Лекция № 19,20,21

Тақырыбы: «Арқалықты плиталы тұтас қырлы қабатаралық жабындар»

Лекция жоспары:

1. Тұтас қырлы қабатаралық жабынды үйлестіру.

2. Тұтас қырлы қабатаралық жабындардың арқалықты плитасын есептеу.

3. Қосалқы арқалықты есептеу және арматуралау.

4. Бас арқалықты есептеу және арматуралау.

1. Тұтас қырлы қабатаралық жабынды үйлестіру.

Тұтас қырлы қабатаралық жабын конструкциясының құрамында плита, қосалқы және бас аралықтар кіреді. Плита қосалқы аралықтарға, ал қосалқы аралықтар бас аралыққа тіреледі. Бас аралықтардың тіректері ретінде ұстындар және шеткі қатардағы қабырғалар алынады.

Тұтас қырлы қабатаралық жабынды жобалаған кезде созылған аймақтағы бетонның ауданы мүмкіншілік болғанша азайтылады және созылған әсерді қабылдайтын қырларда негізгі жұмыстық арматура орналастырылады. Түтас қабатаралық жабынды жобалауға келесі жұмыстар жатады:

- қабатаралық жабынды үйлестіру;

- плитаны есептеу және арматуралау;

- қосалқы арқалықты есептеу және арматуралау;

- бас арқалықты есептеу және арматуралау;

Қабатаралық жабынды үйлестіру жұмыстары ғимараттың арналуына, көлемдік-жоспарлау шешімдеріне және техника экономикалық көрсеткіштеріне байланысты болады.

Қабатаралық жабынды үйлестіру жұмыстарын орандаған кезде:

- ұстындардың адымын және ұя аралығын қабылдайды;

- қосалқы арқалықтардың орналастыру бағытың және адымың анықтайды;

- бас арқалықтардың орналастыру бағытың және адымың анықтайды;

(1- сурет)

Бас арқалықтың аралығы м тең болып қабылданады және ғимараттың көлденең немесе ұзына-бойлық бағытты бойынша орналастырады.

Қосалқы арқалықтың аралығы м тең болады және оларды бас арқалықтарға перпендикулярды бағытта орналастырылады. Қосалқы арқалықтардың адымы қабатаралық жабынға әсер ететін мөлшерлік уақытша күшсалмақтардың шамасына байланысты қабылданады:

м, егер кн/м;

м, егер кн/м;

Плитаның ең төмен қалыңдығы 50-60 мм тең депа қабылданады, сондай-ақ азаматтық ғимараттарға – 50мм, ал өндірістік ғимараттарға 60мм төмен болмауы керек.

Қосалқы және бас арқалықтардың өлшемдері конструктивтік талаптарға сәйкес болады:

- қосалқы ақалықтар үшін ;

- бас арқалықтар үшін ;

Тұтас қабатаралық жабындар үшін қолданатын бетонның класы В15 төмен болмау керек. Плиталар 8478-81- МЕСТ бойынша торлармен арматураланады. Арқалықтар А-ІІ, А- ІІІ класты стерженьдік арматурамен құрастырған қанқалармен арматураланады.

2. Тұтас қырлы қабатаралық жабындардың арқалықты плитасын есептеу.

Тұтас қабатаралық жабындардың плитасы есептік схемасы бойынша 2 түрлі болуы мүмкін: арқалықты плиталар және контур бойынша тірелген плиталар. Арқалықты плиталар үшін , ал контур бойынша тірелген плиталар үшін , мұндағы - плитаның қысқа бағыттағы ұзындығы, - плитаның ұзын бағыттағы ұзындығы;

Арқалықтар плиталар қысқа бағытта иілуге жұмыс істейді және осы бағыттағы июші моменттер бойынша есептеледі. Ал контур бойынша тірелген плиталар екі бағытта иілуге жұмыс істейді және екі бағыттағы июші моменттер есептеулерге ескеріледі.

Арқалықты плитаны есептеу үшін ені 1м тең плитаны белгілеп және оны көпаралық қиылмаған арқалық ретінде қарастырады. Плитаның тіреу ретінде қосалқы арқалықтар және сыртқы қабырға жұмыс істейді. Арқалықты плитаның еспетік схемасы суретте келтірілген.

