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.

2 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:

N ≤ mg φ1RAсω

(2.4)

Мұндағы

N – есептік бойлық күш;

R–қысуға қалаудың есептік кедергісі;

А_с – 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

ω=1+ео/h≤1,45

(2.5)

Мұнда

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

mg=1-ηNg//N (1+1,2еog/h)

(2.6)

h ≥ 30 см болғанда немесеi ≥ 8,7 см болғанда m_g=1.

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.

3 Егер ортасынан тыс қысылған элементтерде есептік бойлық күш е_о>0,7у эксцентриситетімен ісер 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 R_tb есептік кедергісінен аспау керек, сонымен қатар γ_rкоэффициентіне көбейтілген.

γrRtb≥ Neo/W-N/A

(2.7)

Мұнда,

N – есептік бойлық күш;

W – қима кедергі моменті.

γ_r 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 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 Қолданылып жүрген металл конструкциялардың конструктивтік түрі мен тағайындалуы бойынша келесі салаларға болуге болады

1. өнеркэсіптік гимаратгар;

2. көпқабатты және биік ғимараттардың қаңқасы;

3. ғимараттардың үлкенаралықты жабыны;

4. көпірлер, эстакадалар;

5. мұнаралар мен мачталар;

6. 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 жоқғимараттарда 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 ғимарагтарының 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 мундай ғимараттар кірпіштен, темірбетоннан, ағаштан және тағы басқалай дэстүрлі 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 жасалгаи 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 консгрукциялар міндетін тиімді жылу айырғыш материаддардан жасалған жеңіл қабырғалық панельдер, оның ішінде болатпеннемесе 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 жабьндардың 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.

Көпірлер, эстакадалар. Темір жол мен автомобиль жолдарында аралықтары үлкен (1 шақырым кейде одан кеп) және де орташа (30 ... 60 м) көпірлерінің аралық күрылысы металлдан жасалады. Әсіресе қүрылыс жүргізу мерзімі қысқа кезде және стратегиялық жолдар құрылысында, тез арада қалпына келтіру мумкіншілігін ескере отырып, болат көпірлерге үстемдік беріледі.

Көпірлер әр түрлі жүйеде: арқалықтык, аркалық, аспалы бола алады. Арқалыктық жүйелерде аралық қүрылысындағы болатты көтергіш арқалықтарын көпірдің жүргінші бөлігінің темірбетонды тақтасымен біріктіріп, майысуға бірлесіп жүмыс істеулері үшін, болаттемірбетон арқалықтар жиі қолданылады.

Зәулім имараттар. Теледидар, радиохабар жэне көпканалды телефон байланысы ушін антенналық қурылғылар зәулім ғимараттардың үлкен тобын құрайды. Орташа толқындар берілісі кезде биіктігі 200...500 м мачта сәуле таратушының міндетін атқаруы мүмкін. Басқа жағдайларда мұнаралар мен мачталар белгілі биіктікте сым жүйесін немесе арнайы антенналық қондырғыларды орналастыру үшін пайдаланылады.

Электр жеткізу әуе жолының тіректері, изоллятор гирляндалары арқылы бекітілген сымдар бойларымен электр қуатьн жеткізу үшін қызмет етеді. Найзағайдан қорғау үшін сымдардың үстіне сымарқан орналастырылады. Сымдар бойымен жеткізілетін жоғары кернеулі электрлік ток сымдар бір-бірінен және жерден едәуір қашықтықта болуын талап етеді. Сондықтан тіректерінің биіктігі 20-40 м, ал алдында кездескен кедергілерден өткен кезінде 150 м және одан да көбірек болуы мүмкін. Сорғыш мүнаралар түтіндік және желдеткіштер құбырларының газын бұрып әкететін ұңғыларды ұстап тұру қызметін атқарады. Мұнара биіктігі экологияяық талаптармен анықталады, көбінесе ол 80-150 м құрайды. Бірақ биіктігі 600 м мұнараларда баршылық.

Мүнай және газ шығару үшін теңіздің стационарлық платформалар мунаралары теңіздердің және мұхиттардың континенталдық шельфтерінде орналастырылады. Қадалар арқылы теңіздің түбіне бекітілген мұнара жасанды шағын аралды ұстап тұрады. Оның үстінде бұрғы мұнаралары, ұстаханалар, тікұшақ алаңшасы, тұрғын үйлер және т.б. орналасады. Осы бірегей ғимараттың тереңдігі 200-300 м және оданда көп, табанының ені 70 м-ге жетеді. Мұндай мұнараның керегеторлы конструкциясы диаметрі 2-4 м, қабырғасының қалындығы 60-90 мм құбырлардан жасалады.

Зәулім имараттарға тағы геодезиялық мұнаралар, өнеркәсіптік этажеркалар, шахта үстілік коперлер, бұрғы мұнаралары т.б. жатады.

Табақтык конструкциялар жұқа қабырғалы әр түрлі қабықшалар болып есептеледі.

Резервуарлар мұнай өнімдерін, суды, сұйытылған газдарды, қышқылдарды, спирттерді жэне басқа сұйықтарды сақтауға арналған. Сиымдылығы 200 мың м³ - ге жететін түрі мен өлшемдері әр алуан резервуарлар қолданылады. Олардың ішіне тік цилиндрлік, горизонталды цилиндрлік және сфералық резервуарлар, понтонды, төбесі қалқыған резервуарлар және көптеген басқалары кіреді.

Газгольдерлер газдарды сақтауға, араластыруга және құрамын теңестіруге арналады. Оларды газ алатын көзімен тұтынушылар ортасына аккумуляторлар ретінде газ желісіне косады. Газды үлкен кысыммен сактайтын көлемі тұракты газгольдерлер және газды төмен түрақты қысыммен сақтайтын көлемі айнымалы газгольдерлер қолданылады. Көлемінің айнымальлығы жылжымалы бөлшегімен қамтылады. Ол поршенге ұқсас цилиндр ішінде газгольдердің қабырғасы бойымен жылжиды. Көлемі айнымалы газгольдерлердің көлемі 600 мың м³-ке дейін жетеді.

Бункерлер мен силостар сусымалы материалдарды сақтауға жэне тиеуге арналған сиымсауыт болып табылады. Силос биіктігінің жоспарындағы өлшемдеріне қатынасы бункерлерге қарағанда үлкендеу келеді. Бункерлердің топтары эдетте бункерлік эстакадаларға біріктіріледі. Қабырғасы жазық бункерлер және иілгіш (аспалы) бункерлер қолданылады.

Табақтық конструкцияларга және де үлкен диаметрлі қүбырлар, мүнай өңдейтін, домналық және химиялық өндіріс имараттарының бірсіпырасы жатады.

Конструкциялардың басқа түрлері. Оларғакөпірлік, мұнаралық крандардың, тиеуіш-крандардың, ірі экскаваторлардың, құрылыстықпен жолдық машиналардың, гадротехникалық ғимараттардың, радиотелескоптардың, космостық байланыс антеналардың және басқаларының болат конструкциялары жатады.