Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі шәКӘрім атындағы семей мемлекеттік униврситеті



жүктеу/скачать 3.96 Mb.
бет1/7
Дата17.06.2016
өлшемі3.96 Mb.
#143391
  1   2   3   4   5   6   7

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ


ШӘКӘРІМ атындағы СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВРСИТЕТІ

3 дәрежелі СМЖ құжат

УМКД

УМК 042-14.2.05.01.20 - 28 / 01- 2013

«Құрылыс конструкциялары І» пәнінің оқу-әдістемелік кешенінің

оқу- әдістемелік материалдары
№1 баспа



ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

“ҚҰРЫЛЫС КОНСТРУКЦИЯЛАРЫ І”




5В073100 “Қоршаған ортаны қорғау және тіршілік қаупсіздігі ” мамандығының студенттеріне арналған



Оқу әдістемелік материалдары



Семей 2013




Мазмұны






1

Дәрістер




2

Тәжірибелік жұмыстар




3

Әдебиет



Дәріс 1. Кіріспе



Жоспар

  1. Құрылыс конструкция түрлері және қолдану аймағы.

  2. Құрылыс конструкцияларына қойылатын талаптар.

  3. Шектік жағдайлар туралы түсінік.

  4. Шектік жағдайлар тәсілімен есептеу туралы жалпы түсінік.

  5. Жүктеулер мен әсерлер.

  6. Жүктеулер тіркестері.

  7. Ғимарат пен құрылымдардың жауапкершілік дәрежесі.

  8. Материалдар мен жүктеулердің нормативті және есептік кедергілері.

1Құрылыс конструкцияларын материалына байланысты келесідей бөледі

  • Тасты және теміртасты

  • Бетонды және темірбетонды

  • Металды (болатты және алюминийлі)

  • Ағаш және пластмасса

Тасты к-ды қабырға тұрғызуда және кей жағдайда бағандарда қолданады. Беріктігін жоғарлату үшін темір торлармен армирлейді.

Бетон және ТБ (темірбетон)конструкцияларын жер асты конструкцияларда және жер үсті конструкцияларда қолданады. Олар болады:

  • Монолитті, құрылыс алаңында жасалады

  • Құрылымды, зауыттарда жасалынып құрылыс алаңына әкелінеді

  • Құрылымды-монолитті, құрылымды элементтерден тұрады және арасы бетонмен құйылады

ТБ элементтері құрамында арматуралы қаңқасы бар.

Металл конструкциялары болаттан, кей кезде алюминий балқымаларынан жасалады. Алюминий балқымаларынан жасалған конструкциялар қымбатырақ болып келеді. Металл конструкцияларын көбінесе өндірістік, биік және әртүрлі ғимараттарда қолданады. МК (металл конструкциялары) элементтері прокатты және құрылымды болып келеді. Прокатты элементтерді металлургиялық зауыттарда жасайды (бұрышты, швеллер және двутавр).

Ағаш конструкциялары тұтас болып келеді немесе желімделген ағаштардан құралады. Тұтас ағаштардан құрастыру арқылы құрылымды элементтерді алады, ол үшін болттарды немесе шегелерді қолданады (оларды нагель д.а.). Ағашты желімдеу үшін синтетикалық суға төзімді желімдер қолданады.

2ҚК-на (құрылыс конструкциялары) келесі талаптар қойылады, бұл талаптарға конструкциялар жобалау, жасау, тасымалдау, орнату және қолдану кезінде жауап беру керек

  • Ұзақтылық

  • Сенімділік

  • Отқа төзімділік

  • Үнемділік

  • Индустриалдылық

  • Унификация

  • Эстетикалық

3 Шектік жағдай деп ғимараттың керекті эксплуатациялық талаптарды орындай алмайтын кездегі жағдайын айтады.

