КІРІСПЕ

Жазық темірбетон аражабындары өнеркәсіп және азаматтық ғимараттар мен құрылымдарда кеңінен таралған конструкцияларға жатады. Олардың жоғары индустриалдығы, үнемділігі, отқа төзімділігі және ұзақ уақытқа шыдамдылығы құрылыста кеңінен қолдануына себеп болды.

Темірбетон аражабындарын конструктивтік схемалары бойынша екі негізгі топқа бөлуге болады: арқалықтық және арқалықсыз.

Арқалықтық аражабындылар көлденең және бойлық бағыттарда орналасқан арқалықтар мен оларға тірелген және олармен бірге жұмыс істейтін тақталардан құралады.

Арқалықсыз аражабындыларда тақталар ұстынның жоғары басы кеңейтілген, капитель деп аталатын бөлігіне тікелей тіреледі.

Салу әдісі бойынша аражабындылар жиналмалы, тұтасқұймалы және жинамалы-тұтасқұймалы болады.

Аражабындының конструктивтік элементтер құрамындағы тақта, өзінің тірелетін жақтар қатынасына байланысты:

• арқалықтық болады, егер де жақтарының қатынасы l₂/l₁≥2 болса, ол кіші жақ бағыты бойынша иілуге жұмыс істейді, үлкен жақ бағыты бойынша шамасы кіші болғандықтан иілу моменті ескерілмейді;

• контур бойымен тірелген болады, егер де жақтарының қатынасы l₂/l₁<2 болса, екі бағытта да иілуге жұмыс істейді, жұмыстық арматура айқасқан түрде қабылданады.

Әр жағдайда аражабынды конструкциялар түрлері ғимараттың арналуына, әсер ететін жүктемелерге, жергілікті жағдайларға және т.б. байланысты экономикалық тиімділігі бойынша қабылданады.

1.Арқалықтық тақтасы бар қырлы тұтасқұймалы аражабындар

Қырлы тұтасқұймалы аражабындар қысқа бағытта жұмыс істейтін тақтадан, көмекші және бас арқалықтардан құралады. Тақта көмекші арқалықтарға тіреледі, ал көмекші арқалықтар бас арқалықтарға тіреледі, олардың тіректері ұстын немесе қабырғалар болады.

Тұтасқұймалы аражабындының жобалауына конструктивтік схеманы жинақтау; тақта, көмекші мен бас арқалықтарды есептеу және оларды құрастыру жұмыстары кіреді.

Конструктивтік схема жинақтауына ұстындар қадамын және арақашықтығын таңдауы, бас арқалықтардың бағыты белгілеуі, көмекші арқалықтардың қадамын таңдауы жатады.

Конструктивтік схема жинақтауы ғимараттардың тағайындауына, сәулет-жобалық шешімдеріне, техника- экономикалық көрсеткіштеріне тікелей байланысты.

1.1 Аражабынның конструктивтік схемасы

Арқалықтық тақтасы бар тұтасқұймалы қырлы аражабындыны есептеп құрастыру керек. Ғимараттың жоспардағы өлшемдері 19,265м. Ұстындар торы 6,46,5 м. Пайдалы жүктеме мәні 8,4 кН/м², оның ішінде ұзақ мерзімді - 17 кН/м² (жүк бойынша сенімділік коэффициенті γ_f=1,3).

Аражабын элементтерін жобалау үшін төмендегідей конструктивтік схема қабылданды (1.1-сурет).

Бас арқалықтар көлденең бағытта (l_б.а=6,4м), көмекші арқалықтар бойлық бағытта (l_к.а=6,5м) орнатылды.

Сурет-1.1 Арқалықтық тақтасы бар тұтас қималы аражабынды.

1.2 Элементтердің көлденең қималарының өлшемдерін тағайындау

Элементтердің өз салмақтарын және есептік аралықтарын анықтау үшін алдын-ала арқалықтардың және тақтаның көлденең қима өлшемдерін 1.1 тарауының талаптарына сәйкес тағайындаймыз:

Бас арқалық қимасының биіктігі h= ,ені b=(0.4 ÷ 0.5)h.

Қима биіктігін тағайындаймыз: см.≈70см;

Қима енін тағайындаймыз: см ≈30см

Көмекші арқалық биіктігі: ; b = (0,3 ÷ 0,5)h.

Көмекші арқалық биіктігін тағайындаймыз:

Көмекші арқалық ені: b_к.а = (0,3 ÷ 0,5)·h_к.а.= 0,3·30=15 см

Тақта қалыңдығын h’_f =60 мм қабылдаймыз.

1.3 Жобалауға арналған мәліметтер

Құймалы қырлы қабат аралық жабынға ауыр бетон В30 класы алынды. Бетонны4 есептік кедергісі 13 кестеден [1] R_b = 17 МПа, R_bt = 1,2МПа.

Бетонның серпімді модулі: Е_b =32500 МПа 18 кесте [1].

Бетонның жұмыс жағдайының коэффициенті: γ_b2 = 0,9.

