Фермалар бойынша байланыстарды орналастыру 1 страница

Байланыс жүйесі қаңқаға кеңістіктік қатаңдық беруге, конструкция мен оның элементтерінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін, желдік және крандық жүктемелерді қабылдау үшін қызмет етеді. Бұл тақырып жөнінде көлемдірек түрінде [3] 272-279 беттерден оқуға болады. Ферманың әр түрлі қадам кезіндегі төбежабын бойынша байланыс жүйелері 2.1, 2-3-суретте көрсетілген.

2.1. Жоғарғы белдеу бойынша байланыс

Фермалардың жоғарғы сығылған белдеуінің деңгейіндегі горизонталь байланыстар ғимараттың шеткі бөлігіне орналастырады. Егер ғимарат өте ұзын болса (∑в > 144м), онда олар ортаңғы тұсқа да жасалады. Ғимараттың жіктеу осінің бойында жоғарғы белдеудің деңгейіне кермелер қойылады. Олар монтаждалатын ферманы бекітуге және жоғарғы белдеуінің иілгіштігін (ферма жазықтығы бойынша) кемітуге ықпал жасайды. Жабын плитасы мен сырғауылдарды құруға дейін жоғарғы белдеудің иілгіштігі 220м-ден артық болмау керек (иілгіштікті ферма қимасын таңдағанда 5.6.п. тексереді). Егер осы талап орындалмайтын болса, онда қосымша кермелер пайдаланылады.

1) ферма схемасында Q₁, U₄, N₂ және т.б. индекстермен белгіленген стерженьдерді күшейту үшін алты әсер сызығы тұрғызылады. Жүктер қозғалатын белдеу ферма схемасында пунктир сызықпен белгіленген;

2) тұрғызылған әсер сызығының үшеуі үшін, яғни: бірінші – жоғарғы белдеу үшін, екінші – төменгі және үшінші – қиғаш тірек немесе баған үшін жүктеменің шекті жағдайын анықтау және осы стерженьдердегі күштер мәнін есептеу;

3) 2п. қарастырылған күш әсер сызығынан көп күш беретін сызықты таңдау, осы күшті алу үшін фермада жүктің шекті жағдайын сақтау және жүктер қозғалатын белдеудің ең жақын түйіндеріне жіберу;

4) Түйіндік жүктемелі фермалар үшін, 3п. бойынша алынған, Кремон диаграммасын тұрғызу және сол бойынша ферманың барлық стерженьдеріндегі күштерді анықтау;

5) 3п. сәйкес таңдалған стерженьнен есептелінген күшті сонда Кремон диаграммасымен алынған күшпен салыстыру.

7.6-сурет.

7.1-кесте

Қатар №	Панель ұзындығы d, м	Жүктеме схемасы	Ферма түрі	Ескерту
		Н-6 Н-10 Н-10 Н-10 Н-10 Н-10 Н-10 Н-10 Н-10 Н-10		Автокөліктер колоннасы шеткі автокөліктер схемасындағыдай қашықтық және жүктемелермен бірге схемада көрсетілгеннен оң және сол жақтан жалғасады.
	а	б	в

2.2. Төменгі белдеу бойынша байланыс

Созылған төменгі белдеу деңгейіндегі көлденең горизонталь байланыс фермалары да ғимараттың шеткі бөлігінде орналасады (2.1б-сурет). Ғимараттың ортаңғы бөлігінде байланыс фермалары колонналарды байланыстыратын жерге орналасады.

Сонымен бірге, ғимараттың бойына бойлық байланыс жүргізіледі. Олардың ені төменгі белдеудің бірінші панелінің ұзындығына сәйкес қабылданады.

Созылған төменгі белдеудің иілгіштігін шектеу үшін төменгі белдеуді бүйірлік бағытта бекітетін арнайы кермеше орнатады. Олардың саны төменгі белдеудің шекті иілгіштік мөлшерін қарап қабылданады, яғни [λ]≤250, 56п.

2.3. Фермалар арасындағы вертикаль байланыстар

Фермалар арасындағы вертикаль байланыстар көлденең байланыс бар жерде орналасады. Пролеттің еніне қарай оларды 12-15м аралыққа орналастырады (2.1в-сурет).

2.1-сурет. Фермалар бойынша байланыстар.

а–жоғарғы белдеулер бойынша; б–төменгі белдеулер бойынша;

в–вертикаль байланыстар; 2–3–жабын б/ша байланыстар схемалары

7.5-сурет.

7.4-сурет.

3. Раманың беларқасына түсетін жүктемелер жиынтығы

3.1. Беларқаға әсер ететін жүктемелер және оның есептік схемасы

Көлденең рама беларқасы ауырлық ауданы L x B болып келетін (3.1-сурет) еркін бекітілген, статикалық анықталатын тұрақты және айнымалы күштер әсер ететін ферма ретінде қарастырылады.

Берілген ғимарат үшін тұрақты күштерге шатыр салмағы және ригельдің байланыстармен қосқандағы жеке салмағы болып есептеледі.

Уақытша күштерге қар жамылғысының салмағы жатады. Айқас моменттерден әсер күші беларқа мен колоннаның қатаң түрде беттесуінен пайда болады.

3.1-сурет. Тұрақты және қар жүктемесімен раманың жүктелу схемасы

3.2. Тұрақты жүктеме

Тұрақты жүктеме белгілі ауданға біртекті бағытталған өлшем бірлігі кН/м² болып келетін күштер жиынтығы.

Шатыр конструкциясы суық (3.2а-сурет) және жылытылған (қымталған) (3.2б-сурет) болуы мүмкін.

Конструкцияның салмағынан болатын әсерді курстық жоба үшін 3.1-кестеде көрсетілген.

Рама беларқасына әсер ететін есепті тұрақты күш:

Мұнда, - нормативті және есептік 1м² ауданның жабынның әр бір қабатына әсер етуші тұрақты күш, кН;

- әсер күшінің мөлшерін ықшамдайтын коэффициент, әр бір қабаттың материалына байлланысты.

Тұрақты жүктемеден болатын түйіндік күштер мөлшері (3.3-сурет)

Мұнда, lm₁, lm₂ – жоғарғы белдеудің панелінің өлшемдері;

; ; - І, ІІ, ІІІ түйіндерінің сәйкесінше жүк ауданының ені.

Тұрғызған кезде әсер сызығының участоктарының таңбаларын аңғару керек, өйткені раскостар мен стойкаларда және де консольдік фермалар белдеулерінде әсер сызықтары екі белгілі болады, яғни бұл стерженьдердегі күштер өздерінің таңбаларын жүктің ферма бойынша қозғалуы кезінде өзгертеді.

Стерженьдердегі күштерге әсер сызығын тұрғызу дұрыстығын барлық кезде бақылау керек, әсер сызығының (оң және сол бөлігінде) екі шыбығы да Риттер нүктесінің астынан вертикаль бойынша міндетті түрде қтылысу керек.

Тұрғызылған әсер сызығы бойныша ферма стерженьдеріндегі күштер өлшемін анықтау арқалықтар үшін бөлшектенген жүктеменің қауіпті орналасу белгісін қолданумен жалпы ережелер бойынша жүргізіледі. Мұнда әсер сызығының ординаталары әр уақытта өлшемсіз, ал әсер сызығының ауданы метрмен берілетініне назар аударыңыз.

Байқаңыз: әсер сызығы ординатасының таңбасы мен моменттік нүкте арасында байланыс бар. Егер моменттік нүкте ферма аралығының (пролет) ішінде жатса, онда аралық бөліктегі әсер сызығы біртаңбалы, егер аралық шегінен тыс жатса, онда екітаңбалы.

7.3. Жылжымалы және жылжымайтын жүктемеге жазық арқалықты ферма есебі

Ферманың берілген есептік схемасы үшін 7.4, 7.5, 7.6-суреттер және 7.1-кесте қажет:

әсер сызығы сызылады, одан оңырақ кесілген панельдің участогы ғана қолданылады;

в) жүк кесілген панельдің аралығында – құрылған әсер сызығының оң және сол участоктарының шеттерінің екі нүктесі өзара қиылысады (арқалық үшін түйіндік берілу ережесі бойынша).

Фермада күш әсер сызығын құруда ең мақсатқа лайықтырағы Риттер тәсілі болып табылады. Түйіндерді кесіп алу және проекция әдісіне тілік белгісіз күшті екі стержень арқылы өтсе ғана жүгінеді, бұл кезде Риттер әдісі қолданылмайды.

Түйіндерді кесіп алған кезде екі кесілген панель немесе бір үлкен панель шығуы мүмкін екенін айта кеткен жөн. Әдетте ол егер фермада тор үшбұрышты бағанмен болғанда шығады (7.3-сурет). N₃ бағанының күш әсер сызығын тұрғызу үшін (жоғарымен жүру кезінде) V түйіні кесіп алынады, яғни белдеудің төртінші және бесінші панельдері кесіледі (сол тіректен санағанда). Бұл жағдайда «а», «б», «в» кезеңдері былайша оқылады: жүк кесілген үлкен панельдің сол жағында, жүк дәл сол панельдің оң жағында және жүк панельде – N₃ баған үстінде.

Жоғарымен жүру Үлкен панель

7.3-сурет.

3.2-сурет. Өнеркәсіптік ғимараттардың шатыр түрлері

3.3-сурет. Түйіндік күштерді анықтауға

Тірек реакциялары

Мұнда, - тұрақты жүктемеден түйіндік күштер жиынтығы.

тірек созылған (оның белгісі оң). Ал IV түйінің қарастырған кезде қиғаш тірек күші ts болып оқылады; ферма үшін бұл бағыт жоғарыдан төменге болады, яғни тағы да IV түйінінен, бұл да созылуды білдіреді.

Күштің таңбасын дұрыс анықтамау ферманың бұрыс құрастырылуына әкеп соғады.

Кремон диаграммасын есептің дәлділігіне жеткілікті масштабта және міндетті түрде ферма схемасынан жақын жерде құрастыру керек, өйткені диаграмманың дәлдігі күштер мен фермалар стерженьдерінің сызықтарының дәл ауыстырылуына байланысты.

Фермаға әсер сызығын құрастыру арқалықтарға арналған осы әдістің жалпы жағдайына негізделіп жүргізіледі. Ферма - өтпелі бөлік жүйесінің арқасында қозғалыстағы жүктің әсері тек қана сол жүк қозғалатын белдеудің түйіндеріне берілетін конструкция болып табылады. Сондықтан, ферманы үш стержень арқылы кескенде немесе түйінді кесіп алғанда, белдеудің қандай панельдері осы тілікке түсетінін ескеру керек, кесілген панель деп жүк қозғалып бара жатқан белдеудің ғана тілігіне түскен панельді айтамыз.

Әр әсер сызығын құрған кезде барлық уақытта үш кезеңді қарастыру керек:

а) жүк кесілген панельдің сол жағында – ферманың оң жақ (тіліктен) бөлігінің тепе-теңдік шарты құрылады, әсер сызығының шыбығы сызылады және одан солырақ кесілген панельдің участогы ғана қолданылмайды;

б) жүк кесілген панельдің оң жағында – ферманың сол жақ бөлігінің тепе-теңдік шарты құрылады, екінші

9. Тірек реакциясын анықтағаннан кейін түйіннен кейін түйінде кезекпен (сол тіректен бастап) қарастыра отырып және тепе-теңдік графикалық көпбұрышын күштік көпбұрышқа кірістіре отырып Кремон диаграммасын құрастыра бастайды. Екілік белгілеуге сәйкес диаграммадағы кез келген стерженьнің күштері шеттерінде осы стерженьді бөліп тұратын участоктардың бас әріптеріне сәйкес келетін кіші әріптер тұратын сызықпен (масштабта) белгіленеді. Мысалға, егер ХІ түйініндегі D₃ қиғаш тірегі U участогын V участогынан бөліп тұрса, онда оның күші UV болып оқылады (немесе V, егер түйін кері бағытта айналса).

10. Егер сыртқы күштер айналымын сағат тілімен бастаса, әрі қарай да барлық түйіндерді тек қана сағат тілінің айналымымен қарастыруды қадағалау керек. Сағат тілімен және сағат тіліне қарсы обходтарды бір диаграмманың бойына шығаруға болмайды – диаграмма дұрыс болмауы мүмкін.

11. Стерженьдегі ізделініп отырған күштің таңбасын анықтау диаграммасын сәйкес участогын оқығаннан кейін жүргізіледі: егер ІХ түйінің қарастырған кездегі st қиғаш тірегінің күш сызығы төменен жоғарыға қарай жүрсе, онда D₂ қиғаш тірегінің күшіІХ түйінінен фермаға бағытталған, яғни қиғаш

Төбежабын конструкциясы салмағынан жүктемелер

3.1-кесте

Жүктеме түрі	Нормативті жүктем кН/м^2	Жүктемеге сенімділік коэф	Есептік жүктеме qкр, кН/м^2
Малтатасты қорғаныс (15-20мм)	0,3-0,4	1,3	0,4-0,52
Рубероидтың 3-4 қабатынан гидрооқшаулағыш қабат	0,15-0,2	1,3	0,2-0,36
Асфальтты н/е цементті стяжка (20мм)	0,4	1,3	0,52
Һ қалыңдықты пенобетон ρ=кН/м^3		1,3
Һ қалыңдықты минераловатты плиталар; ρ=1÷3кН/м^3		1,2
Һ қалыңдықты пенопласт; ρ=0,5кН/м^3		1,2
Рубероидтың бір қабатынан буоқшаулағыш	0,05	1,3	0,065
Пішінделген төсем (0,8-1мм)	0,13	1,05	0,14-0,17
Ирек беттер: а) асбест-цементті б) болатты (1-1,75мм)	0,2 0,12-0,21	1,1 1,05	0,22 0,13-0,22
Жазық болатты төсем (3-4мм)	0,24-0,32	1,05	0,23-0,34
Ауыр бетоннан т/б панельдері, өлшемдері: 3х6м 3х12м	1,6 1,8	1,1 1,1	1,75
Сырғауылдар: а) тұтас аралығы 6м б) -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.- 12м в) тор көзді	0,05-0,06 0,1-0,15 0,07-0,12	1,05 1,05 1,05	0,055-0,085 0,105-0,16 0,075-0,125
Болат панельді қаңқа, өлшемдері: а) 3х6м б) 3х12м	0,1-0,15 0,15-0,25	1,05 1,05	0,105-0,16 0,16-0,26
Құрылыс фермалары	0,1-0,4	1,05	0,105-0,42
Төбежабын байланыстары	0,04-0,06	1,05	0,04-0,065

3.3. Қар жүктемесі

Қар жүктемесінің мөлшері құрылыс ауданына және шатыр профиліне байланысты.

Есептік погондық қар жүктемесі

Мұнда S₀ – көлденең раманың адымы (м);

В – құрылыс ауданына байланысты және [1], 5п. 4-кесте бойынша анықталатын жердегі қар төсемінің салмағы;

С – жердегі қар жүктемесінен 1м² шатыр проекциясына жүктемеге өту коэффициенті, шатырдың көлбеулігі L ≤ 25⁰ бірлікке тең болғанда жүктеменің үйлесуі тұрақты;

- жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті, төбежабын нормативті меншікті салмағының қар төсемінің саламғына S₀ қатынасына байланысты.

/ S0	≥1	0,8	0,6	0,4
	1,4	1,5	1,55	1,6

Курстық жобада қар жүктемесінен түйіндік күштер жалпы пролет бойынша жүктеу үшін анықталады, өйткені ғимарат фонарсыз

Қар жүктемесінен тірек реакциялары:

көрсету және содан кейін ғана фермадағы участоктерді белгілеуге кірісу.

7.2-сурет.

7. Фермаға түскен вертикальді жүктемелер жоғарғы және төменгі белдеулер түйініне қойылса, онда тірек реакцияларын аналитикалық тәсілмен анықтауға рұқсат етіледі (қарапайым арқалық ережесімен) және содан кейін ғана участоктар белгілері қойылады (7.2-сурет).

8. Егер фермаға вертикальдімен бірге жантайған (наклонный) және горизонтальді күштер әсер етсе, онда алдымен қозғалмайтын тіректің жантайған реакция бағытын анықтау керек. Ол үшін теориялық механиканың үш күштер теоремасын қолдану керек, яғни фермада участоктарды белгілеуді бастамас бұрын күштік көпбұрышты тұрғызу, барлық сыртқы күштерді бір бірдей әсер етушіге қосу, жіптік көпбұрышты құру, ферма схемасына бірдей әсер етушінің бағытын ауыстыру, оны қозғалмалы тіректің реакциясының бағытымен қиылысқан жеріне дейін жалғастыру, содан кейін осы қиылысқан нүктені қозғалмайтын тіректің центрімен қосу – осы сызық ізделініп отырған жантайған тірек реакциясының бағытын анықтайды. Күштер көпбұрышында осы жантайған реакцияның өлшемін табуға болады. Соңғысын горизонтальді және вертикальді құрастырылымдарға қою ұсынылады, оларды ферма сызбасында

4. Ферма элементтеріндегі күштерді анықтау

Ферма стерженьдеріндегі күштер құрылыс механикасы әдісімен алынуы мүмкін. Оларды Максвелл-Кремон күштер диаграммасы көмегімен графикалық әдіс арқылы анықтау ыңғайырақ:

а) тұрақты жүктемеден;

б) қар жүктемесінен;

в) тіректік моменттерден.

«Құрылыс» мамандығындағы студенттер үшін тірек моментерінен диаграмма құрудың қажеті жоқ, өйткені шарнирлі рамада М_on = О

4.1. Тұрақты және қар жүктемесінен болатын күштерді анықтау

Тұрақты және қар жүктемесі курстық жобада бірдей жүктеледі – жалпы пролет бойынша біркелкі үйлестірілген, айырмашылығы тек интенсивтілігінде. Сондықтан тұрақты жүктемеден бір ғана диаграмма тұрғызу жеткілікті. Қар жүктемесінен болатын күшті әр күшті өтпелі коэффициентке көбейту арқылы анықтайды:

Мұнда q_S – рама беларқасына погонды тұрақты жүктеме;

q_n – рама беларқасына погонды қар жүктемесі.

Тұрақты және қар жүктемесінен беларқаның және түйіндік күштердің геометриялық схемаларының симметриялығына байланысты күш диаграммасын тек беларқаның жартысына ғана тұрғызуға болады (4.1-сурет).

4.1-сурет. Тұрақты және қар жүктемесінен болатын күштер диаграммасы

а) трапециялы ферма үшін

б) параллель белдеуді фермалар үшін

1. Барлық стерженьдер цифрлік индексті әріппен белгіленеді, мысалға: жоғарғы белдеу О₁, О₂ және т.с.с., төменгі U₁, U₂ және т.с.с., қиғаш тіректер D₁, D₂ және т.с.с., және де номерлеу сол тіректен оң тірекке қарай жүреді.

2. Түйіндерге түсетін күштер Р₁, Р₂ және т.с.с. белгіленеді.

3. Күштер мен стерженьдер арасындағы немесе стерженьдер арасындағы участоктар басты әріптермен белгіленеді: С, Е, F жіне т.с.с..

4. Тірек реакциясын анықтау үшін күштік көпбұрыш құрастырылады, онда сағат тілінің бағытымен (немесе оған қарама-қарсы) сол тіректен айналып өтіп барлық сыртқы күштер алып тасталынады. Мұнда әр сыртқы күш екі белгілеу алады, мысалы, Р₁ – СЕ болып та оқылады, өйткені ол С және Е участоктарын бөліп тұрады (егер 1 түйінінің айналып өтуі сағат тілінің бағытымен болса). Егер айналып өту сағат тіліне қарама-қарсы болса, онда Р₁ – ЕС болып оқылады.

5. Күштіктен кейін жіптік көпбұрыш құрастырылады, оның тұйықталуынан кейін тірек реакцияның өлшемін графикалық (күштік көпбұрышта) анықтауға болады.

6. Егер фермаға жоғарғы белдеуден тек вертикальді жүктемелер әсер етсе, онда 4 пен 5 бөлімдегілер жеткілікті.

7.1-сурет.

Күштер диаграмманы тұрғызған кезде беларқаның геометриялық схемасының өлшемдерін қиманың ауырлық центрі бойынша қабылдаған дұрыс. Сондықтан биіктігі һ_on белдеулердің сыртқы қырлары бойынша берілген типтік фермалар үшін есептік схемада тіректегі биіктікті шамамен 100 мм-ге кем етіп қабылдайды, яғни:

Һ_on = 2250 – 100 = 2150 мм параллельді белдеулермен Һ_on = 3150 – 100 = 3050 мм   Һ_on = 2200 – 100 = 2100 мм трапецеидальді ферма

Максвелл-Кремон диаграммасын миллиметрлік қағазда келесі кезекпен жеткілікті үлкен масштабта тұрғызады: 1:100, 1:200 масштабта түйіндік жүктемелермен есептік схеманы сызады, тірек реакцияларын анықтайды, күштер мен стерженьдер арасындағы өрісті цифрлер мен әріптермен белгілейді, күш масштабын қабылдайды. Содан кейін, статиканың жалпы ережелері бойынша, диаграмманы тұрғызады және қабылданған күш масштабына сәйкес күштерді түсіреді. Алынған мәндер 4.1-кестесінің 1, 2 графасына енгіземіз.

4.2. Тіреулік момент күштерін анықтау

Беларқаның колоннамен қатаң түйіндесу кезінде ферма элементтерінде тірек (рамалық) моменттерінен және кермелерден күштер пайда болады (4.2-сурет).

Дата добавления: 2014-12-26