Конструкцияның шектік жағдайы екі топқа бөлінеді



  • І – көтеру қабілеттігі

  • ІІ – деформация бойынша (эксплуатацияға жарамдылығы)

І-ші топқа келесі ақаулықтар жатады(сурет 1)

  • Жалпы орнықтылықты жоғалту(а,б)

  • Орын орнықтылығын жоғалту(в,г)

  • Мортты, ағу немесе бұзылудың басқа түрлері(д)

  • Сыртқы әсерлерден және күштік факторардан болатын бұзылу

Шектік жағдайдың екінші тобына конструкцияның қалыпты эксплуатациясын қиындататын немесе орнын ауыстыру арқылы ұзақтылығын төмендететін жағдайларды айтады (иілу, отыру, бұрылу), тербеліс және сызат.



4 Конструкцияларды шектік жағдайға есептеудің мақсаты - екі шектік жағдайдың болдырмауын қамтамасыз ету болып табылады. Ол жағдайлар қолдану немесе тұрғызу уақытында пайда болуы мүмкін.

Есептеудің мәні ол күштің, кернеудің, деформацияның, орын ауыстырудың, сызаттың ашылуының мәні жобалау нормаларынан аспауын қамтамасыз ету. Есептің негізгі күрделілігі - жүктеуден пайда болатын кернеудің және деформацияның мәнін табу. Ал соңғы саты ол мәндерді шектік мәндермен салыстыру болып табылады.



І топ –көтергіш қабілетіне есептеу

Конструкцияның көтергіш қабілеті қамтамасыз етілген деп есептеледі, егер келесі теңдік орындалса



N ≤ Ф

Мұндағы,N= Nнγf– конструкция қимасында мүмкін пайда болатын күштің ең максималды есептелген мәні (қысылған және созылған элементтер үшін ол бойлық күш, иілген элементтер үшін ол иілу моменті). Олар ең бірінші жүктеуге байланысты, және құрылыс механиканың ережелері бойынша анықталады.

Nн –нормативті жүктеуден болатын элементтегі күш; (СНиП),

γf – сенімділік коэффициенті жүктеу бойынша,

Ф – қиманың көтергіштігінің ең төменгі мәні. Ол материалдың беріктігіне, қиманың формасына және өлшемдеріне байланысты болады, және келесі формуламен көрсетуге болады

Ф = (A, Rн, γm, γn)

(2)

Rн – материалдың нормативті кедергісі, сынау арқылы анықталады,

γm – материал бойынша сенімділік коэффициенті. R=Rн/ γmмәнін есепті кедергі д.а.

А – геометриялық фактор (көлденең қима ауданы – созылу және қысылу кезінде, кедергі моменті – иілу кезінде);

γn – мақсаты бойынша сенімділік коэффициенті (ғимарат жауапкершілігі бойынша)

Практикалық есептің мақсаты келесі шартты тексеру болып табылады:



σ ≤ R

(3)

σ – есепті жүкктеуден болатын элементтегі кернеу.

Екінші топ бойынша шектік жағдай орын алмайды егер келесі шарт орындалса



f ≤ [f ]

(4)

f – есеппен анықталған конструкция деформациясы (орын ауыстыру, қиманың бұрылу бұрышы және т.б.). Иілетін элементтер үшін ол конструкция немесе элементінің иілуі, сырықты жүйе үшін – сырықтардың созылуы немесе қысқаруы, негіздер үшін – отыру мөлшері;

[f] – конструкцияның шектік деформация мөлшері(орын ауыстыру, тербеліс амплитудасы және сызаттың ашылуы) СНИП бойынша.

5 Жүктеулердің ұзақтығы бойынша СНиП 2.01.07-85* бойынша келесі түрлерге бөлінеді үнемі және уақытша (ұзақ мерзімді, қысқа мерзімді және ерекше)

  1. ҚК есептеу кезінде тіркестердің ең қолайсыз әсері ескеріледі. Екі түрлі тіркес бар:негізгі және ерекше.

  2. Ғимарат пен құрылымдардың жауапкершілік дәрежесі ол ғимараттың уақытынан бұрын бұзылуы кезінде материалды және экономикалық шығын мөлшерімен анықталады. Ғимарат жауапкершілігін анықтау үшін үш дәреже қабылданған

І- жоғары

ІІ- қалыпты

ІІІ- төмен

Коэффициент γn: I дәреже үшін - 0,95 тен аса, бірақ 1,2 ден аспау керек; II дәреже үшін - 0,95; III дәреже үшін - 0,95-тен төмен, бірақ 0,8-ден төмен болмау керек.