Онда R_b = 17·0.9=15,3 МПа, R_bt =1,2·0,9= 1,08 МПа. R_bn=22·0,9=19,8 МПа; R_btn=1,8·0,9=1,62 МПа;

Тақтаны A-III классынан жасалған дәнекер тормен темірлейді.

Көмекші арқалықтың бойлық жұмыстық арматурасы А-II класынан. Есептік кедергілері 22* кестеден [1] (R_s=280 МПа, E_s=2,1·10⁵ МПа).

Көлденең арматуралар Вр‑І класынан 23 кестеден [1] (d=5 мм болса R_s=360 МПа; R_sw=260 МПа; E_s=170000 МПа).

1.4 Арқалықтық тақтаны есептеу және құрастыру

Есептік аралықтарды және жүктемелерді анықтау

Тұтасқұймалы арқалықтық тақтаның негізгі өлшемдері конструктивтік схемасында көрсетілген . Арқалықтық тақтаны есептеу үшін ені 1 м жолақты алып (1.1 суреттердегі 1-ші жолақ) көп аралықты кесілмеген арқалық ретінде қарастырамыз. Аралығы бестен көп болғандықтан, бес аралықты деп есептейміз .

Орта аралықтардыңъ мәнін (1.2)[2] формула бойынша анықтаймыз:

l_y = l₀₂ = l₁ – b = 160-10=150 см;

Шеткі аралықтарды (1.1) бойынша:

L₀₁ = l₁ – b/2- 20+ с/2 = 160-5- 20 +15/2=142,5см;

Тақтаның ұзын бағыттағы есептік аралығы бас арқалықтардың қырлары арасындағы қашықтыққа тең:

l_x = l₂ – b_б.а = 650-30=620 см;

мұнда l₂ – тақтаның орта аралығындағы бас арқалықтар арасындағы арақашықтық

b_б.а – бас арқалық қимасының ені.

Аралықтар қатынасы l_x/l_y = 620/150 > 2

Сондықтан тақтаның қысқа бағытында жұмыс арматураларын есептейміз, тақта арқалықтық деп белгіленеді.

Аражабынның 1 м² түсетін жүктемелердің анықтауы 1.1 кестеде келтірілген.

Тағайындау бойынша сенімділік коэффициентті γ_п = 0.1 ескергенде тақтаның 1 м² толық есептік жүктемесі:

q=(g+v) γ_п = (2,78+14,43)*1= 17,21 кН/м².

Тақтаны есептеу үшін ені 1 м жолақты бөліп (1,1-сурет) қима өлшемдері b×h_f=100×5см тік төртбұрышты тақтаны үздіксіз көп аралықты арқалықты ретінде есептейміз .

Тақтаның 1 құма метріне есептік толық жүктеме:

q = 17,21 кН/м² × 1м = 17,21 кН/м

1.1-кесте Жүктемелерді жинақтау

Жүктемелер	Нормативтік жүктеме кН/м2	Жүктеме бойынша сенімділік коэф-ті	Есептік жүктеме кН/м2
Тұрақты (g) : Тақтаның өз салмағы δ =60 мм, ρ =22 кН/м3	1,32	1,1	1,45
Цементтік ерітінді қабаты δ = 50мм, ρ =18 кН/м3	0,9	1,3	1,17
Тақтайшалы еден δ = 12 мм , ρ =12 кН/м3	0,144	1,1	0,16
Уақытша (ν) :	11,1	1,3	14,43
Барлығы:			g = 2,78 ν = 14,43

Ию моменттерді анықтау

Көп аралықты тақтада ию моменттерінің қайта бөлінуі ескеріліп [2] шамалары 1.3 және 1.3 формулалар бойынша анықталады:

- шеткі аралықтарда

М₁= М_В=±ql₀₁²/11=± 17,21×1,43²/11= ±3,2 кН/м.

- орта аралықтар мен тіректерде

М₂=М₃= -М_с= ± ql₀₂²/16= ±17,21×1,5²/16= ±2,4 кН/м

Төрт жағы да арқалықтарға (контуры бойынша) тірелген тақталардың (1.1суреттердегі II-ші жолақ) ию моменттерін 20%-ға азайтамыз себебі (1.5) шарт орындалып тұр:

М=0,8×2,4=1,92 кН/м

Тақтаның қабылданған қалыңдығын тексеру

Темірбетон тақталарының бағасы үнемді болады егер ξ коэффициенттің мәндері ξ= 0,1÷0,2 болса.

Ол коэффициентті ξ=0,15 қабылдаймыз, онда α_m=ξ (1-0,5ξ)=0,15 (1-0,5 0,15)=0,139. Тақта қимасының тиімді биіктігі:

мұнда b=1000мм,

Тақтаның толық қалыңдығы h_f=h₀+а=38+(10+1,0)=44 мм≈ 60мм

Тақта қалыңдығы 60 мм деп аламыз себебі құрылыс нысаны өндірістік.

мұнда 10 мм – бетонның қорғаушы қабатының қалыңдығы;

5,0 мм – тор арматурасының алдын-ала қабылданған диаметрінің жартысы.

Бастапқы алынған тақтаның қалыңдығын қалдырамыз h_f=60 мм.

