан күйінде беріктігі жоғары болуы керек.

Тасты материалдарды келесідей бөледі:

Түріне қарай:

• 
  Табиғи, тас карьерларында алынады (бут, қиыршық тас);
  
• 
  Жасанды тастар, күйдіру тәсілімен алынған (керамикалық), және күйдірусіз тәсілімен алынған тастар (силикатты, шлакты, бетонды тастар);
  

• 
  Тұтас кірпіш және тұтас тастар;
  
• 
  Бос денелі кірпіш және әртүрлі қуыстары бар тас;
  

Сурет 8,1. Кірпіш және керамикалық тастар.

Тұтас қалаудың монолиттігін және беріктігін қамтамасыз ету үшін вертикалды және көлденең тігістердің байлауын жасайды. Көп таралған түрлері бір қатарлы және көп қатарлы жүйелер (сурет 8,2).

Сурет 8,2. Қабырға қалауларын байлау түрлері.

Вертикалды және көлденең тігістердің орташа қалындығы 10мм. Жеңілдетілген қалауларда қалау материалының бір бөлігін жылу изоляциялық материалмен алмастырады. Жеңілдетілген қалаулардың түрлері (сурет 8,3).

Сурет 8,3. Тас қалауларының түрлері.

а- жылу изоляциялық тақталардың қабырға бетіне жақын арада орналасуымен; б- жылу изоляциялық тақталардың қабырға ішінде орналасуымен; в,г- вертикалды көлденең қабырғашықтары бар; д- кірпіш-бетонды қалау; е- жылу изоляциялық қалың тігісті қалау.

2Тасты материалдардың беріктігін эталон үлгілерін қысуға сынау арқылы анықтайды. Кірпіштерді сонымен қатар, иілуге сынайды. Тас пен бетон мортты материалдар болып табылады, қысуға беріктіктері созуға беріктікке қарағанда 10-15 есе үлкен болып табылады. Сондықтан, тас маркаларын өстік қысуға сынайды:

• 
  Аз берікті тастар (жеңіл бетонды және табиғи тастар): 4, 7, 10, 15, 25, 35, 50;
  
• 
  Орташа берікті тастар (кірпіштер, керамикалық, бетонды және табиғи тастар): 75, 100, 125, 150, 200;
  
• 
  Жоғары берікті тастар (кірпіштер, бетонды және табиғи тастар): 250, 300, 400, 500, 600,800, 1000.
  

Аязға төзімділікке эталон үлгілерін қатар қатырып ерітумен сынайды. Тас материалдары үшін нормалар бойынша F10-F300 маркалары қабылданған.

Қалауға қысу күштері әсер еткен кезде ерітінді деформациясы көлденең тігістерде тас материалының деформациясына қарағанда әлдеқайда жоғары болады, сондықтан қалау бұзылуының себебі ол тастағы созу күштері. Тігістердің қалындығы жоғарлауымен қалау беріктігі төментейді. Қысу кезіндегі бұзылу, вертикалды тігістердің ашылуынан және тастардағы жергілікті сызаттардың пайда болуынан басталады. Күш жоғарлауымен ұсақ сызаттар бір бірімен бірігіп, қалау жеке бағандарға бөлініп кетеді. Күштің аздап жоғарлауымен бағандар орнықтылығы жоғалады да қалау бұзылады.

Қалаудың беріктік және деформативтік қасиеттерін призма тәрізді үлгілерді сынау арқылы табады, негіз өлшемі 38х38 немесе 51х51см, биіктігі 110....120см.

Өстік қысуға есепті кедергі R-ді қабырғаларды, бағандарды, аралық қабырғаларды есептегенде қолданады. Бұл өлшем әрқашан тас беріктігінен аз болады, ерітінді беріктігі қандай берік болмасын.

Өстік созылуға есепті кедергісі R_t, иілу кезіндегі созылу R_tb, кесілуге R_sqбұзылатын аймақтағы қима түріне байланысты болады. Қалау бұзылуының екі түрі болады:

• 
  Байланбаған қима бойымен, олар қалаудың көлденең тігістері болып табылады (сурет 8,4 а);
  
• 
  Байланған қима бойымен, олар қалаудың вертикалды тігістері болып табылады; бұл кезде қима баспалдақ түрінде болады (сурет 8,4 б).
  

Сурет 8,4. Қалаудың созу кезінде бұзылуы, және қысу кезіндегі деформация графигі.

Аз кернеу әсер еткенде қалау серпімді жұмыс істейді, деформативтілігі серпімділік модулімен сипатталады (деформацияның алғашқы модулі)Е_о=tgφ_o, армирленбеген қалау үшін:

R_u– қалаудың өстік қысуға уақытша кедергісі (орташа беріктік шегі).

Нормалар бойынша деформация модулі Е конструкцияларды беріктікке есептегенде Е= 0,5Е_о. Бойлық және көлденең күштерден болатын қалаудың деформациясын Е= 0,8Е_оформуласымен есептейді.

Дәріс 9. Тасты конструкциялардың элементтерін есептеу.

1. 
   Ортасынан қысылған элементтерді беріктікке есептеу.
   
2. 
   Ортасынан тыс қысылған элементтерді беріктікке есептеу.
   