8Шектік жағдайлармен есептеген кезде материалдың басты беріктік көрсеткіші ретінде оның кедергісі алынады, нормативті және есептік

Rн – нормативті кедергі (СНиП бойынша);

R–есептік кедергі, келесі формуламен анықталады:

R=Rн/γm

(5)

Мұнда,

γm – материал бойынша сенімділік коэффициенті, γm>1.

Есептік кедергіні есептеген кезде жұмыс шарты коэффициентін ескере отырып алу керекγc,

Нормативті және есептік мәндер жүктеулерге де бар, өйткені олар өзгеріп отырады және анықтау мүмкіншілігі жоқ болғандықтан.

Nн – нормативті кедергі (СНиП бойынша);

N – есептік кедергі, келесі формуламен анықталады:

N=Nнγf

(6)

Мұнда, γf–жүктеу бойынша коэффициент(γf>1).

Есептеу кезінде материалдардың нормативті және есептік кедергісін дұрыс таңдай білу керек.



Болатты конструкциялар үшін нормативті және есептік кедергілер 51 СНиП II-23-81* кестесі бойынша алынады (Rуп Rу Rип)

Ағашконструкциялар үшін:кесте 3 СНиП II-25-80.

ТБ конструкциялары үшін: СНиП 2.03.01-84* кесте 12, 13. Арматура үшінСНиП 2.03.01-84*.

Тасты конструкциялар үшін :кесте 2-12 СНиП II-22-81. 

Бақылау сұрақтары:



  1. Жүктемелер түрлеріне не жатады, әрқайсысын талдаңыз

  2. Жүктемелер тіркестерін келтіріңіз

Дәріс 2. Темірбетон конструкциялары.


Жоспар

  1. Қолдану аймағы.

  2. Бетон мен арматураның бірлескен жұмысы.

  3. Темірбетонның артылықшылықтары және кемшіліктері.

1ТБ конструкцияларын капиталды құрылыста кеңінен қолданады, қолдану температурасы 50-ден жоғары емес және -70 тен төмен емес. Қолдану аймағы:

  • Атом реакторларында, қуатты пресс қондырғыларда, теңіз құрылымдарында, көпірлерде, әуе алаңында, жолдарда, зауыттарда және қоғамдық ғимараттарда қолданады;

  • Жұқа қабырғалы көлемді конструкцияларда, силос,бункер және қоймаларда;

  • Көптеген массивті құрылғыларда;

  • Санитарлы-техникалық және жер асты құрылымдарда;

  • Жылу және гидростанцияларда, таукен өндірісінде.

2 ТБ – комплексті құрылыс материалы. Құрамындағы бетон мен арматура бірлесіп істеуі арқасында жүктеме астында монолитті элемент ретінде қарсы төтеп береді. Бетон қысуға жақсы істейді де, арматура созылуға жақсы жұмыс істейді. Бетонның созылуға қарсылығы қысуға қарағанда 10-20 есе төмен. Арқалыққа жүк түскен кезде үстіңгі бөлігінде қысылу пайда болады да, астыңғы жағында созылу пайда болады. Құр бетонды арқалыққа (сурет 2,1 а)жүк түскен кезде арқалық морт сынады. Сондықтан арматурасыз бетон қолданысы көп таралмаған.

Сурет 2,1. Арқалықтың бұзылу сұлбасы

Аса мықты арматура мен жұмсақ арматура (сурет 2,1 б)жұмыстары бірдей болып келеді, бірақ мықты арматураның көтергіш қабілеті жоғары болып келеді. Аса мықты арматураның қолдануы шектелген, өйткені сызаттардың тым ашылып кету салдарынан конструкция эксплуатацияға жарамсыз болып қалады.