(2 сурет)

Плитаның есептік ұзындығы:

- шеткі аралық үшін

- орталық аралық үшін

мұндағы: в - қосалқы арқалықтын ені; - қосалқы арқалықтың адымы; с- плитаның қабырғаға тірелген ұзындығы; а- питаның тұрақты және уақытша күшсалмақтар әсер етеді.

(1)

(2)

мұндағы: - қабатаралық жабынға әсер ететін мөлшерлік тұрақты күшсалмақтар; - қабатаралық жабынға әсер ететін мөлшерлік уақытша күшсалмақтар.;

Қиылмаған арқалықты плитаның күшсалмақтар бірқалыпты таралған кезде орталық аралықтардың тіректерінде бір-біріне тең моменттер пайда болады .

Орталық аралықта негізгі тепе-теңдік теңдеу келесі түрде жазылады.

; (3)

мұндағы, -орталық аралықтағы июші момент;

- орталық аралықтарын тіректеріндегі июші момент;

; (4)

Тіректен х = 0,425 тең арақашықтақта шеткі аралықтағы момент максимальдық шамада болады

; (5)

Шеткі аралықта негізгі тепе-теңдік теңдеу келесі түрде жазылады.

(6)

Мұндағы, - шеткі аралықтағы июші момент;

- шеткі аралықтардың тіректеріндегі июші моменттер;

(7)

Егер шеткі аралықта және тіректі бір-біріне тең моменттер болған жаңдайда

(8)

Осы бөлшектегі бөлімді дөңгелектеген кезде

(9)

Анықталған моменттер бойынша шеткі және орталық аралықтағы плитада арматураның көлденең қимасының ауданың анықтайды және 8478-81 МЕСТ бойынша торлар қабылданады.

Плитаны екі вариант бойынша арматуралайды:

- үздіксіз арматуралау схемасы;

- жеке (бөлек) араматуралау схемасы;

(3 cурет)

1-Т, 2-Т торлардың жұмыстық стерженьдері ұзына бойлық бағытта орналасады және осы торларды қосалқы арқалықтарына перпендикулярды жазылады. Бірнеше тормен бас арқалықтардың арасындағы арақашықты жабу керек.

(4 сурет)

3-Т, 4-Т, 5-Т,6-Т торлардың жұмыстық стерженьдері көлденең бағытта орналасады және осы торларды қосалқы арқалықтардың бойы бойынша төселінеді.

3. Қосалқы арқалықты есептеу және арматуралау

Қосалқы арқалықтар бас арқалықтарға және сыртқы қабырғаға тіреледі. Қосалқы арқалықтардың есептік схемесе қиылмаған арқалықтар ретінде қарастырылады. Қосалқы арқалықтарға бірқалыпты таралған күшсалмақтар әсер етеді. Осы күшсалмақтарды жүктеу ауданнан жинастырады және осы ауданның ені қосалқы арқалықтардың адымына тең болады.

Қосалқы арқалықтың, плитаның және едең конструкциясының салмақтарынан тұрақты күшсалмақтар пайда болады

(10)

Мұндағы: - плитаның және едең конструкциясының салмақтарынан пайда болған мөлшерлік күшсалмақ; - қосалқы арқалықтың салмағынан пайда болған мөлшерлік күшсалмақ; b,h – қосалқы арқалықтың ені және биіктігі; δ- плитаның қалыңдығы;

Қабатаралық тұтас жабынға әсер ететін уақытша күшсалмақ

; (11)

Қосалқы арқалықтарға әсер ететін толық күшсалмақ

(12)

(5 – сурет)

Қосалқы арқалықтардың аралығы бірдей болу керек немесе аралықтардың айырмашылығы 20%-дан кем болу керек. Қиылмаған қосалқы арқалықтың есебі күштердің қайта таралуын ескеретін шектік тепе-теңдік әдісі бойынша орындалады.

Аралықтаға және тіректегі июші моменттердің мөлшері келесі формулалар бойынша орындалады:

- шекті бірінші аралықта (13)

- бірінші аралық тіректе (14)

- ортадағы аралықта және тіректерде (15)

; (15´)

Көлденең күштердің мәндерін анықтаймыз

- шекті тіректе ;

- бірінші аралық тіректін сол жағында ;

- бірінші аралық тіректін оң жағында және барлық басқа тіректерде ;

Қосалқы арқалықтың көмкерілген эпюрасын салу үшін моменттердің шамасын келесі формула бойынша анықтайды.

(16)

Мұндағы - уақытша және тұрақты күшмсалмақтардың қатынасы байланысты кесте арқылы анықталатын коэффицент

Қосалқы арқалықтың есептік қимасы аралықта және тіректе тавролы болады. Осындай қимасының өлшемдері:

- сөренің екі қосалқы аралықтың адымына тең;

- сөренің биіктігі плитаның қалыңдығына тең;

- қосалқы аралықтың биіктігі және ені;

(7 – сурет)

Аралықтағы тавр қимасының сөресі сығылған аймақтарда орналасады. Тавр қимасының есебі екі жағдай бойынша жасалуы мүмкін. Егер онда 1 есептік жағдай, ал - 2 есептік жағдай. Ол үшін шарты тексеру керек

(17)

1 есептік жағдайда () сығылған аймақ сөренің бойында жатады. Бұл жағдайда тавр қималы иілген элементтер көлденең қимасы тік бұрышты жалғыз арматуралы элементтер сияқты есептелінеді және өлшемдері тең болады.

2 есептік жағдайдасығылған аймақтың биіктігі сөренің биіктігінен төмен орналасады. Бұл жағдайда тавр қимасы шартты түрде екі қимаға бөлінеді: қырдан туратын қима және қырдын екі сыртқы жағынан асылып турған сөреден.

Аралықтағы максимальдық моменттер бойнша (М₁ – бірінші аралықта, М₃ – екінші аралықта) созылған арматураның көлденең қимасының ауданы (А_s) анықталады және сортамент бойынша (1–Қ, 2 –Қ) қанқалардың төменгі стерженьдердің диаметрі (d_s) белгіленеді (8сурет).

Қосалқы арқалықтың бірінші аралығы екі жазық (1–Қ) қанқамен арматураланады. Осы қанқаның көлденең стерженьдердің диаметрі (d_sω) дәнекерлеу шарты бойынша қойылады [ІХ-қосымша кесте «Темірбетон конструкциялары» Байков В.Н.-М.:Стройиздат,1991], ал олардың адымы (S₁, S₂) көлденең күштің әсеріне есептеу арқылы табылады.

Қосалқы арқалықтың тіректегі тавр қимасының сөресі созылған аймақта орналасады. Бұл жағдайда тавр қимасың тік бұрышты (bхh) элементтер сияқты қарастырып есептейді.

Бірінші аралық тіректегі момент (М₂) бойынша қосалқы арқалықтың биіктіғі (h_қа) теқсеріледі. Ол үшін арқалықтың ені (b) қабылданады және бетонның сығылган аймағының салыстырмалы биіктікті орнықты шамаға тең деп қабылдайды ξ= 0,35.

(18)

мұндағы: α_m=ξ(1-0,5ξ)=0,289

Қосалқы арқалықтың биіктігі және ені қабылданады:

;

Қосалқы арқалықтың тіректегі моменттер бойынша (М₂, М₄) арматураның көлденең қимасының ауданы (А_s) анықталады және А_s бойынша тіректерде торлар (7-Т,8-Т) қабылданады. Осы торлардың қолденең стерженьдері жұмыстық деп саналады. Торлардың ені В≥1/2L₂ кем болмау керек, L₂ – қосалқы арқалақтың аралығы.

4. Бас арқалықты есептеу және арматуралау

Бас арқалықтың есептік схемасы көпаралықты қиылмаған арқалықтар ретінде қарастырылады. Бас арқалықтарға қосалқы арқалықтар тірелген жерде жинақталған тұрақты және уақытша күш салмақтар әсер етеді.

Тұрақты күшсалмақтар G=G₁+G₂ қосындысына тең, мұндағы G₁ - плитаның және қосалқы арқалықтың салмағынан пайда болған жинақталған күшсалмақ; G₂ – қосалқы арқалықтардың арасындағы (l) бас аралықтың бөліктердің салмағынан пайда болған күшсалмақ;

Бас арқалықтар қабат аралық тұтас жабынған әсер ететін уақытша күшсалмақтармен (υ) жүктеледі:

(9 сурет)

Қиылмаған бас арқалықтың есебі күштердің қайта таралуын ескертетін шектік тепе-теңдік әдісі бойынша орындалады. Бас арқалықтың есебін бірнеше жүктеу схемасына жасалынады.

(10 сурет)

[1] кітаптың Х қосымшасынан әр түрлі жүктеу схемасына тіректегі және аралықтағы июші моментер мен көлденең күштер анықталады

(19)

мұндағы: α, β, γ,δ – коэффициенттері Х қосымшадан [1] жүктеу схемасы бойынша алынады

Әр жүктеу схемасы М, Q- эпюрасын тұрғызғаннан кейін жүктеу схемаларын қиыстыруы (комбинациясы) жасалынады (1+2,1+3,1+4,1+5). Эпюра бойынша моменттердің шамасы ең жоғары болған тіректерде пластикалық топса пайда болады және күштер қайта таралады. Осынын себебінен моменттердің шамасы 30 %-ға дейін төмендейді.

Күштердің қайта таралуын ескертіп бас аралықтың М, Q-эпюрасы салынады. Тіректегі ең үлкен момент бойынша бас арқалықтардың өлшемдері тағайындалады:

;

Бас арқалықтың есептік қимасы аралықта және тіректе тавролы болады.

(11 сурет)

Аралықтағы моменттер бойынша созылған арматураның көлденең қимасының ауданы (А_s) анықталады және сортамент бойынша (1-Қ; 2-Қ) қанқалардың төменгі стерженьдердің диаметрі (d_s) белгіленеді. (1-Қ) қанқаның ұзындығы тіректерге дейін жеткізіледі. Ол (2-Қ) қанқа тек қана аралықтың ортасында орналасады. (12 сурет 1-1 қима)

Бас арқалықтың тіректегі тавр қимасының сөресі созылған аймақта орналасады. Осы жағдайда тавр қимасының тік бұрышты (bхһ) элементтер сияқты есептейді. Тіректегі моменттер бойынша арматураның көлденең қимасының ауланы () анықталады және (3-Қ) қанқаның жұмыстық стерженьдердің диометрі табылады. Тіректің жоғары жағында (3-Қ) қанқаның екі данасы қойылады. (12 сурет 2 -2 қима)

Бас арқалықтың биіктігінің ортасында қосалқы арқалықтың тірегінің сығылған аймағы арқылы (Ғ) деген күш (12 сурет 4-4 қима) бас арқалықта таралады. Осы күшті бас арқалықтың көлденең стерженьдері қабылдайды және қажетті жағдайда қосымша тор қойылады.

Қосалқы арқалықтың тіректегі (Ғ) реакцияның әсер ететін аймақтың ұзындығы а =2h_s + b

Қажетті жұмыстық арматураның көлденең қимасының ауданы

А_sw =F(1-h_s/h₀)·R_sw

Мұндағы: h₀ – бас арқалықтың жұмыстық биіктігі

h_s – қосалқы және бас арқалықтағы созылған арматураның арасындағы арақашықтық.

Бақылау сұрақтары:

1. Тұтас қырлы қабатаралық жабын конструкциясына жататын элементтер.

2. Тұтас қырлы қабатаралық жабынды жобалау жұмыстары

3. Тұтас қырлы қабатаралық жабынды үйлестіру жұмыстары және конструктивтік талаптары

4. Тұтас қырлы қабатаралық жабындардың арқалықты плитасының есептік схемасы

5. Тұтас қырлы қабатаралық жабындардың арқалықты плитасының жүктеу ауданы

6. Арқалықты плитаны үздіксіз арматуралау схемасы

7. Арқалықты плитаны жеке (бөлек) арматуралау схемасы

8. Қосалқы арқалықтың аралықта және тіректе есептік қимасы

9. Қосалқы арқалықтың арматуралау схемасы

10. Бас арқалықтың есептік схемасы және аралықта және тіректе есептік схемасы

11. Бас арқалықтың арматуралау схемасы

Ұсынылатын әдебиеттер тізімі

1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс.-М.:Стройиздат,1991.-767 с.

2. Сахи Д.М. Темірбетон конструкциялары.-Тараз, 1998.-99 б.

3. Сахи Д.М., Сахи Қ. Темірбетон конструкцияларын есептеу және жобалау.- Тараз, 2003.-176 б.

4. Әбілдинов А. Темірбетонды конструкциялауды есептеу негіздері. Оқу құралы.-Алматы:РБК, 1995.-149 б.

5. Мандриков А.П. Темірбетон конструкцияларын есептеудің мысалдары. Оқу құралы. І-бөлім.-Алматы:РБК,1996.-229 б.

6. Оразбаев Ж.И., Сахиев К.С., Сахиев Д.М. Құрастырмалы темірбетон арқалықты жобалау.-Шымкент: КазХТИ, 1994.-43 б.