Стындар байланыстары 1 страница

Байланыстар

КІРІСПЕ

Металл конструкциясын әзірлейтін кезінде олардың құрылымдық формасын және параметрлерін бағалайтын өлшем – құрылыстың нақты жағдайларына арналған (келтірілген шығындар бойынша шешімдердің бағасы бар) мердігер мен тапсырыс берушінің нақты аумақтағы өндірістік базалары мен материалдық ресурстарын ескеретін жобалық шешімдердің технико – экономикалық тиімділігі.

Жобаларда мүмкіндігінше кеңінен:

бірыңғайланған габариттік схемаларды қолдануын;

типтік конструкцияларды тиімді пайдалануын;

конструкцияларды дайындау мен оларды тұрғызу кезінде әбден жетілдірілген технологиялар мен әдістерді пайдалануын;

құрылыс өндірістегі кешенді механизациялық қазіргі заманғы құралдарды кеңінен қолдануын қарастырған жөн.

Бірыңғайлау, типтеу және стандарттау ережелері өндірістікғимараттарды жаппай салу кезінде өте керек болады.

Бірыңғайлаудың мақсаты – ғимараттар конструкция элементтерінің параметрлер санын шектеу және типтеу мен стандарттау негізінде конструкциялар мен бөлшектердің механикалық ірі сериялары дайындауына алдын- ала жағдай жасау.

Типтеудің негізгі мақсаттары:

жобаның сапасын көтеру;

жобаның құжаттарының көлемін азайту және олардың беру мерзімін қысқарту;

конструкциялардың сапасын жақсарту, оларды дайындау мен монтаждаудың еңбек сыйымдылығын көбейту;

ірі сериялы жоғары механикаландырылған және автоматтандырылған үздіксіз өндіріс ұйымдарға алдын- ала жағдай жасау;

ғимараттар мен имараттардың сенімділігі және өміршеңдігін жоғарылату.

Ұстындардың, кранасты арұалыұтың, өндірістік ғимараттарға арналған жабын арқалықтың, сатылар мен алаңшалардың және олардың қоршауларының, фахверктердің, фонар мен терезелердің стандарттаудың негізгі мақсаты:

техникалық прогресті жылдамдату;

қоғамдық, өндірістік және еңбек өнімділігін, тиімділігін көтеру, соның ішінді инженерлік және техникалық басқару;

шығарылатын қнімнің ұтымды атау жүйесін (номенклатурасын) анықтау;

бұйымды жобалау және өндіру саласында мамандандыруды жетілдіру;

өндіріс қорларын тиімді пайдалану және материалдық пен еңбек ресурстарын үнемдеу.

1 Қаңқаның конструктивтік сұлбасын жобалау

1.1 Ұстындар торын бөлу

Ұстындар торы дегеніміз - олардың жобада орналасуы. Ұстындардың цехқа тік жағындағы қашықтығын (аралықты) және цехтың ұзына бойынша қадымы өндірістің технологиялық жағдайында байланысты және «Модуль» системаның бірлігіне (1) сәйкес қабылданады. Температураның өзгеруінен қаңқа элементтерінде өте үлкен кернеулер пайда болмас үшін, аса үлкен өлшемді ғимараттарда температуралық жікті жобалау қажет. Олардың орналасуы құрылыс салынатын ауданның ауа- райына, ең төменгі температурасына, ғимараттың пайдалану жағдайына байланысты. Температуралық жіктің шектік өлшемдері (2) келтірілген. Ғимараттың жобасы 1-суретте келтірілген. Ғимараттың аралығы 21 метр. Цехта жүккөтергіштігі 32т орта режимді бір көпірлік кран жұмыс істейді. Ғимарат ұзындығы - 84м, рельс басының деңгейі - 11м және ғимараттың жабын түрі жылытылмаған.

Құрылыс орны- Астана қаласы.

Ұстын адымы – 6м.