Зерттеулер көрсеткендей аса мықты арматураны алдын-ала кернелген конструкцияларда қолдануға болады. Ол үшін арматураны алдын-ала тартып сосын формаға бекіткеннен кейін бетон құйылады, бетон қатқаннан кейін арматураны босатады, кернелген болат қайтадан орнына келу үшін батонды қысады. Бұндай конструкцияда (сурет 2,1 в)сызат пайда болу үшін созу кернеуіне арматураның қысу кернеуі төтеп береді.



3ТБ қазіргі заманда көп таралу себебі оның басқаларға қарағанда техникалық және экономикалық тиімділігінде болып табылады:

  • Массасының 70%-на дейін жергілікті материалдар құрайды (құм, тас);

  • Алдын-ала кернелген және құрастырмалы ТБ экономикалық тиімділігі;

  • Ұзақ мерзімділігі (уақыт өткен сайын беріктігі жоғарлайды);

  • Атмосфералық әсерлерге жақсы төтеп беруі;

  • Отқа төзімділігі;

  • Сілкініске беріктігі;

  • Эксплуатациялық шығындардың төмендігі;

  • Кез келген конструктивті және сәулетті форманы ала алады;

  • Жасауға кететін уақыттың қысқалығы;

Кемшіліктері:

  • Үлкен салмағы;

  • Жылу және дыбыс өткізгіштігі жоғары;

  • Орналастыру қиындығы, әсіресе қысқы уақытта;

  • Жоғарғы мамандардың және арнайы жабдықтың керектігі;

  • Сызаттардың кенеттен пайда болу қауіпігі;

  • Созылуға төмен кедергісі.

Бақылау сұрақтары:

  1. ТБ даму перспективалары

Дәріс 3. Темірбетон конструкцияларының физика-механикалық сипаттамалары

Жоспар


  1. Бетонның негізгі физико-механикалық сипаттамалары.

  2. ТБК арматурасы.

  3. ТБ негізгі физико-механикалық сипаттамалары

1ТБ үшін бетон анықталған физика-механикалық сипаттамаларға ие болуы керек: керекті беріктік, арматурамен мықты байланысы, өткізбеушілік (арматураны коррозиядан қорғау үшін). Бетондарды келесі сипаттамалар бойынша бөледі:

  • Структурасы- үлкен тығыздықты бетонның толтырғышының аралары байланыстырғышпен толтырылған; үлкен кеуекті, кіші- және құмсыз; кеуектелген, яғни толтырғышы бар және байланыстырғышы қатқан күйінде кеуектер түзген; ұяшықты, яғни ұяшықтары жасанды түрде жасалған.

  • Тығыздығы бойынша- 2500кг/м3(аса ауыр); 2200- 2500кг/м3(ауыр); 1800-2200кг/м3(ұсақ түйіршікті);500- 2000кг/м3(жеңіл);

  • Толтырғыш түрі – қатты толтырғышы бар, кеуекті; арнайы.

  • Түйіршік құрамы, ірі түйіршікті және ұсақ түйіршікті;

  • Қатаю түрі- табиғи, жылумен өнделген атмосфералық қысымда; автоклавты өңдеу, жоғары қысыммен.

СНиП 2.03.01 – 84* бойынша ТБ дайындау үшін келесі бетон түрлері қарастырылған:

  • Ауыр 2200- 2500кг/м3(қатты тығыздықты толтырғышы бар);

  • Ұсақ түйіршікті 1800кг/м3-тан аса (ұсақ толтырғышы бар);

  • Жеңіл (кеуекті толтырғышы бар);

  • Ұяшықты, автоклавты және автоклавты емес;

  • Арнайы.

Бетонның отыруы деп қатаю кезінде көлемінің өзгеруін айтады. Кәдімгі ортада кепкен бетон көлемі азаяды, ал суда кепкен кезде ұлғаяды (3.1 сурет а). Бетон отыруы келесі факторларға байланысты: цемент түріне және үлесіне (цементтің көптігі отыруды көбейтеді), су көлемі (судың көптігі отыруды көбейтеді), толтырғыш ірілігі (құмның көптігі отыруды көбейтеді), қатаю түрі (ылғалда кепкен бетонның отыруы аз болады).

