4 Өндірістік ғимараттың сатылы ұстынын есептеу және құрылымдау

Сатылы ұстынның жоғарғы бөлігі әдетте тұтас, қоставр қималы түрінде жобаланады; төменгі бөлігі ені 1 м-ге дейін тұтас жасалады, ал ені үлкен болған кезде өтпелі қимасы үнемділеу келеді.

Ұстынның жоғарғы бөлігінің 1-1 қимасы үшін N = 339,49 кН; M = -39 кН·м; Q = -4,33 кН; 2-2 қимасы үшін осы жүктемелер (1, 2, 3*, 4, 5*) М = 41 кН·м.

Ұстынның төменгі бөлігі үшін N₁ = 256,07 кН; M₁ = 784,6 кН·м; N₂ = 934,5 кН; M₂ = 112,01 кН·м.

Ұстынның жоғарғы және төменгі бөлігінің беріктікке қатынасы I_ж/I_т = 0,2; ұстын материалы – болат С235; іргетас бетонының класы В15. Сенімділік коэффициенті γ_n = 0,95.

4.1 Ұстынның есептік ұзындығын анықтау

Н_ж / Н_т = l₂/l₁ = 3,92/13,2 = 0,396 < 0,6 және N_т/N_ж = 934,5/339,49 = 3,7 > 3 болғандықтан µ_т = 2; µ_ж = 3. Рама жазықтығындағы ұстынның төменгі бөліктерінің есептік ұзындықтары жоғарғы бөлігі үшін

Жазық раманың есептік ұзындығы төменгі және жоғарғы бөлігі үшін өзара тең: l_y^т = Н_т = 988 см; l_y^ж = Н_ж - h_b = 392 - 120 = 272 см.

4.2 Ұстынның жоғарғы бөлігінің қимасын таңдау

Қиманы пісірілген қоставр биіктігіне тең етіп қабылдаймыз h_b = 250 мм.

Симметриялы қоставр үшін i_x = 0,43h = 0,43 · 25 = 10,75 см; ρ_x = 0,35h = 0,35 · 25 = 8,75 см; (қалыңдығы 20 мм дейінгі С235 болат қаңылтыр үшін R_y = 23 кН/см²);

Қоставр үшін ƞ коэффициентінің мәні 1,2- ден 1,7- ге дейін тербеледі. Бірінші жақындауда ƞ = 1,4. Сонда m_ef = ƞm_x = 1,4 · 1,71 = 3,36. және m_ef = 3,36; φ_е= 0,22

12-сурет -Ұстынның есептік схемасы

А_қаж. = ( N· γ_n )/ (φ_е · R_y ) =220,89∙0,95/(0,22 · 23) = 41,47 см²;

Қиманы құрастыру. Алдын ала сөре қалыңдығын t_f = 0,8 см деп қабылдаймыз, онда ұстын қабырғасының биіктігі һ_ω = һ - 2t_f = 25 – 2 · 1,4 = 22,2 см.

1< <10 және болғанда қабырғаның иілгіштігі жергілікті тұрақтылық шарты бойынша = 1,2 + 0,35 · 3,65² = 2,48 және қабырғаның қажетті қалыңдығы, см,

Қима қабырғаның қалыңдығы үнемді болмаған соң, t_w=0,6 см(h_w/t_w=80…120) қабылдаймыз және қабырғаның төзімді бөлігін есептік ауданға қосамыз, екі телімі енімен h₁, тұтас сөрелі, см,

h₁ = 0,4 t_wλ_uw =0,4 0,6 2,48 = 17,81

Сонда сөренің сұрап тұрған ауданы, см²

A_f,тр=(A_тр-2t_wh₁)/2=(41,47-2 0,6 17,8)/2 = 10,05

b_f = 10 см; A_f = 10 0,8 = 8см² қабылдаймыз

Сөренің тиянаға қамтамасыз етілді, себебі

b_ef/t_f= = 5,26 < [0,36+0,1λ_x-0,01(1,5+0,7λ_x)m_x] =

[0,36+0,1 3,65-0,01(1,5+0,7 3,65)1,71] =19,62

Қиманың геометриялық характеристикасы:

A=2 10 0,8+0,6 23,4=30,04 см;

I_x=0,6 23,4³/12+2 10 0,8[(25-0,8)/2]²=2983,2 см²;

I_y = 2 0,8 10³/12 = 133,3 см⁴; i_x = = 9,8 см;

i_y = = 2,1 см³; W_x=2983,2/12,5 = 238,66 см³;

ρ_x=238,66/30,04=7,94 см.

Өзектің майысқақтығы

λ_x = 1176/9,8 = 120;

λ_x = 120 = 4;

λ_y = 272/2,1 = 129,5; λ_y=129,5 = 4,33

Қабырғаның межелі, шартты майысқақтығы

λ_uw=1,2+0,35λ_x=1,2+0,35 4=2,6;

h₁=0,4 2,6 =31,12;

A_red=2 10 0,8+2 0,6 31,12=53,34 см².

Жазықтықтағы тиянақты тексеріс кезіндегі моменттегі әрекеті:

m_x = M/(Nρ_x) = 3113/(220,9 7,94)=1,77; A_f/A_w=0,8 10/(0,6 23,4)=0,57.

A_f/A_w=0,25η=(1,45-0,05m_x)-0,01(5-m_x)λ_x=(1,45-0,05 1,77)-0,01(5-1,77)·4=1,23;

A_f/A_w=0,5η=(1,75-0,1m_x)-0,02(5-m_x)λ_x=(1,75-0,1 1,77)-0,02(5-1,77)·4=1,31;

A_f/A_w=0,57; интерполяция бойынша η=1,29; m_ef=m_xη=1,77 1,29=2,28; ϕ_e=0,244; σ=220,9/(0,244 53,34)=17,2 kH/см² < R_y/γ_n=23/0,95=24,2 кН/см².

Колоннаның үстінгі бөлігінің тиянағының тексерісі кезіндегі әрекеттері[формула (14.10)]. Қисық тиянағының <в>үлгісі двутаврлық қимағасәйкес келеді, λ_y=4,33 ϕ_y=0,485.

m_x-ті анықтау үшін моменттің максималды орташа есептік ұзындығын табамыз, өзектің жүктерді тіркестендіргенде 1,2,3*,4,5*; M_x=29,85 kH м

Модуль бойынша:

β,α және v коэфициенттерінің мәндерін 12 қосымша бойынша анықтаймыз.

λ_y>3,14 болса,β=2,54; 1<m_x<5 болса,

α=0,65+0,05m_x=0,65+0,05 1,7 = 0,735

v =1-(λ_y/14)(2,12-b_f/h_b)=1-(4,33/14)(2,12-10/25)=0,47

b_f/h_b<0,3 болса, b_f/h_b=0,3 деп қабылдаймыз. Сонда:

m_ef<20 болғандықтан (14.18) формуласы бойынша беріктікке тексеру қажет емес.