3. 
   Шектік жағдайдың екінші тобы бойынша есептеу.Теміртасты конструкциялар элементтері
   

m_g – ұзақ жүктемені ескеретін коэффициент;

φ – бойлық иілудің коэффициенті;

R– қалаудың қысуға есептік кедергісі;

А- элементтің қимасының ауданы;

η– иілгіштікті ескеретін коэффициент (СНиП бойынша);

ηжәнеφ коэффициенттері қалау материалынан және қысылған элементтердің иілгіштігіне байланысты болады. Кез келген формалы элементтің иілгіштігі есептік ұзындықтың қиманың радиус инерциясына қатынасын айтамыз.

Белгісіз формалар үшін λ_i=l_o/i; тік төртбұрышты толық қималар үшін λ_h=l_o/h; мұндағыl_o- элементтің есептік биіктігі; h –тік төртбұрышты қиманың аз өлшемі; i – ең кіші инерция радиусы.

Сурет 9,1. Ортасынан қысылған элементтерді есептеу үшін.

Қысылған қабырғалар мен бағандардың есептік биіктігі олардың көлденең тіректерге (ара жабын) тірелу түріне байланысты. Қозғалмайтын тіректерде (биік ғимараттардың қабырғалары мен бағандары)l_o=Н(сурет 9,1 а). Үстіңгі серпімді тірек және астыңғы тірек қатаң қысылғанда (бір қабатты өндірістік ғимараттардың қабырғалары мен бағандары)l_o=1,5Н бір аралық үшін, және l_o=1,25Н көп аралықты ғимарат үшін (сурет 9,1 б). Еркін тұрған конструкция үшін l_o=2Н (сурет 9,1 в).

Қысылған элементтердің кималарын біртіндеп таңдайды. Тас пен ерітінді түрін және маркасын қабылдап, қалаудың норма бойынша қысуға есептік кедергісін табады.

Сурет 9,2. Ара қабырғаларын есептеуде.

Эксцентриситет ұлғаюымен күштен алыс жерде қысу кернеулері азаяды, содан кейін таңбасын өзгертеді, яғни созылу пайда болады (сурет 9,2 б).

Тас конструкцияларының ортадан тыс қысылу кезінде көтергіш қабілеті қамтамасыз етілген деп есептелінеді, егер келесі шарт орындалса:

Ерікті формалы қималар үшін және ірі блокты ұяшықты бетонды тастар үшін ω=1, қалған тастар және тік төртбұрышты қималар үшін

е_о=М/N – қиманың ауырлық центріне байланысты Nесептік күш эксцентриситеті;

h– иілу моменті жазықтығы бойымен әсер ететін қима аймағының биіктігі.

m_gкоэффициентінің физикалық мағынасы ортасынан қысылған элементтерде есептегендей болады

Ортасынан тыс қысылған элементтердің бойлық иілу коэффициенті φ₁бүкіл қима биіктігі үшін hбойынша бойлық иілу коэффициентіφ және элементтің қысылған аймағының коэффициенті екеуінің орташа арифметикалық мәні арқылы табылады, тік төртбұрышты қима үшін h_c=h-2e_o.

Қалыңдығы 25 см көтергіш және өз салмағын ғана көтеретін қабырғаларда кездейсоқ эксцентриситет еске алынады, ол өз кезегінде бойлық күші эксцентриситетімен қосылады. Кездейсоқ эксцентриситет мәні көтеретін қабырғалар үшін 2 см, өз салмағын ғана көтеретін қабырғалар үшін – 1см.

Шектік эксцентриситеттер үшін нормалар қабылданған. Эксцентриситеттің ең үлкен мәні жүктеменің негізгі үйлесімі үшін 0,9у аспау керек, ерекше үйлесім үшін 0,95у, 25см-лі және одан да аз қабырғалар үшін 0,8у және 0,85у. Бойлық күштің нүктесінен ең қатты қысылған аймаққа дейін арасы көтеретін қабырғалар мен бағандар үшін 2см-ден аспау керек.

Сызат ашылуына есептеген кезде байланбаған тігіс бойынша шектік кернеулерін анықтайды және қалаудың серпімді жұмыс істеуі қабылданады. Олар байланбаған қима бойынша R_tb есептік кедергісінен аспау керек, сонымен қатар γ_rкоэффициентіне көбейтілген.

γ_r коэффициенті конструкцияның жұмыс істеу мерзіміне байланысты, және қалаудың жұмыс істеу шарты және сипаттамасына да байланысты.

I – қима инерция моменті;

(h-y) – қиманың ауырлық центрінен созылған шетінің ең алыс аймағына дейін қашықтығы.

 
Дәріс 10. Металл конструкциялары.Металл конструкциялар материалдары

1. 
   Негізгі мағлұмат, қолдану аймағы.
   
2. 
   Құрылыс болаттары.
   
3. 
   Керекті сипаттамалары және сипаттау тәсілдері.
   
4. 
   Алюминий балқымалары.
   
5. 
   Әртүрлі факторлардың болат қасиеттеріне әсері.
   

1. 
   өнеркэсіптік гимаратгар;
   
2. 
   көпқабатты және биік ғимараттардың қаңқасы;
   
3. 
   ғимараттардың үлкенаралықты жабыны;
   
4. 
   көпірлер, эстакадалар;
   
5. 
   мұнаралар мен мачталар;
   
6. 
   табактық конструкциялар;
   

Толығымен металлды қаңқалармен қатар аралас қаңқалар да қолданылады. Аралас қаңқаларда темірбетон ұстындарға жабынның болат конструкциялары мен кран асты арқалықтары орналастырылады.