Отыру қатаюдың бастапқы кезінде қарқынды болады.



Сурет 3.1. Бетон отыруы

а- отыру сызаттарының түзілуі, б,в- симметриялы және симметриялы емес армирленген бетонның деформациялары;

Арматура үлесі және орналасуы отыруға әсер етеді(Сурет 3.1, б,в).



Бетон беріктігі көптеген факторларға байланысты. Бетон беріктігі күш әсеріне байланысты әртүрлі болады (созылу, қысылу, иілу, жаншылу). Бетон беріктігі келесі шамалармен сипатталады: текшелі беріктік R; призмалы беріктік Rb; созылуға беріктік Rbt; жаншылуға беріктік.

Бетон маркалары және классы. Бетон классы деп жобалау кезінде бетонның керекті бір сипатының орташа статистикалық мәнін айтамыз. Бетон класстары келесідей болады:

  • В- қысуға беріктік, текшелі беріктік, жобада көрсетіледі.

  • Вt – остік созуға беріктік, керек кезде тағайындалады

Бетон маркалары деп оның қандай да бір физикалық қасиетін сипаттайтын шама болып табылады:

  • F – аязға төзімділік (F50-F500);

    • W – су өткізбеугіштік, арнайы конструкцияларда талап етіледі, мысалы резервуарлар(W2-12 кгс/см2);;

    • D – тығыздығы бойынша, жылуөткізгіштік бойынша талаптар қойылғанда (D 500-2000 кг/м3);




  • S – өздігінен кернеуленуі, өздігінен кернеуленген цементті қолданғанда талап қойылады(S0,6-4).

Бетонның өстік беріктігі бойынша классы В, 150мм бетон текшені қысуға сынау нәтижесінде алынған нәтижені айтамыз. Сынақ 28 тәуліктен кейін 20±2 0С –та қатқан үлгілерді сынаумен жүргізіледі.

Бетон түріне және жұмысына байланысты бетон класстары келесідей болады:



  • Цементтен жасалған ауыр бетондар үшін:В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В30…В60;

  • Кернеуленетін бетондар үшін В20…В60;

  • Жеңіл бетондар үшін, егер орташа тығыздығы D600…D900 – B1…B7 және т.б. (СНиП 2.03.01-84*)


2 Арматура деп ТБ құрамындағы болаттан жасалған, созу күштерін қабылдайтын және конструктивті, есептік және өндірістік қажеттіліктерден қабылданған сырықтарды айтады (3,2сурет).

Сурет 3,2. ТБ конструкцияларын армирлеу

а- тақталар, б- арқалықтар, в- бағандар.

Беті бойынша арматуралар жазық және ауыспалы қималы болады (сурет 3,3). Қолдану бойынша арматуралар кернеуленетін және кернеуленбейтін болып бөлінеді.



Сурет 3,3. Ауыспалы қималы арматура түрлері;

а- сырықты, б- сым, в- орақ тәрізді.

Арматураның негізгі физика-механикалық көрсеткіштері. Болаттың негізгі механикалық қасиеттері “кернеу-деформация”диаграммасымен анықталады, сынақ үлгілерді созу арқылы жүзеге асады. Барлық арматуралық болаттар диаграммалары бойынша 3 түрге бөлінеді(сурет 3,4 ):


  • Ағу аймағы анық болаттар (жұмсақ болаттар);

  • Қатты болаттар, ағу аймағы анық емес (аз легірленген, термо қатайтылған болаттар);

  • Сызықтық байланысты болаттар,ағу аймағы жоқ (аса берік сымдар);

Сурет 3,4. Арматуралы болаттың деформацияға ұшырауы диаграммасы

Беріктіктің негізгі сипаттамалары:


  • Жұмсақ болаттар үшін физикалық ағу шегі σу;

  • Қатты және аз легірленген болаттар үшін σ0,2;

  • Аса берік сымдар үшін σu.