1-сурет-Ұстындар торы

1.2.1 Байланыстың негізгі қызметтері

- Қаңқаның геометриялық тұрақтылығын және қысылған элементтердің орнықтылығын қамтамасыз ету;

- Пайдалану кезінде қаңқаның қажетті өатаңдығын сақтау;

- Желдің, көпірлік кранның инерциялық әсерлерін қабылдау және оны қаңқаның негізгі жүккөтергіш элементтеріне беру;

- Ғимарат элементтерін өте сапалы, қатерсіз және оңай монтаждауды қамтамасыз ету.

1.2.2 Шатырдың байланыстары

Шатыр байланыстарының құрамына төменде келтірілгендер кіреді:

ферманың жоғарғы белдеулерінің байланыстары;

а)

б)

2-сурет-Фермалар арасындағы көлденең байланыстар

а-ферманың жоғарғы белдеулеріндегі көлденең байланыстар, б-ферманың төменгі белдеуіндегілері.

Ферманың төменгі белдеулерінің байланыстары;

3-сурет-Ұстындар мен фермалар арасындағы тік байланыстар

ферманың тік байланыстары;

күн тартардың байланыстары.

1.3 Байланыстардың көлденең қимасын табу

Байланыстардың көлденең қимасы шектік иілгіштік арқылы есептеп табуға болады. Шектік иілгіштіктің (2)-ден алынады.

Қиманың керекті ең төменгі инерция раиусы:

r_min = , (1)

мұндағы - элемент ұзындығы; - элементтің шектік иілгіштігі.

Табылған инерция радиусына сәйкес ең төменгі нөмірде прокаттық қима анықталады. Байланыстардың созылатын элементтері үшін жеке бұрыштар, ал сығылатын байланыстар үшін дөңгелек, төртбұрыш және крест тәрізді қималар қабылданады.

Мысалы: Көлденең байланыстар үшін:r_min = = =4,23 см

Қабылдағанымыз тең бұрыш ∟140x10, ал инерция радиусы-4,33см.

Тік байланыстар үшін:r_min = = =3,25см.

Қабылдағанымыз тең бұрыш ∟110x8, ал инерция радиусы -3,39см

Ұстындардың тік байланыстары болат қаңқаның бойлық бойынша өзгермеуін және ғимарат бойынша әсер ететін жүктерді қабылдауды қамтамасыз етеді. Ұстындар байланыстары кранасты арқалығынан жоғары (жоғарғы байланыстар) және кранасты арқалығынан төменгі (төменгі байланыстар) байланыстарға бөлінеді. Жоғарғы байланыстар ғимарат бүйірінен және температуралық бөлім бүйірінен орналасады, ал төменгі байланыстар ғимараттың температуралық бөлімдердің ортасынан қойылады.

2 Көлденең раманы жобалау

Көлденең рама- өндірістік ғимарат қаңқасының негізгі жүк қабылдағыш бөлігі. Раманың өлшемдері:

аралығы -В,м.

кранасты рельстің еденнен биіктік деңгейі- Н₁, м.

Ғимараттың рама қарысы астына дейінгі толық биіктігі -Н, м.

Раманың аралығы ғимаратты ұзына бойы бойынша бөлетін осьтердің арақашықтықтарына тең етіп қабылданады. Аралық технологиялық және транспорттық құралдардың өлшеміне, технологиялық процестердің ыңғайына байланысты және де аралық 18 метрден артық болғанда 6 метрге бөлінетіндей етіп қабылданады. Ғимараттың қары астына дейін биіктігі- Н. Көлденең раманы жобалау кезінде кранасты рельстің еденнен биіктік деңгейіне дейін Н₁ және көпірлі кранның өлшемдеріне байланысты қабылданады. Ғимараттың биіктігі 10,3 метрге дейін 1,2м бөлінетіндей, ал одан биік кезде 1,8 метрге бөлінетіндей етіп қабылданады. Қай кезде де ғимарат биіктігі 0,6 метрге бөлінетіндей етіп қабылданады. Ұстынның ұзындығын табу үшін, кранасты арқалық пен рельстің биіктіген анықтау қажет. Раманың қарысы ретінде стропилалық ферма қабылданады.

2.1 Көлденең раманы есептеу

Раманың элементтерінде пайда болатын ішкі күштерді табу үшін оның есептелетін сұлбасын қабылдап және оған әсер ететін жүктерді жинау қажет. Көлденең раманы статикалық есептеу арқылы ішкі күштерді тауып, ұстынның әр қималарына әсер ететін ең үлкен ішкі күштердің қисынды үйлесімін табу керек.

2.1.1 Раманың есептеу сұлбасы

Раманы статикалық есептеу үшін, раманың конструктивтік сұлбасы есептеу сұлбасына ауыстырылады, рама элементтері идеалды түйіндермен біріктірілген осьтік сызықтармен белгіленеді.

2.1.2 Рамаға әсер ететін күштерді жинау

Раманы есептеу кезінде оның элеметтерінде пайда болатын ішкі күштерді әр күштердің әсерінен жеке табу керек. Өйткені олар ұстынның әр түрлі қималарында ішкі күштердің ең үлкен қисынды үйлсімін табуға болады.

Тұрақты жүктемелер

Жоғарыда жатқан конструкциялар салмақтары тұрақты жүктер ретінде қарыға біркелкі әсер ететіндей етіп қабылданады. Тұрақты жердің шамасын анықтау үшін шатырдың конструкциясы қабылданады.Төбенің 1м²-на бірқалыпты жайылған жүктемелерді (1-кесте) жүк ауданының еніне көбейтіп қадамдық жүктерді тауып, ферманың тірек реакциясын есептеу керек. Ендік раманы есептегенде қарының ұстынның сыртқа қырына 200мм жеткізілмей қойылатыны ескерілуі керек. Сол себепті қарының тірек күші ұстынға белгілі бастапқы эксцентриситетпен әсер етіп, ұстын ұшынан әсер ететін иілу моментін туғызыды.

Қар жүгі

Көлденең раманы есептеу үшін жел жүгін жел соққан жақтан (жел арының) жел ығы жағынан (жел соруын) табу керек. Жел жүгінің бағыттары жел әсерінің бағытымен сәйкес, ал мәні құрылыс салынатын ауданның географиялық орнына сәйкес кабылданады.

S_e = γ_ʄ · S₀ · µ · B, (2)

мұндағы γ_ʄ - жүктер бойынша сенімділік коэффициенті;

S₀ - қардың нормативтік салмағы;

µ - қар қалыңдығынан қар жүгіне ауыстыратын коэффициент;

В - көлденең раманың қадымы.

Көпірлі кранның жүктері

Өндірістік ғимараттарда көптеген көпірлі крандар болуы мүмкін, бірақ көлденең рама аралығы тек екі көпірлік кранның әсерінен есептеледі (бір рамаға төрт кран әсерінен артық әсер есепке алынбайды). Кранның бір дөңгелегі арқылы әсер ететін ең үлкен жүгі көпірлі крандардың арнайы мәліметтерінде келтіріледі, ал кран жүгінің ең азы былай табылады:

F_min = , (3)

мұндағы Q - кран көтере алатын жүк шамасы;

G - кранның (арбасымен қоса) толық салмағы;

n - кранның бір жағында орналасқан дөңгелектер саны.

Кранасты арқалығының жоғарғы белдеу деңгейінде көпірлі кранның бір дөңгелегіне әсер ететін көлденең күш былай анықталады:

T_к = ʄ , (4)

мұндағы

Жел жүгі

Көлденең раманы есептеу үшін жел жүгін жел соққан жақтан (жел арынын) және жел ығы жағынан (жел соруын) табу керек. Жел жүгінің бағыттары жел әсерінің бағытымен сәйкес, ал мәні құрылыс салынатын ауданның географиялық орнына сәйкес қабылданады.

W = k · c · w₀^'' · B · γ_ʄ , (5)

мұндағы k - жол арынының ғимарат биіктігіне және орналасқан жеріне сәйкес өзгеруіне сәйкес қабылданатын коэффицент;

c - аэродинамикалық коэффицент;

w₀ⁿ - жел арыны;

B - рама қадымы.

Жел арынының шамасы жер бетінен биіктеген сайын өзгеріп тұрады (10м биіктікке дейін "бірқалыпты әсер етеді" деп қабылданады). Көлденең раманы есептеуді оңайлату үшін жер әсерін ғимарат бойына біркелкі әсер ететін балама шамасымен ауыстырылады.

Раманың есептеу биіктігі қарынын төменгі белдеуіне шейін қабылданады. Қарының төменгі белдеуінен жоғары әсер ететін жел жүгін рамаға қадала әсер ететін балама шамасымен ауыстырылады.

2.1.3 Рама элементтерінің қатаңдығын қабылдау

Раманы статикалық есептеу үшін элементтердің инерциялық моменттерінің өзара қатынастары керек. Бұл қатыныстарды былай қабылдауға болады:

= 5...10; = 2...6

= (10...30 - егер ортадағы және шеткі ұстындардың қадымы бірдей олғанда; 20...60 - ұстындар қадымы бірдей болмағанда);

= (1,5...3 - егер ортадағы және шеткі ұстындардың қадымы бірдей болғанда; 2,5...7 - ұстындар қадымы бірдей болмағанда);

мұндағы I_т , I_ж - ұстынның төменгі және жоғарғы жағының инерциялық моменті;

I_ТО, I_ЖО - ортадағы ұстынның төменгі және жоғарғы жағының инерциялық моменті;

I_K - қарының инерциялық моменті.

Үстінде берілген қатынастарды раманың өлшемдеріне, яғни әсер ететін жүктерге байланысты қабылдауға болады. Ұстынның қимасы өзгеретін жердегі инерциялық моменті шексіздікке тең етіп қабылданады.

2.1.4 Раманың статикалық есептелуі

Ұстын мен қары топса арқылы жалғасқан. Көп арқалықты раманы есестегенде, жүктердің әсерінен ұстынның жоғарғы ұшы қозғалмайды деп есептеуге болады. Бұл әр жүктерден жеке ұстынның қималарына әсер ететін ішкі күштерді бүкіл раманы есептемей- ақ табуға мүмкіндік береді. Бұл үшін ұстынның жоғарғы ұшындағы тіреуге әсер ететін тірек күшін тауып, «аспалы арқалыққа» сырқы күшткр және тірек күші әсер етеді, солардың әсерінен ұстынның есептелетін қималарындағы ішкі күштер табылады. Раманы статикалық есептеу үшін төмендегі жүктердің әсерін қарау керек:

жоғарғы жабынның салмағы;

жабында жатқан қар салмағы;

көпірлі кранның ең үлкен моменті М_мах;

өпірлі кранның ең кіші моменті М_min;

көпірлі кранды тежегендегі пайда болатын күш Т;

желдің сол жақтан әсері;

желдің оң жақтан әсері.

Көлденең раманы есептегенде тек ұстында пайда болатын иілу моменттерді тапса жеткілікті, ал сығылатын күштің шамасын жоғарыдан әсер ететін күштердің тірек күшіне тең етіп алуға болады. Көлденең қиюшы күштер шамасын иілу моменттердің эпюрасына сәйкес табу аса қиын емес.

Конструкциялардың өз салмағының әсерінен ұстынның ұшына қарының тірек күші ғана әсер етеді. Екінші қимада тірек күшін ұстынның жоғарғы жағының салмағы, егер қабырға панелі ұстынға ілінетін болса, бұл қималдан жоғары орналасқан терезелер мен қабырға панельдерінің салмағы қосылады, ал үшінші қимада кранасты арқалықтың салмағы қосылады және төртінші қимада басқа жоғарыдағы жүктердің салмағынан басқа ұстынның төменгі жағының массасы тағы да ілінген қабырға панельдерінің салмағы қосылады.