Тақтаны тік қималары бойынша беріктікке есептеу

Бетонның қорғаушы қабатының қалыңдығы 10 мм және жұмыстық арматура диаметрі 10 мм-ге дейін болған кезде плитаның созылған қырынан созылған арматураның ауырлық орталығына дейінгі қашықтық сонда қиманың жұмыстық биіктігі: .

1. Бетонның сығылған аймағының шектік салыстырмалы биіктігін анықтаымыз:

мұнда

_{2. Соған сәйкес αR коэффициентін 3.1 кестеден [4] немесе төменгі формуладан анқтаймыз:}

3. Арматура қимасының қажетті ауданын анықтаймыз:

- шеткі аралықтарда M₁ =-M_в= ±3,2 кН·м :

Шарт орындалды, сондықтан ξ және ζ коэффициенттерін 3.1 кестеден [2] немесе төменгі формулалардан анқтаймыз;

ξ=1-

ζ=1-0,5· ξ =1-0,5·0,111=0,945;

мм²

- контуры бойы арқалықтармен қоршалмаған тақталардың орта аралықтар мен орта тіректерде М₂ =-М_с =2,4 кН/м.

ξ=

ζ=1-0,5·0,08=0,969;

мм²

- контуры бойы арқалықтармен қоршалған тақталардың орта аралықтар мен орта тіректерде :

ξ=

ζ=1-0,5·0,064=0,968;

мм²

Тақтаны дәнекерленген торлармен темірлеу

Бұл мысалда h_f=60мм болғандықтан, бойлық жұмыстық арматурасы бар үздіксіз темірлену нұсқасын қарастырамыз.

Екі тор төселген кезде олардың ені (1.7) формула бойынша:

Үш тор төселсе:

Біздің жағдайда, екі тор төселген А_min = 3200мм нұсқаны қабылдаймыз.

Контуры бойы арқалықтармен қоршалған тақтаның орта аралықтары үшін және орта тіректер үстіне A_s^орт.к= 124 мм² бойынша 1.1-кестеден жұмыстық шыбықтары Ø6 A-III (A_s=141 мм²) қадамы 200 мм, 1.2-кестеден бөлгіш шыбықтары Ø3 Вр-I қадамы 350 мм Т1 торын қабылдаймыз.

Тордың нақты енін А_н анықтау:

Қатынас A_min/v = 3200/100≈32 ұя қабылдау керек, сонда тордың нақты ені А_н =100×32 + 2×20=3240 мм.

Тор белгіленуі:

Бас арқалықтар араларына ені 2940 мм жұмыссыз бағытта 90 мм-ге айқастырып екі Т1 торларын төсейміз.

Осы тақталардың шеткі аралықтарына және бірінші аралық тіректер үстіне жұмыстық және бөлуші сырықтары Т1 торындағыдай қосымша Т2 торын төсейміз. Сонда тақтаның шеткі аралығында және бірінші аралық тірек үстінде жұмыстық арматура қимасының ауданы А_s=212 мм² -124 мм²=88мм² болады, ол есеп бойынша қажетті A_s^шет.т=94мм² көп. Т2 торының ені Т1 торындағыдай қабылданады, яғни 2940 мм, ұзындығы 1975 мм тең; Т2 торын бірінші аралық тірек өсінен екінші аралық бағытында 500 мм-ге кіргізіледі. Т2 торының белгіленуі:

Контуры бойы арқалықтармен қоршалмаған тақталардың (яғни ғимараттың көлденең қабырға тұсында орналасқан тақаталардың) орта аралықтарына және орта тіректер үстіне, A_s^орт= 155 мм² бойынша, жұмыстық шыбықтары Ø6 A-III (A_s=184 мм²) қадамы 150 мм және бөлгіш шыбықтары Ø3 Вр-I адымы 350 мм болатын Т3 торын құрастырамыз. Тордың аралық моменттер аймағанан тірек аймағына және кері майыстыруын – сәйкес келетін тірек өсінен 400 мм қашықтықта жасайды. Т3 торының габариттік өлшемдері Т1 торындағыдай. Т3 торының белгіленуі:

Контуры бойы арқалықпен қоршалмаған тақталардың шеткі аралықтарында (көлденең қабырға тұсындағы аражабын бөлімідері) және олардың бірінші аралық тіректер үстіне жұмыстық шыбықтары Ø6 A-III (A_s=94 мм²) қадамы 300 мм және бөлгіш шыбықтары Ø3 Вр-I адымы 400 мм болатын қосымша Т4 торын құрастырамыз. Сонда шеткі аралықтағы және бірінші аралық тіректердегі жұмыстық арматура қимасының нақты ауданы A_s=212-155=57 мм², ол есеп бойынша қажетті A_s^шет.т=94 мм² көп. Т4 торының габариттік өлшемдері Т2 торындағыдай. Т4 торының белгіленуі:

Есептелген торлар бойынша тұтасқұймалы арқалықтық тақтаның үздікті темірленуі 1.2-суретте келтірілген.

Сурет-1.2 Тұтас қималы арқалықтың үздікті темірленуі.