Арматуралық болаттардың тағы басқа қасиеттері де өте маңызды болып келеді:

  • Пісірімділік – болаттың электр пісіруге қолайлылығы, бұл кезде пісіру аймағында сызаттар пайда болмау керек; жақсы пісірімді болаттар олар аз көміртекті және аз легірленген болаттар. Термо қатайтылған және созумен қатайтылған болаттарды пісіруге болмайды.

  • Реологиялық сипаттары- ағуы және релаксация;

  • Шаршаудан тозу, көп қайталанатын жүктемелерден пайда болады, және салдарынан морт сынады;

  • Динамикалық беріктену, кенет динамикалық жүктемеден пайда болады, мысалы жарылу немесе сейсмикалық әсерден.

Арматуралардың классификациясы. Барлық арматуралық болаттар класстарға бөлінеді, әр класстың өз беріктік және деформациялық сипаттамалары бар, яғни бір классқа кей кезде әртүрлі маркалы болаттар жатуы мүмкін.

Сырықты арматура А әрпімен және рим цифрімен белгіленеді (неғұрлым сан жоғары болса, соғұрлым беріктігі жоғары деген сөз)



  • Ыстықтай басылған, жазық бетті А-І;

  • Өзгермелі қималы А-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI;

  • Термиялық қатайған өзгермелі қималыAт-III, Aт-IV, Aт-V, Aт-VI;

  • Механикалық қатайтылған A-IIIв.

Суықтай созылған арматуралар В әрпімен және рим цифрімен белгіленеді:

  • Кәдімгі арматуралық сым Вр-1(пісірмелі тор үшін);

  • Аса берікті арматуралық сым В-ІІ, Вр-ІІ (кернеуленетін арматура ретінде)

Жұмсақ болатты арматураларды А-І, А-II, A-III-ті көбінесе кернеуленбейтін конструктивті немесе жұмысшы арматура ретінде қолданады;

Қатты арматураларды A-IV, A-V, A-VI, Aт-VII алдын ала кернеуленген арматура ретінде қолданады.



Арматуралық бұйымдар. Жұмыстың тез орындалуы үшін кернеуленбейтін арматуралар пісіру немесе байлау арқылы торлар және қаңқалар құрайды.

Пісірілген қаңқалар (сурет 3,5а) бойлық және көлденең сырықтардан құралған. Жұмысшы сырықтар бір немесе екі қатар құрайды.



Сурет 3,5. Арматуралық бұйымдар

а- арматуралық қаңқалар, б- торлар;

Жазық қаңқалар көбінесе көлемдік қаңқаларды құрайды, оның себебі тасымалдауға, қоймаларда сақтауда және жобалық орнын сақтау үшін қолайлы болып табылады.

Пісірілген торлар (сурет 3,5б) жазық және оралмалы болады. Сырықтардың максималды диаметрі 5-8мм. Тордың орамадағы мәні 50-100мм, конструкцияда қолдану үшін торлар кесіледі.

Арматуралық сымды бұйымдар. Алдын ала кернелген конструкцияларда жеке немесе байланған сымдарды қолданады. Олар қанаттар және шоқтар болып бөлінеді.

Арматуралық қанаттар – ең тиімді кернеуленетін арматура болып саналады(сурет 3,6 а); Олар тарқамайтын оралған сымдардан тұрады. Қанаттар 7 немесе 19 сымдардан тұрады. (белгіленуі К7, К19).

Арматуралық шоқтар параллельді орналасқан аса берік сымдардан құралған (сурет 3,6 в). Сымдар (14, 18, 24 дана) шеңбер бойымен аралары бос етіліп қойылған (арасына цемент қоспасы құйылатындай), ал сымдар сыртынан жұмсақ сыммен байланған.

Пакеттер екі қатар бойымен шахматты түрде арасына цемент қоспасы құйылатындай етіліп жасалған (сурет 3,6 б).



Сурет 3,6. Арматуралық сымды бұйымдар:

а- сымды қанаттар; б- пакеттер; в- шоқтар.


жүктеу/скачать 3.96 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7



©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет