Дәріс №11. Дәрістің атауы. Алдын-ала кернеуленген ТБ және алдын-ала кернеу жоғалтулары. Темірбетон кедергісі теориясының мақсаты.
Алдын ала кернеу келесі сұлба бойынша жүргізіледі
Сурет 4,3. Алдын ала кернеу жасау сұлбасы
а- арматура дайындау; б- созу; в- тарту құрылғыларын алу; г- бетонның серпімді қысылуы;
Алдын ала кернелген элементтер өндірісінде алдын ала кернеуді екі түрмен жасайды: арматураны тірекке бекіту немесе бетонға бекіту.
Арматураны тірекке бекіту тәсілін кішкентай немесе орташа аралықты конструкцияларға қолданады және зауыттарда жасайды. Арматураны бірінші формаға салып, керекті кернеуге дейін созады, кейін сол формаға бетон құйылып керекті беріктікті алғанша тұрады. Содан соң арматураны бекіткен жерден босатады. Бастапқы формасына келу үшін арматура қысылады да бетонмен жақсы тіркескеннің арқасында бетонды да қысады(сурет 4,4).
Сурет 4,4. Арматураны тірекке тарту
Арматураны бетонға тарту көбінесе үлкен аралықты элементтерде қолданады (фермалар, көпірлер). Ол үшін бетонды элементті жасаған кезде ішінде арнайы каналдар қалдырып қояды. Канал диаметрі арматура диаметрінен 5-15мм артық болады, бұл мақсатта жұқа қабырғалы құбырлар қолданылады. Бетон қатқаннан кейін каналдарға арматура кіргізіліп, керекті кернеуге дейін созылады, бекіту жері бетон бүйірі болып табылады. Ең соңында каналдарды цемент қоспасымен қысым арқылы толтырады (сурет 4,5).
Сурет 4,5. Арматураны бетонға тарту
Арматураны созу механикалық, электротермиялық және электротермомеханикалық тәсілдердің көмегімен жүргізеді.
3 Алдын ала кернеудің маңызы конструкцияның кейін жұмысына зор әсерін тигізеді. Неғұрлым көп болса, соғұрлым әсері жақсы болады. Бірақ тым көп тартылған арматураның үзіліп кету қаупі үлкен. Ал егер арматура аз тартылса, уақыт өткеннен кейін әсері мүлдем жоғалады. Алдын ала кернеудің мәнін келесі шектерде қабылдау қажет
σsp+p≤Rsn; σsp-p≥0,3Rsn
Мұнда,
Р- алдын ала кернеудің мүмкін ақаулығы, механикалық тәсілде 0,05σsp;электротермиялық әдісте30+360/L, МПа (L – сырық ұзындығы, м).
Бастапқы кернеу мәні арматурада тұрақты қалып қалмайды, уақыт өткен сайын материалдардың ерекшеліктеріне және дайындау технологиясына байланысты азайып отырады. Кернеу жоғалтудың екі түрі бар: бірінші, бұйымды дайындаған кезде; екінші, бетонның қысылуынан кейін.
Бірінші жоғалтулар:
-
Тірекке бекіткен кезде кернеудің релаксациясынан; арматура түрінен және созу әдісіне байланысты болады, механикалық әдіс кезінде σ1=0,1σsp-20,электротермиялық және электротермомеханикалық әдісте - σ1=0,3σsp.
-
Температураның өзгеруінен, яғни арматураның және созатын құрылғылардың температураларының айырмашылығы, В40 бетоннан төмен бетондар үшін σ2=1,25Δt, В45 және одан жоғарғы бетондар үшін σ2=1Δt; мұндағы Δt арматура мен тіректің температура айырмашылықтары.
-
Анкерлердің деформациясынан болатын жоғалту σ3=(λ/l)Еs, мұндағыλ=2мм – шайбалардың қысылуы, λ=1,25+0,15d инвентарлы қысқыштардағы сырықтардың орын ауыстыруы, d- сырық диаметрі, l- сырық ұзындығы; электротермиялық созу кезінде σ3=0; бетонға тіреген кезінде σ3={(λ1+λ2)/l}Еs.
-
Арматураның үйкелісінен болатын жоғалту σ4
-
канал немесе бетонға тіреген кезінде конструкциямен болатын үйкелістен;
-
тірекке тіреген кезде майысатын жердегі болатын үйкеліс.
-
Болатты форманың деформациясынан болатын жоғалту, конструкцияның түріне, ұзындығына және формасына байланысты болады, белгісіз болса σ5=25 МПа деп қабылдайды;
-
Бетонның ағуынан болады, қатаю түріне, кернеу мәніне және бетон классына байланысты, бетонды қысу кезінде және кейін 2-3 сағат аралығында болады. Табиғи қатаю кезінде σ6=40σbp/Rbp, егер кернеу σbp/Rbp ≤α болса, мұндағы α =0,25+0,025 Rbp ≤0,8 σbp- бетонды қысатын кернеу.
Екінші жоғалтулар:
-
Армматураның кернеуінің релаксациясынан болатын σ1=σ7.
-
Бетон отыруынан болады σ8, бетон түріне, созу түріне және қату түріне байланысты.
-
Бетон ағуынан болады, алдын ала қысу күшінің ұзақ әсерінен болады, бетон түріне, созу түріне және бетондағы кернеуге байланысты,
Егерσbp/Rbp ≤0,75, болса бетон сызықты түрде ағады.Онда σ9=150ασbp/Rbp.
Егерσbp/Rbp>0,75, болса бетон сызықты емес түрде ағады. Онда σ9=300α(σbp/Rbp-0,5)
-
Арматура кедір-бұдырлығынан болатын бетондағы жаншылу, бетонға орау тәсілімен созылса (диаметрі 3м болатын құбырларда және резервуарларда)σ10=70-22d.
-
Құрылымды конструкцияның блоктарын қосқан кезде арасында болатын қысу деформацияның салдарынан σ11=(nλ/l)Es, мұндағыλ=0,3…0,5 – қосылыс қысылуы,n – тігіс саны.
Алғашқы кернеулер жоғалтуларын екі топқа бөледі (кесте 1),σlos,1 –бірінші жоғалтулар, бетонның қысылуына дейін; σlos,2 – екінші жоғалтулар, бетонның қысылуынан кейін.
Кесте 1. Алғашқы кернеу жоғалтуларының топтары
Созу тәсілі
|
σlos,1
|
σlos,2
|
Тірекке
|
σ1+ σ2+ σ3+ σ4+ σ5+ σ6
|
σ8+ σ9
|
Бетонға
|
σ3+ σ4
|
σ7 + σ8+ σ9 + σ10+ σ11
|
Толық жоғалтулар 200…300 МПа-ға дейін жетуі мүмкін. Нормалар бойынша оларды 100 МПа етіп қабылдайды.
Дәріс №11.Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1.Темірбетон кедергісі теориясының мақсаты қандай? және
2.ТБ элементтерінің кернеліп-деформацияланған күйінің үш кезеңін атаңыз.
3.Бетондағы алдын-ала қысу күші қандай күштердің мәндеріне тең?
Дәріс №12. Дәрістің атауы. Иілген ТБ элементтерін нормальді және көлбеу қимасы бойынша есептеу. Тасты және теміртасты конструкциялар олардың түрлері, қасиеттері.
Кез келген симметриялы формалы элементті беріктікке нормальді қима бойынша есептегенде, элементтің шектік жағдайда тепе-теңдікте тұрғанын қабылдайдыΣМ=0жәнеΣХ=0.
Кернелмейтін бір арматурамен армирлеген кезде ΣХ=0 теңдігін келесі түрде жазуға болады:
RbAbc= RsAs(1.15)
Ал ΣМ=0 теңдігін келесі түрде жазуға болады:
М ≤ Мu= RbAbczb = RbSbc(1.16)
Сурет 7,1. Иілген элементті есептеуде
а- кернеу мен күштің сұлбасы; б- бұзылу сұлбасы.
Аb= bx; zb= ho- 0,5x; Sb= Аb zb = bx(ho- 0,5x)
Rbbx = RsAs; x = RsAs/(Rbb)(1.17)
ξ = x/ho= RsAs /(Rbbho); M ≤ Rbbx(ho- 0,5x)(1.18)
Мұндағы,
ξ – қысылатын аймақтың салыстырмалы биіктігі.
Сонымен қатар, қысылатын аймақтың ауырлық центрімен өтетін өс арқылы момент көмегімен өрнектеуге болады:
M ≤ RsAs(ho- 0,5x)(1.19)
(1.17),(1.18),(1.19) формулаларын бірге қолданады. Олар келеді егер x<ξRho, мұндағы ξR- қысылатын аймақтың шектік салыстырмалы биіктігі, бұл кезде арматурадағы созу кернеуі шектік мәнге ие болады σs→Rs.
ξR= xR/ho = ω/{1 + σsR/σscu (1 - ω/1,1)}(1.20)
Элементтің көтеру күші бірдей болған жағдайда, арматура қимасы соғұрлым кіші болады, егер ho жұмысшы қиманың биіктігі ұлғайса. Яғни арматурасы көп және аз қималарды алуға болады.
Армирлеу коэффициенті
μ = As/(bho)(1.21)
Және армирлеу үлесі μ100, келесі қатынастарды ескергенде bxRb= RsAs жәнеξ=x/hoкелесі түрде көрсетілуі мүмкін:
μ = ξRb/Rs; 100μ = 100ξRb/Rs(1.22)
Осы жерде төртбұрышты қимадағы арматура үлесінің максималды мәнін табуға боладыξR.
Таврлы қималар көп жағдайда жеке элемент немесе құрастырмалы, монолитті конструкциялар құрамында кездестіруге болады. Таврлы қималы элемент полка және қабырғадан тұрады, көбінесе бір арматуралы болып келеді(сурет 7,2).
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.
Есептік формулалар (кернелмеген элементтер үшін):
Rbb'f x = RsAs
|
(1.23)
|
M ≤ Rbb'f (ho- 0,5x) немесе M ≤ αmRbb'f ho2
|
(1.24)
|
Егер қысылған аймақтың астыңғы шегі полкадан төмен орналасса, онда қиманың қысылған аймағы қабырғаның қысылған аймағынан және полка свесінен тұрады.
Қысылған аймақтың астыңғы шегі келесі теңдеумен анықталады
RsAs= Rbbx + Rb(b'f- b)h'f
|
(1.25)
|
Созылған арматурадағы біркелкі әсер ететін күштер арқылы өтетін нүкте бойымен момент бойынша беріктік шарты:
M ≤ Rbbx (ho- 0,5x) + Rb(b'f - b) h'f(ho – 0,5 h'f)
|
(1.26)
|
Таврлы қима үшін келесі шарт орындалуы тиісx≤ξRho.
Тасты және теміртасты конструкциялар олардың түрлері, қасиеттері.
{Дәріс конспектері}
Тасты қалау деп ерітінді арқылы тұтас материалға айналған жасанды немесе табиғи тастардан құралған қалауды айтамыз. Тасты конструкциялар мыңдаған жылдар бойы қолданысқа ие болған, қазіргі кезде де сыртқы және ішкі қабырғаларда, іргетас бағандарында көп қолданады.
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);
Құрылымына байланысты:
-
Тұтас кірпіш және тұтас тастар;
-
Бос денелі кірпіш және әртүрлі қуыстары бар тас;
Қол тасты қалау үшін керамикалық кәдімгі, қуысты, силикатты және т.б. қолданады, өлшемдері 250х120х65мм, және модульді, өлшемдері 250х120х88мм. Массасын төмендету үшін қыстар қарастырылған (сурет 8,1 а). Сонымен қатар, керамикалық тастарды қолданады, өлшемдері 250х120х138 (сурет8,1 б).
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.
Тасты 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:
Дәріс №12.Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1.Тасты және теміртасты конструкциялар олардың түрлерін, қасиеттерін атаңыз.
2. Қысу,созу және иілу кезінде беріктікке әсер ететін негізгі факторлар
3. Иілетін элементтердің көлбеу қимасы бойынша көлденең күшке есептеу және көлденең сырықтарды есептеу жолдары.
Дәріс №13. Дәрістің атауы. Тасты конструкциялардың элементтерін есептеу.
Ортасынан қысылған және ортасынан тыс қысылған элементтерді беріктікке есептеу.
Ортасынан қысылған армирленбеген элементтерді көтеру қабілеттігіне есептегенде (тең аралықты ішкі бағандар) қамтамасыз етілген деп есептелінеді егер келесі шарт орындалса:
N ≤ mgφRA
|
(2.2)
|
mg=1-ηNg/N
|
(2.3)
|
Мұндағы,
N – есептік бойлық күш;
mg – ұзақ жүктемені ескеретін коэффициент;
φ – бойлық иілудің коэффициенті;
R– қалаудың қысуға есептік кедергісі;
А- элементтің қимасының ауданы;
η– иілгіштікті ескеретін коэффициент (СНиП бойынша);
Ng- ұзақ жүктемелерден болатын есепті бойлық күш;
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 λi=lo/i; тік төртбұрышты толық қималар үшін λh=lo/h; мұндағыlo- 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)lo=Н(сурет 9,1 а). Үстіңгі серпімді тірек және астыңғы тірек қатаң қысылғанда (бір қабатты өндірістік ғимараттардың қабырғалары мен бағандары)lo=1,5Н бір аралық үшін, және lo=1,25Н көп аралықты ғимарат үшін (сурет 9,1 б). Еркін тұрған конструкция үшін lo=2Н (сурет 9,1 в).
Қысылған элементтердің кималарын біртіндеп таңдайды. Тас пен ерітінді түрін және маркасын қабылдап, қалаудың норма бойынша қысуға есептік кедергісін табады.
Көптеген тас конструкциялар ортадан тыс қысылған болып келеді, оларда қысу күші Nэксцентриситетпен қойылған (сурет 9,2).
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:
Мұндағы
N – есептік бойлық күш;
R–қысуға қалаудың есептік кедергісі;
Ас – кернеу эпюрасы тік төртбұрышты болған кездегі қысылған қима аймағының ауданы, бұл кезде оның ауырлық центрі Nкүші нүктесімен сәйкес деп қабылданады;
ω – қиманың аз кернелген аймағының әсерінен болатын есептік кедергінің көбею мүмкіндігін ескеретін коэффициент.
Ерікті формалы қималар үшін және ірі блокты ұяшықты бетонды тастар үшін ω=1, қалған тастар және тік төртбұрышты қималар үшін
Мұнда
ео=М/N – қиманың ауырлық центріне байланысты Nесептік күш эксцентриситеті;
h– иілу моменті жазықтығы бойымен әсер ететін қима аймағының биіктігі.
mgкоэффициентінің физикалық мағынасы ортасынан қысылған элементтерде есептегендей болады
mg=1-ηNg//N (1+1,2еog/h)
|
(2.6)
|
h ≥ 30 см болғанда немесеi ≥ 8,7 см болғанда mg=1.
Ортасынан тыс қысылған элементтердің бойлық иілу коэффициенті φ1бүкіл қима биіктігі үшін h бойынша бойлық иілу коэффициенті φ және элементтің қысылған аймағының коэффициенті екеуінің орташа арифметикалық мәні арқылы табылады, тік төртбұрышты қима үшін hc=h-2eo.
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.
Егер ортасынан тыс қысылған элементтерде есептік бойлық күш ео>0,7у эксцентриситетімен әсер етсе, қиманың созылған аймағында қалау тігістері ашылады. Бұл жағдайларда сызат мөлшерін тексеру қажет.
Сызат ашылуына есептеген кезде байланбаған тігіс бойынша шектік кернеулерін анықтайды және қалаудың серпімді жұмыс істеуі қабылданады. Олар байланбаған қима бойынша Rtb есептік кедергісінен аспау керек, сонымен қатар γrкоэффициентіне көбейтілген.
Мұнда,
N – есептік бойлық күш;
W – қима кедергі моменті.
γr коэффициенті конструкцияның жұмыс істеу мерзіміне байланысты, және қалаудың жұмыс істеу шарты және сипаттамасына да байланысты.
N≤ γrRtbA/[{A(h-y)eo}/I - 1]
|
(2.8)
|
Мұнда,
I – қима инерция моменті;
(h-y) – қиманың ауырлық центрінен созылған шетінің ең алыс аймағына дейін қашықтығы
Дәріс №13.Өзін-өзі тексеру сұрақтары
... 1.Шектік жағдайдың екінші тобы бойынша есептеу.
2.Теміртасты конструкциялар элементтері
3. Ортасынан қысылған және ортасынан тыс қысылған элементтерді беріктікке есептеу жолдары
Дәріс №14. Дәрістің атауы. Металл конструкциялары және металл конструкциялар материалдары
-
Металл конструкциялар материалдары туралы негізгі мағлұмат, қолдану аймағы.
-
Конструкциялардың басқа түрлері.Құрылыс болаттары.
-
Алюминийдің болаттан айырмашылық қасиеттері
Қолданылып жүрген металл конструкциялардың конструктивтік түрі мен тағайындалуы бойынша келесі салаларға болуге болады
-
өнеркэсіптік гимаратгар;
-
көпқабатты және биік ғимараттардың қаңқасы;
-
ғимараттардың үлкенаралықты жабыны;
-
көпірлер, эстакадалар;
-
мұнаралар мен мачталар;
-
табактық конструкциялар;
7) басқалай конструкциялар.
Бірқабатты өндіріс гимараттары. Мұндай ғимараттар бір аралықты және көпаралықты, оның ішінде аралықтарының биіктігі әртүрлі, іштерінде қосымша салынған жұмыстық алаңшалары бар болуы мүмкін. Олардың жоспарындағы өлшемдері бірнеше метрден шақырымға дейін әр түрлі болып келеді. Өндіріс ғимараттары әдетте конвейер аспалы немесе көпірлі крандар түріндегі көліктік құралдармен жабдықталады. Краны жоқ ғимараттарда еденде жүретін (электрокарлар, жүктиегіштер және т.б) қолданылады. Жақын араға дейін аралығы 24 м-ден, биіктігі 18 м-ден және кранының жүк көтергіштігі 50 т-дан жоғары кезінде ғана өндіріс ғимараттарының қаңқасын металдан жасауға рұқсат берілген болатын. Қазіргі уақытта бұл шектеулер жойылған. Болат конструкциялар аралықтары 12-18 м жөндеу ұстаханаларды, ауылшаруашылық техникасын жауын-шашыннан сактайтын ғимараттарды, қоймалар және тағы басқа ғимараттарды тұрғызу үшін кеңінен қолданылады. Аркалык конструкциялар, жұқа табақтан кеңістікгі қалыптастырылған жоталы күмбездер,құрылымдық конструкциялар (кеңістікті керегеторлы жүйелер) негізіндегі зауытта толығымен әзірленген ғимарат- модульдер таралып жүр.
Толығымен металлды қаңқалармен қатар аралас қаңқалар да қолданылады. Аралас қаңқаларда темірбетон ұстындарға жабынның болат конструкциялары мен кран асты арқалықтары орналастырылады.
Көп қабатты өндіріс ғимараттары. Ертеде мұндай ғимараттар кірпіштен, темірбетоннан, ағаштан және тағы басқалай дәстүрлі материалдардан тұрғызылған. Қазіргі кезде ол тәрізді ғимараттарда тағы да болаттан және алюмипий қорытпаларынан жасалған қаңқалары, жылытпаланған қабырғаларының қаптамасы, терезелері, есіктері, ішінде орналасқан шкафтары, қалқаларының керегеторлары пайдаланылады. Жиынтықты түрде жеткізілетін толық металдан жасалған ғимаратты әзірлеу игерілген.
Зәулім ғимараттар. Үлкен калалардың үйлері тығыз орналасқан жағдайында 20 ... 30 қабаттан жоғары ғимараттар негізінде азаматтық құрылыста пайдаланылады. Әдетте олардың конструкцияларын көтергіш жәнс қоршағыш деп анық бөліп жобалайды. Көтергіш конструкцияның міндетін болат қаңқасы, қоршағыш конструкциялар міндетін тиімді жылу айырғыш материаддардан жасалған жеңіл қабырғалық панельдер, оның ішінде болатпен немесе алюминий қорытпаларымен қапталған панельдер атқарады.
Үлкен аралықты ғимараттар. Спорт ғимараттары, жабық сату орындары, көрме павильондары және кейбір өндіріс ғимараттары (аңғарлар, авиажинақтау цехтары және т.б.) үлкен аралыкты (50 ... 150 м және одан да көп) болып келеді.
Осындай аралықтарды жабу үшін көбінде металл конструкциялары пайдаланылады. Үлкен аралықты жабындардың жүйесі мен конструктивтік түрлеріәр алуан болады. Мұнда арқалықтық, рамалық, аркалық, күмбездік, аспалы және құрамалы, сонымен қатар, жазықтықты да, кеңістікті де болуы мүмкін.
Үлкен аралықты ғимараттарда меншікті салмағы негізгі жүктемесін құрайды. Сондықтан жүктемесін азайту үшін алюминий қорытпаларынан жасалған жеңілдетілген қоршаушы конструкцияларын, берікгігі көтеріңкі жоғары берікті болаттарды, күштеулерді әр түрлі реттеу тәсілдерін, оның ішінде алдын ала кернеулеуді қолданған жөн.
... Конструкциялардың басқа түрлері. Оларға көпірлік, мұнаралық крандардың, тиеуіш-крандардың, ірі экскаваторлардың, құрылыстықпен жолдық машиналардың, гадротехникалық ғимараттардың, радиотелескоптардың, космостық байланыс антеналардың және басқаларының болат конструкциялары жатады.
Болат вариантты жобалау және техникалық-экономикалық талдау негізінде тандап алынады.
Құрылыс конструкциялары үшін болатты таңдау келесі параметрлерге:
а) конструкцияны құрастыру және пайдалану кезіндегі қоршаған ортаның тсмпературасына. Мұнымен төмен температура болған уақытында морт сыну қаупі ескеріледі;
ә) әр алуан жүктеу кезіндегі материал жүмысының ерекшелігін ескеретін, жүктеу түріне (статикалық, динамикалық, вибрациялық және т.б);
б) кернеулену жағдайы түріне (сығу, созу, жазық немесе көлемді кернеулену жағдайы);
в) меншікті кернеу деңгейін, кернеулер шоғырлану дәрежесін және қосылған жеріндегі материалдың қасиетін анықтайтын, элементтердің қосылу тәсіліне;
г) қалындығы жуандаған сайын болат қасиетінің езгеруін ескеру үшін, элементтерде қодданылатын прокат қалындығына байланысты.
ҚР ҚМжЕ (СНиП РК) [4] (1-крсымша, 50-кесте) сәйкес барлық құрылыс конструкциялардың түрлері, материалы жұмысының жағдайларына байланысты, төрт топтарға белінген.
Бірінші топқа ерекше ауыр жағдайларда жүмыс жасайтын немесе тікелей динамикалық, вибрациялық немесе жылжымалы жүктемелер әсеріне ұшырайтын, дәнекерленген конструкциялар мен олардың элементтері жатқызылған (кранасты арқалықтар; жұмыс алаңшаларының арқалықтары; ферма фасонкалары; көліктік галереялардың аралық конструкциялары; биіктігі 60 метрден жоғары электртарату жолдарының тіректері және т.б.)
Бірінші топтағы конструкциялар өте күрделі жағдайларда жұмыс жасайды. Сондықтан бұл конструкцияларға арналған болаттар үшін өте жоғары талаптар қойылады.
Екінші топка статикалық жүктеме кезінде созуға жұмыс жасайтын (фермалар; рамалар ригельдері; қабатаралық жабын және төбе жабын арқалықтары; саты косоурлары; көліктік галереялардың тіректері және т.б.) дәнекерленген конструкциялар немесе олардың элементтері, және де дәнекерленген қосылыстары жоқ кезіндегі бірінші топтағы конструкциялар кіргізілген.
Үшінші топқа статикалық жүктеме кезінде көбінесе сығу кернеу әсеріне жұмыс жасайтын дөнекерленген конструкциялар (мәселен, ұстындар, (бақандар, жабдық астындағы тіректер және баска сығылған, сығыла-майысқан элсменттер) және де дөнекерленген қосылыстары жоқ кезіндегі екінші топтағы конструкциялар жатқызылған.
Төртінші топқа қосалқы конструкциялар (байланыстырғыштар; фахверк элементтері; сатылар; қоршаулар және т.б.) және де дәнекерленген қосылыстары жоқ кезіндегі үшінші топтағы конструкциялар кіргізілген.
Егер үшінші мен төртінші топтағы конструкциялар үшін статикалық жүктемелер кезіндегі беріктік талабымен шектелу жеткілікті болса, бірінші мен екінші топтар үшін болаттың динамикалық әсерлерге және морт қирауга кедергісін бағалау маңыздысы болып табылады.
Дәнекерленетін конструкциялар үшін міндетті түрде материалынын
дәнекерленгіштігін анықтау керек. Дәнекерлі қосылыстары жоқконструкциялар элементтеріне қойылатын талаптардың жеңілдеуі мүмкін,себебі дәнекерлік кернеу өрісі жоқтығы, кернеулер шоғырлануының төмендегі және баска факторлар олардың жұмыс жағдайын жақсартады.
ҚР ҚМжЕ [4] -тің 50-кестесінде конструкциялар тобына және кұрылысжүргізілетін ауданның ауа райына байланысты болаттардың тізімі келтірілген.
Әр топ ішінде болаттың соңғы таңдалуы техникалық-экономикалықкөрсеткіштерін (болат шығынын жөне конструкцияның құнын) салыстырунегізінде және дайындаушы зауыттың технологиялык мүмкіндіктерін ескеруменжасалуы керек.
Конструкция құрамына (мәселен, құрамалы арқалықтарда, фермаларда)болаттың екі түрін қолданған экономикалық тиімді келеді - беріктігі жоғарылау болатты қатты жүктелген элементтер үшін (фермалар, аркалықтарбелдемелері), ал беріктігі төмендеуін шамалы жүктелген элементтері үшін (фермалар керегеторлары, арқалықтар қабырғасы).
Болат ферриттен және перлиттен құралады.Перлиттің түйірлері фериттен едәуір беріктеу келеді. Осы екі құраушылар көміртекті болаттың жүктеме әсерінен жүмысын анықтайды.
Зерттеулердің керсетуі бойынша пластикалық деформациялар жанама кернеулер әсерінен феррит түйірлерінде ысыру (сдвиг) аркылы өтеді. Феррит түйірлерінде ысыру пайда болуына болат құрамындағы беріктеу перлит түйірлері үлкен кедергі туғызады. Сондықтан да болаттың беріктігі таза темірге карағанда едәуір жоғары болады.
Азкөміртекті болаттың қүрамына байланысты созу кезіндегі жұмысынмына түрде көрсетуге болады.
Бірінші кезеңде пропорционал шегіне σр дейін әсер ететін кернеулерге пропорционалды серпімді деформациялар пайда болады. Мұны серпімді жүмыс кезеңі деп атайды. Материалдың осылай жұмыс жасау кезеңінде ұзару деформациялары атом торының серпімді-қайтқыш бүлінуі арқасында пайда болады. Сондыктан үлгіден жүктемені түсіргеннен кейін, ол алғашқы өлшемдеріне қайта келеді.
Жүктемені одан әрі өсіру феррит түйірлерінде жеке ысырулар пайда болуына келтіреді. Ксрнеулср мсм деформациялар арасындағы пропорционалдылығы бұзылады, яғии деформациялар кернеулерден тезірек өсе бастайды (σужәне σр арасындағы бөлік). Кейінгі кернеулер өсуі феррит түйірлеріндегі жеке ысыру санын көбсйтіп, оны ысыру сызық-жолына дамытады. Бұл жағдай тұрақты кернеулер кезіндеүлкен деформациялар пайдаболуына келтіреді, яғни аққыштық, алаңшасы құралады. Бұл пластикалы акқыштық кезеңінс аққыштық шек кернеуі σу сәйкес келеді.
Азкөміртекті болаттардың және кейбір төменлегирленген болаттардың акқыштық, алаңшасының үзындығы 1,5-2% шамасында болады. Деформациялардың дамуы феррит түйірлерінде аздаған серпімді деформациялар мен үлкен кайтымсыз ысырулар нетижесінде пайда болады. Сондықтан жүктемені алғаннан соң деформациялардың бір бөлігі қайтады, ал кайтымсызы қалдық деформацияларға келтіреді.
Деформациялардың одан әрі дамуына беріктеу және қатандау перлит түйірлері кедергі жасайды. Сондықтан үлгіде жалпы ысыру жазықтығы пайда болуы үшін ферриттің жеке түйірлеріндегі ысырулар перлит түйірлерін орағытуы керек немесе осалдау жерлерін жарып өтуі керек. Бүл үшін кернеулерінің жоғарлауы кажет. Аққыштық алаңшасынан уақытша кедергісіне дейінгі, сыртқы әсерлерге кедергісі көтерілетін, осы кезең өздігінен беріктену қезеңі деп аталады. Осы кезенде материалдың жүмысысерпімді-пластикалы ретінде өтеді.
Созған кезде ұзарту бойлық деформациясьша тарылу көлденең деформациясы ілесе жүреді. Уақытша кедергісіне таялған кезде ұзару мен тарылу деформациялары осалдау жеріне шоғырлануы арқасында "мойынша (шейка)" қүралады. Мойынша орынында үлгі қимасы тез кішірейеді. Осы себептен, үлгідегі жүктеменің төмендеуіне қарамастан, мойынша қимасындағы кернеу көтеріле береді. Осыньң нөтижесінде мойыншаның құрылған орынында үлгі үзіледі.
Ұзын аққыштық алаңшасы пайда болу тек қүрамына 0,1-0,3% шамасында кеміртек кіретін болаттарға тән. Көміртек кемдеу кезінде феррит түйірлеріндегі ысыруды тыю үшін перлит түйірлері жетіспейді, ал артық кезінде перлит түйірлері көп болып феррит деформациясын үнемі тыйыптұрады. Сондықтан оларда аққыштық алаңшасы пайда болмайды. Мұндайболаттар үшін шартты аққыштықшегі σ0,2 0,2%-ға тең қалдық деформациясы бойынша апықталады.
Болатгың созу кезіндегі жұмысының негізгі көрсеткіштері болып улкен деформациялардың дамуыалдынсипаттайтынσуаққыштық шегі элементтің қабылдай алатын шекті жүктемесіне сәйкес келетін σууақытша кедергісі және материалдыңпластикалық касиеттсрін сипаттайтынсалыстырмалы ұзаруы болыптабылады. Олүш көрсеткіштері болат Мемлекеітік стандартында келтірілген.
Азкөміртекті болаттыңаққыштықшегіненуақытша кедергісіне дейінгі аралықтағы материалдың жұмыс жасай алатын коры едәуір көп σу/σu~0,6 Осы жағдай болаттың пластикалық қасиеттерін кеңінен пайдалануға мүмкіндік береді. Беріктігі жоғары болаттыңаққыштық шегі уақытша кедергісіне жақын таялады (σу/σu≥0,8), сондықтан мұндай материалдың серпімді-пластикалық кезеңіндегі жұмысын пайдалануға шек қойылған.
Серпімді жұмысы кезеңіндебарлық прокатталған болаттар үшін серпімділік модулі Е=2.06∙105 МПа=2,06∙104 кн/см2. Пропорционал σр шегінен аққыштық σушегіне дейінгіаралықтағы кернеулер кезінде серпімділік модулі кемиді.
Пластикалық деформациядан кейін өздігінен беріктену кезеңіне ауысуы, сонан соң болаттыңүзілуі жалғыз өсті біркелкі таралған кернеу кезінде ысыру арқылы өтеді. Максималды жанама кернеулер әсер ететін бағыты бойынша металдың қарқынды ағу жазықтығыпайда болады.
Екі өстер бойынша жүктелген кездеметалдың пластикалық күйіне ауысуы, өсер ететін кернеулердің таңбасына және мөлшерлерінің ара қатынасына байланысты. Мысалы,екі өстері бойынша таңбалары бірдей жүктемелер катарынанөсіп, кернеулері қимасындабіркелкі таралған кезде, пластикалық ағу көлбеген (наклонный) жазықтықтар бойынша ысыру арқылы өтеді. Мұндағы кернеулер жалғыз өстіжүктелген кездегісімен бірдей болады.
Егер жүктемелердің таңбалары әр түрлі болып,болат бір бағытында созылып екінші бағытында сығылса, онда пластикалық ағуы жалғызөсті жүктелген кезіне қарағанда аздау кернеумен өтеді.
Кернеулері қимасында біркелкі емес таралғанкезде, болаттың бір бөлігінің екінші бөлігі бойынша ысыруына серпімді аймақтары кедергі туғызады. Сондықтан қимасының аққыштыққа шалдыққан бөлігінде пластикалық ағу қысылған жағдайдаөтеді. Осы себепаққыштық кернеуінің σу көтерілуіне келтіріледі.
Әр түрлі болаттардың созған кездегі жұмысының диаграммасы параметрлерініңшамасы бойынша елеулі ажырасады. Егер осы диаграммаларды салыстырмалы координаттарда σ/ σ0,2 және ξ/ξ0,2тұрғызса, онда айырмашылығы шамалы болады. Мұндағы σ0,2 менξ0,2сәйкес ақкыштық шегі мен аққыштық алаңшасының басындағы салыстырмалы деформация. Сондықтан осындай диаграммалар унификацияланған ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. ... Қасиеттері бойынша алюминийдің болаттан едәуір айырмашылығы бар. Егер болаттың тығыздығы ρбол=7,85т/м3 болса, алюминийдікі ρал=2,7т/м3, яғни үш есе дерліктей болаттан жеңіл. Егер болаттың серпімділік модулі Ебол=2,06∙105МПа болса, алюминийде Еал=0,71∙105МПа, мұнда да үш есе кем болаттан. Алюминийдің созу диаграммасында аққыштық алаңшасы жоқ. Шартты аққыштық шегінің кернеуі σО2=20-30МПа, уақытша кедергісінің кернеуі σu =60-70МПа. Ал, болат үшін ең кіші аққыштық шегінің кернеуі σуmin=190МПа болса, ең кіші уақытша кедергісінің кернеуі σumin=350МПа. Алюминий өте пластикалы келеді, оның үзілер кезіндегі ұзаруы 40-50%-ға жетеді.
Таза алюминий оңай коррозияланады, бірақ тез арада бетінде жұқа тотығу үлпегі пайда болып, коррозияның одан әрі дамуынан қорғайды.
Беріктігі төмен болғандықтан алюминий таза түрінде конструкцияларда қолданылмайды. Сондықтан оны беріктендіреді: а) легирлендірумен; ә) нагар-товкалаумен, яғни алдын ала созумен; б) термиялық өңдеумен.
Легирлендіруші коспалардың құрамына байланысты легирлендірілген алюминийдің уақытша кедергісі таза алюминийге карағанда 2...5 есе еседі. Мұндай қоспалар ретінде магний, марганец, мыс, кремний, мырыш және кейбір басқа элементтер пайдаланылады.
Осы қорытпаларды алдын ала созумен-нагартовкалаумен шартты аққыштық шегінің кернеуін σ0,2 1,5...2 есе көтеруге болады.
Көп компонентті алюминий қорытпалары термиялық өңдегеннен кейін тозу үрдісінде беріктігі көтеріледі. Мүндай корытпалар термиялық беріктендірілетіндері деп аталады. Олардың уақытша кедергісі σu=400МПа-дан асуы мүмкін, бірақ пластикалылығы кеміп салыстырмалы ұзаруы 5...10%-дан аспайды.
Қос композициялы қорытпаларды (А1-Мg, АІ-Мn) термиялық өңдеу беріктенуіне келтірмейді. Бұл қорытпалар термиялық беріктендірілмейтіндері деп аталынады. Осы себептерден алюминий қорытпаларының маркалары көп болады.
Алюминий қорытпалары әр түрлі термиялық өңделген және нагартовкаланған күйінде жеткізіледі. Бұл жағдайлар былай белгіленеді:
М-күйдірілген (отожженный, мягкий);
Н-нагартовкаланған;
1/2Н -жартылай нагартовкаланған;
Т-шыңдалған (закаленный) және 3...6 тәулік арасында үйтемпературасы кезінде табиғи тоздырылған;
Т1 –шьңдалған және бірнеше сағат арасында жоғарланған температура кезінде жасанды түрде тоздырылған;
Т5-толық шындалмаған және жасандытүрдетоздырылған.
Жеткізу күйінің таңбасы корытпа маркасының шарттыбелгісінесызықшадан кейін қосылады. Мысалы, АМг-М, АД-35-Т1 және т.т. Құрылыста келесі қорытпалар қолданылады:
-
магналиялар депаталатын алюминиймен магнийдің қорытпасы. Ол маркасында АМг әріптерімен және магнийдің пайыздағы шамасын көрсететін санмен белгіленеді. МысалыАМг6;
-
дюралюминдер деп аталатын мыс, магний жәнеаздау мөлшердегі
марганецтармен алюминийдің қорытпасы.Дюралюмин"Д" әріпімен жәнекезекті санын көрсететін цифрменбелгіленеді (Д1, Д16);
3) авиаль деп аталатын кремний(1%), магнкй (0,7%), мыс (0,4%),марганец немесе хромдармен алюминийдіңқорытпасы. Маркасында "АВ" әріптерімен белгіленеді.
Алюминий қорытпалары қымбат болғандығынан, бағалы қасиеттеріне қарамастан, құрылыс конструкцияларында сирек пайдаланылады. Олар көбінесе көтергіш және қоршаушыміндеттерінқатарынан атқаратын конструкцияларды және суық солтүстік, жер сілкінетін немесе жетуге қиын аудандар құрылыстарында қолданылады
Сурет 4. Болат жұмысының унификацияланған диаграммасы.
Азкөміртекті болаттың пропорционал шегіне дейін мүлде серпімді
дерліктей екені созу диаграммасынан жақсы байқалады; бұл кезде оның
серпімділік модулі тұрақты және өте үлкен (Е = 2,06∙105 МПа). Серпімді жүмысынан соң шамалы өтпелі бөлігінен кейін пластикалық ағысы басталады. Аққыштық алаңшасы бойында болат мүлдем пластикалы дерліктей, яғни пластикалық модулі Епл нөл шамасьшда. Мұндай болаттарды, акқыштық шегіне дейін мүлдем серпімді, одан кейін мүлдем пластикалы жұмыс жасайтын, идеалды серпімді-пластикалы материалға үқсатсақ көп қателеспейміз (Прантль диаграммасы).
Сурет 5. Болат жұмысының идеалданған диаграммасы
Мұндай ұқсату конструкциялар есептеуін едәуір жеңілдетеді және болат жұмысының талдау шегін кеңейтеді.
Акқыштық алаңшасы жоқ болаттардың пластикалық деформацияларыныңорташа модулі серпімділік модулінің 1%-на тең. Сондықтан онымен санаспай пластикалық модулін нөлге теңеп, мүндайболаттарға да Прантль диаграммасын қолдануға болады.
Дәріс №14.Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1. Алюминийдің болаттан айырмашылық қасиеттері қандай..
2. Металл конструкциялар және конструкциялардың басқа түрлері.
3. Құрылыс болаттары.
Дәріс №015. Дәрістің атауы. Металл конструкцияларының элементтерін есептеу ерекшеліктері
1.Кернеу түрлері және есептеу кезінде олардың ескерілуі. Конструкция элементтерін есептеу
2. Ортадан созылған элементтің жүктемеге жұмысы
3. Металл коррозиясы және онымен күресу жолдары
Елімізде 1955 жылдан бастап есептеулср шекті жағдайлар әдісі бойынша жүргізіледі. Қазіргі уақытта өнеркәсіптік және азаматтық ғимараттар мен көпірлердің, құрастыру аспаптарының барлық конструкциялары шекті жағдайлары бойынша есептеледі. Тек қана машинажасау конструкциялар саласына қарасты механикалық түйіндср мен бөлшектер әлі бұрынғысынша шекті мүмкіндік кернеулер бойынша есептеліп келеді
Шекті жағдайлардьщ бірінші тобы максималді (есептік) жүктемелер мен әсерлерге есептеп тексеріледі. Ал, олардың екінші тобы болса, конструкциялардың қалыпты пайдалануына сәйкес келетін эксплуатациялық (мөлшерлік) жүктемелер мен әсерлерге тексеріледі.
Шекті хсағдайлардьщ бірінші тобы көтергіштік кабілеті, яғни бірінші нышаны бойынша, ғимараттарды пайдалану мүмкіншілігін камту үшін, конструкцияға әсер етуші жүктемелер пайдалануға шек қоятын мәнінен аспауы керек. Бүл шарт жалпы түрде былай жазылады
Nmax≤ Smin (2)
мүпдағы Nmax - есептелетін конструкция элементіндегі әсер етуші күштеу (жүктемелер функциясы);
Smin - есептелетін элементтің қабылдай алатын шекті күштеуі, яғни көтергіштік кабілеті. Оның мәні материалдың физикалық-механикалық қасиеттері мен элементтердің елшемдеріне байланысты.
Nmaxкүштеудің мәні пайдалану уақытында әсер етуіне қисыны бар ең үлкен күштеуді керсетуі керек. Бұл күштеу Fi есептік жүктемелерден анықталады. Ал, есептік жүктемелер, әдеттегі пайдалану жағдайларына сәйкес келетін, Ғnі мөлшерлі жүктемелерді γfiжүктеме бойынша сенімділік коэффициентіне жәнеγnжауаптылығы бойынша сенімділік коэффициентіне көбейту арқылы табылады.Коэффициент γfi жүктеменің қолайсыз жағына ауытқуын, γпғимараттардың жауаптылық дәрежесін есепке алады.
Бірнеше уақытша жүктемелер бір мезгілде әсер еткен кезде конструкциялар есебінде жүктемелердің немесе күштеулердің ең қолайсызүйлесімі ескеріледі. Үйлесім жуктемелерді немесе күштеулерді Ψ-үйлесімкоэффициентіне көбейту арқылы есепке алынады. Сонымен, Nтaxкүштеуін мына түрге келтіруге болады
(3)
мүңцағы N, - F = 1 кезіндегі күштеу, яғни жүктемеден күштеуге ауысуын белгілейді.
Көтергіштік қабілеті Smіn, қисыны барынша минимады болып қабылдануы керек. Оның мәні А-қиманың геометриялық сипаттамаларын (ауданын,кедергі моментін) R-есептік кедергісіне және үс-жұмыс шарттары коэффициентінкөбейтіліп табылады. үс-коэффициенті температураның, қоршаған ортаагрессивтігінің, әсерлер ұзақтылығы мен көп қайталануының ықпалдарын ескереді.
Есептік кедергі R мөлшерлі кедергіні Rn, материал бойынша сенімділік ғойкоэффициент үm-ге бөлумен анықталады
(4)
Ең соңында, шекті теңсіздік мына түрді қабылдайды
(5)
Егер Niкүштеу мен мөлшерлік жүктеменің көбейтіндісі мөлшерлі күштеу(NіҒnі=Nnі) екенін ескерсек, онда
Мөлшерлік кедергісін аққыштық шегі бойынша есептеген кезде
(6)
уақытша кедергісі бойынша есептегенде
(7) ,
мұндағы үи=1,3-беріктіккс уақытша кедергісі бойынша есептелетін конструкциялар элементтерінің сенімділік коэффициенті.
Шекті жағдайлардың бірінші тобы (2-нышаны) үшін, каддық немесе толық деформациялары (орын ауысуы) бойынша конструкцияның пайдалануын токтатуға мәжбүр тудыратын жағдайы, жалпы түрде былай жазыла алады
(8)
мүндағы δ1 - бірлік жүктеме әсерінен пайда болатын орын ауысу; δ1-шекті қалдықты немесе толық орын ауысу.Шекті жағдайлардың екінші тобыүшін шекті шартты мына түрде жазуға болады
(9)
мұндағы δ2-бірлік жүктеме кезінде пайда болатын конструкцияның серпімді деформациясы немесе орын ауысуы; δ2- ережелерде белгіленген немесе жоба тапсырмасында көрсетілген, әдеттегі пайдалануға шек қоятын, шекті деформациялары немесе орын ауысулары.
Шекті жағдайлар екінші тобының деформациялары сөздің толық мағынасы бойынша шекті болып табылмайды. Себебі олар конструкцияның артығырақ жүктемелерге жүмыс жасау мүмкіндігін сақтайды, бірақ бұл жағдай пайдалануға қиындықкелтіреді.
2 Кернеулерді, пайда болуына байланысты, төрт түрге бөлуге болады: негізгілер,қосымшалар, жергіліктілер және бастапқылар.
ТМД елдері бойынша коррозиядан жыл сайын 30 млн. тоннаға жуық металл шығындалады. Коррозияланған металдың 90%-ы кайта балқытуға жіберіледі, ал қалған 10%-ы (яғни шамамен 3 млн тоннасы) қайтарылмас шығын болыл табылады (тот, темір қагы жөне т.б.).
Соңғы жылдары металл корының, яғни металл конструкциялар, машиналар, құбырлардың және т.б. жалпы массасының көбеюінен, ауаның жердің, табиғат суы ластануының ұлғаюынан коррозия шығыны көбейіп кетті. Мәселен, кей кезде жылу электростанциялар тас көмір жағып ауаға орасан зор көлемде күкіртті газ шығарғандықтан күкірт қышқыдан жаңбыр жауады.
Коррозия дегеніміз металдың агрессивті ортамен әрекеттесуі аркасында химиялық немесе электрохимиялық қирау үрдісі. Химиялық коррозия бір мезгілде өтетін тотығу және тотықсыздану үрдісі нәтижесінде пайда болады. Мұндай коррозия қай арада болса да қисыны бар, бірақ көбінесе жоғары температура кезіндегі ауада, сұйық электролит еместерде(мұнай, бензин, керосин, қорытылған күкірт) байқалады. Жоғары температура болған уақытта газ түрінде ортадағы химиялық коррозия сонымен қатар газкоррозиясы деп аталады.
Металл коррозиясының кең таралған түріне электрохимиялықкоррозия жатады. Ол металдардың сұйық электролиттерімен (тұздардың қышқылдардың, сілтілердің су ертіндісі) әрекеттесуі кезінде пайда болады. Кай су болса да (өзендік, жер астылық, жауын-шашындық) барлығы әрдайым электролит ертіндісіне жатады.
Коррозиялар келесі түрлерге белінеді: атмосфералық, жерастылық, контактілік, адасқан ток коррозиясы, микроорганизмдердің тіршілік әрекеті нәтижесіндегі биокоррозия, химиялық. Құрылыс металл конструкциялары көбінде атмосфералық коррозияға ұшырайды. Сұйық агрессивті ортаның және жерастылық коррозиялар әсеріне тазарту ғимараттарының конструкциялары, резервуарлар, газгольдерлер үшырайды.
Атмосфералық коррозия барлық пайдаланылып жүрген металдардың 80% шамасындағысын зақымдайды. Оның шығыны барлық коррозия шығынының 50%-ын құрайды. Атмосфералық коррозия жаңбырдан немесе конденсация нәтижесіңде ауадан металл бетіне түскен ылғал әсерінен пайда болады.
Атмосфераның коррозиялық агрессивтігі оның ылғалдығы мен ластығына байланысты. Агрессивтік дәрежесі бойынша агрессивсіз, әлсін агрессивті, орта агрессивті және күшті агрсссивті орталарға бөлінеді. Металды коррозиядан қорғау үшін оны легирлендіреді немесе қорғау үлпегімен жабады. Легирлендіруші элементтер негізі металмен коррозияға тұрақтылығын көтеретін қорытпалар құрайды. Шамалы мөлшердегі (1%-ға жетпес) мыс пен хром болаттың коррозияға қарсы кедергілігін едәуір жоғарылатады. Ал, қоспаларды 20%-ға дейін жеткізіп тот баспайтын болаттарды алуға болады.
Осымен қатар металды коррозиядан қорғау үшін оның бетіне үлпек жасалады. Үлпектер металдан, лакбояулардан, оксидтерден болуы мүмкін.
Дәріс №015.Өзін-өзі тексеру сұрақтары
-
Металл коррозиясы және онымен күресу жолдары
-
Майысатын элементтерді серпімділік аралығында есептеу жолдары
-
Ортадан созылған элементтің жүктемеге жұмысы
Зертханалық-практикалық сабақтар
Бас жоспар түсінігі. Қала және жеке участок бас жоспары
Сабақтың мақсаты:
Бас жоспар туралы түсініп, қала немесе жеке участоктің бас жоспарын
жобалауды үйрену.
Сабақ жоспары:
-
Бас жоспар туралы жалпы түсінік
-
Тапсырма: Өз бетімен жеке участокты жобалау
1 Тұрғын ғимаратты орналастырған кезде арнайы территория қарастырылады.
Жеке тұрған ғимараттар кезінде шаруашылық ауланың ең аз өлшемі автомашиналардың бұрылу шарттарымен анықталады.
Шаруашылық аулалар ғимараттан алшақ қашықтыққа ылди болу қажет, бұл сел суларының көшеге ағуын қамтамасыз етеді.
Жерді жасыл массивке жақын, көлік магистралінан алыс етіп таңдайды.
Қорғалатын алаң (жасыл) тұрғын жер айналасынан 1,5-3,0 м, бұл бір қатар ағаш және бұта отырғызуға мүмкіндік береді. Магистраль жағынан жасыл аймақты 6 м ге дейін кеңейтеді.
Тұрғын үй айналасындағы жол ені 3,5 м кем болмау қажет, ал ішкі жолдар ені 1-2 м болу қажет.
Жатын бөлмені нысаналау оларды оңтүстікке, оңтүстік-шығысқа және шығысқа, батыс, оңтүстік-батысқа қаратуды қарастырады.
Демалу орнынын көлік аймағы шекарасынан тұрғын үйден биік болмайтындай етіп орналастырады. Спорт алаңдарын жасыл жолақпен биік өсетін ағаштар мен бұталардан бөлек орналастыру қажет.
Спорт алаңын тұрғын ғимараттың артына немесе жанына 10 м жақын емес етіп орналастырған дұрыс. Ұзындығын бағдарлау спорт орталық өсінен солтүстіктен оңтүстікке бағытталған болуы қажет.
Қозғалмалы ойын және демалуға арналған алаңдар тұрғын ғимараттың шығу жолына тікелей жақын орналасу қажет.
Кішкентай балаларға арналған алаң құммен, сырғанақ, өрмелейтін декоративті мүсіндермен жабдықталу қажет.
Шаруашылық алаңды көлік шешілетін жерге тікелей жақын жерде орналастырады. Бұл алаң үшін өз бетімен көшеден немесе тұрғын шағын ауданның ішкі жолдан шығу, кіру қарастырылады.
№1 сабақтан алған білімді тексеру тапсырмалары
-
Бас жоспар дегенді қалай түсінесіз?
-
Қаланың бас жоспары мен жеке участок бас жоспарының айырмашылығы неде?
-
Жел бағытын тұрғызып, бас жоспар жобалай аласызба, түсіндіріңіз?
Зертханалық-практикалық сабақ №2
Ғимарат пен имараттың негізгі конструктивті элементтері және бөліктері
Сабақтың мақсаты:
Ғимарат пен имараттың негізгі конструктивті элементтері және бөліктерімен танысып, олардың түрлерін сызып, ғимарат пен имаратты жобалағандағы маңыздылығын оқып үйрену.
Сабақ жоспары:
-
Ғимарат пен имараттың негізгі конструктивті бөліктері және элементтері
-
Ғимараттың конструктивті элементтерін және бөліктерін жеке оқып, оларды сызу
-
Ғимарат пен имараттың негізгі конструктивті бөліктері және элементтері
Ғимарат жер асты және жер үсті бөліктерінен тұрады.
Жер асты бөлігі:
-
іргетастар,
-
жертөлелер,
-
техникалық жертөле,
-
шұңқырлар.
Жер үсті бөлігі:
-
Тіректер (ұстындар);
-
Жабын және жамылға;
-
Шатыр және жабын материалдары;
-
Терезе және есіктер;
-
Едендер;
-
Баспалдақтар;
-
Қоршаулар және т.б.
№2 сабақтан алған білімді тексеру тапсырмалары
-
Ғимарат пен имараттың негізгі конструктивті элементтерін атаңыз?
-
Әр конструктивті элементтің атқаратын рөлі қандай?
-
Конструктивті элементтерге қойылатын талаптар қандай?
Зертханалық-практикалық сабақ 3
Тұрғын ғимараттардың көлемдік –жоспарлық шешімдері. Тұрғын пәтерлерін жобалау
Сабақтың мақсаты:
Тұрғын ғимараттардың көлемдік –жоспарлық шешімдерін
техника-экономикалық бағалауды есептеп үйрену.
Сабақ жоспары:
-
Көлемдік жоспарлық шешім
-
Тұрғын пәтерлерін жоспарлау
1 Көлемдi-жоспарлық шешiм.
Көлемдi-жоспарлық шешiм деп ғимаратқа қойылатын функционалдық тағайындаулар және талаптарды қанағаттандыруға келісетін бiр кешендегi (орналастырылу) өлшемдері және формалары берілген бөлменiң құрастырылымын айтады. Көлемдi-жоспарлық шешiм жоспарда ғимараттың кескiнi және өлшемдермен, биiктiгi және қабаттардың санымен, пәтерлердiң құрамымен және орналастыруы, сонымен бiрге функционалдық аймақтарды орналастыруымен бейнеленедi. Көлемдi-жоспарлық шешiм отқа төзiмдiлiк дәрежесi және ғимарат класы сипаттамаларымен толықтырады.
№3 сабақтан алған білімді тексеру тапсырмалары
-
Көлемдік жоспарлық шешім дегеніміз не?
-
Тұрғын пәтерлерді жоспарлауды қалай жүргіземіз?
-
Тұрғын ғимараттардың көлемдік-жоспарлық шешімдерін техника-экономикалық бағалауды көрсетіңіз
Зертханалық-практикалық сабақ 4
Негіз және іргетастар. Негізгі түрлері және қойылатын талаптар
Практикалық сабаққа арналған оқу-әдістемелік нұсқаулар №4
Сабақтың мақсаты: Негіз және іргетастар туралы түсіну, іргетас
түрлерімен танысып, оған қойылатын талаптарды білу, топырақты
беріктендіру әдістерін білу және төсеу тереңдігін анықтауды үйрену.
Сабақ жоспары:
-
Негіз және іргетас. Негізгі түрлері және қойылатын талаптар
-
Топырақты беріктендіру әдістері
-
Төсеу тереңдігін анықтау
-
Іргетас жоспары
Іргетастар келесі түрдегідей болады (сурет). Іргетастар жер үсті бөліктерінен жүктемелерді қабылдап және оны негіздікке беретін ғимараттың негізгі маңызды конструктивті элементтері болып табылады,. Іргетастар беріктік, төзімділік, шыдамдылық, құрылғы технологиялығы және экономикалық тиімділік талаптарын қанағаттандыру қажет.
Сурет1. Іргетастың конструктивті сұлбалар: а — таспалы қабырға астындағы, б — тағы сол сияқты, ұстын астындағы, в — қабырға астындағы бөрене тәрізді, г — жеке ұстын астындағы, д — бір тұтас балкасыз, е — тұтас балкалы, ж —қадалы. 1 —қабырға, 2 — таспалы іргетас, 3 — темірбетонды ұстын, 4 — темірбетонды іргетасты балка, 5 — бөренелі іргетас, 6 — қадалы іргетас роствергі, 7 — темірбетонды іргетасты плита, 8 — қадалар
Ғимараттың жер үсті бөлігі жататын іргетастың жоғарғы кеңістігін іргетастың жоғарғы беті немесе қима, ал төменгі негіздікпен түйісетін оны – іргетас тігісі деп атайды.
Жоспарланған топырақ бетінен тігіс деңгейіне дейінгі негіз қабаты жататын тереңдігіне сәйкес болатын арақашықтықты айтады. Сонымен қатар топырақтың қату тереңдігін ескеру қажет. Егер негіз ұсақтүйіршікті топырақтан (ұсақ және шаңды құм, суглина немесе саз) тұрса, онда іргетастың тігісін топырақтың қату деңгейінен жоғары болмайтындай етіп орналастыру қажет. От жағатын ғимараттардағы ішкі қабырға астындағы іргетастың бату тереңдігі топырақтың қату тереңдігіне байланысты емес; оны жер деңгейінен немесе жертөле еденінен 0,5 м төмен тағайындайды.
Iргетас жоспары деп iргетастың кеспелтегi деңгейінде көлденең жазықтықта ғимараттың қимасы деп аталады. Iргетас жоспары жүк көтергiш қабырғаның астындағы iргетас кескiнiн көрсетедi.
Iргетасты жоспарда іргатас тігіс конфигурациясын, бетонның астыңғы қабатын, бір төсеу тереңдіктен екінші тереңдікке өтетін кертпештер, құрама элементтердiң маркасы (iргетас, жастық, өлшемдерi бар блоктер), монолитті бөлімшелерді көрсетедi.
Iргетастың конструкциясын толық анықтау үшiн көлденең қималарды бередi. Қимада iргетас, қабырғаның төменгi жағы немесе цокольнiң нобайларын, бөлменiң еденi, жердiң бедерi, судан қорғауларды суреттейдi. Қимада керпештер, iргетастың жеке элементтерiнің, табан және iргетас тігісінің енi, сонымен бiрге екi өстерге олардың байланысуы бар қабырғалардың қалыңдығының өлшемдерін қояды. Қимада келесi белгiлердi қояды: 1 қабат еденінің деңгейі; қима; тігіс; жер беті деңгейi.
№4 сабақтан алған білімді тексеру тапсырмалары
-
Іргетас пен негіз дегеніміз не?
-
Іргетастың қандай түрлері бар, түрлеріне байланысты қолдану аймағы?
-
Іргетастарға қойылатын талаптар қандай және оларды берктендіру әдістерін атаңыз?
-
Төсеу тереңдігін қалай анықтаймыз?
Зертханалық-практикалық сабақ 5
Қабырғалар. Қоршау конструкцияларының жылутехникалық есептеуі. Қоршау конструкцияларының ылғалдық кезеңін есептеу
Сабақтың мақсаты: Қабырғалар және олардың типтері, оларға қойылатын талаптарды оқып үйрену. Қоршау конструкцияларының жылутехникалық есептеуді, қоршау конструкцияларының ылғалдық кезеңін есептеуді үйрену.
Сабақ жоспары:
-
Қабырғалар. Қабырға типтері және оларға қойылатын талаптар
-
Қоршау конструкцияларын жылутехникалық есептеу
-
Қоршау конструкцияларының ылғалдық кезеңін есептеуді үйрену
Достарыңызбен бөлісу: |