Қар жүгіне есептегенде, ұстынның бар қималарына әсер ететін сығатын күш қарының тірек күшіне тең етіп қабылданады.

Кран моменті М_мах әсеріне есептегенде ұстынның біркелкі және екінші қимасына сығатын күшті нөлге тең етіп, ал үшінші мен төртінші қимада N =D_maxтең етіп қабылданады.

Кран моменті М_minәсеріне есептеу М_мах есептеуімен бірдей, тек үшінші мен төртінші қимада N =D_min тең етіп алынады.

Көлденең раманы есептегенде қарының, ұстынның сыртқы қарыны 200мм жеткізілмей қойылатын ескерілуі керек. Сол себепті қарының тірек күші ұстынға белгілі бастапқы эксцентриситетпен әсер етіп, ұстын ұзынан әсер ететін иілу моментін туғызады.

Ұстынды есептеу үшін негізгі төрт қимасы қарастырылады:

ұстынның ең жоғарғы ұшы;

ұстын қимасы өзгеретін жерінен сәл жоғары;

ұстын қимасы өзгеретін жерінен сәл төмен;

ұстынның іргетасқа бекітілетін жері.

3 Көлденең раманы есептеу

3.1 Көлденең раманың өлшемдерін табу.

Көлденең раманың қимасы 4-суретте келтірілген.

H₂ = H_kp + 100 + c, (6)

мұндағы H_kp - көпірлі кран биіктігі, кранның жүккөтергіштігі 32 т болғанда 2750мм-ге тең ([7] 3-қосымша, 3.3- кесте);

с - жоғарғы жатқан конструкцияның майысуын ескереді, яғни с = 200/400мм.

Сонда H₂ = 2750 + 100 + 300 = 3150 = 3200мм тең етіп қабылдаймыз.

Еден деңгейінен стропилалық ферманың төменгі белдеуіне дейінгі биіктік:

H₀ = H₂ + H₁, (7)

Сонда, H₀ = 3200 +13000 = 17200мм. Бұл биіктік 600мм-ге еселі болуы керек, сондыұтан H₀ = 17400мм деп өзгерте қабылдаймыз.

Ұстынның жоғарғы жағының биіктігі:

H_ж = H₂ + h_kp.a + h_рельс, (8)

мұндағы h_kp.a - кранасты арқалықтың биіктігі; яғни h_kp.a =

h_рельс - рельстің биіктігі, h_рельс = 120мм. ([8] 3-қосымша, 3.4- кесте).

Сонда, Н = 3200 + 600 + 120 = 3920мм.

Ұстынның толық биіктігі:

H = H₀ + h_б, (9)

Сонда, Н = 17400 + (500/800) = 17400 + 600 = 18000мм.

Ұстынның төменгі жағының биіктігі:

H_Т = H - Н_ж, (10)

Сонда, H_Т = 18000 - 3920 = 14080мм.

Кранның жүккөтергіштігі Q ≥ 20 т болғандықтан, ұстынның сыртқы жағынан осьтің аралығын а = 250мм деп қабылдаймыз:

һ_ж ≥ 1/12 Н₂

450 ≥ 266,6 шарт орындалады.

һ_ж = а +200 = 250 + 200 = 450мм деп қабылдаймыз.

L₁ = B₁ + (һ_ж - a) + 75, (11)

мұндағы B₁ - рельс осінен кранның шыгып туратын жағына дейінгі қашықтық;

75мм - ұстын мен кран астындағы қашықтық (техника қауіпсіздігіне сәйкес қабылданады).

Сонда, L₁= 300 + (450 - 250) + 75 = 750мм (250мм-ге еселі).

һ_т = а + L₁ = 750+250 = 1000мм ≥ 1/20 Н = 690мм.

Ұстынның жоғарғы жағы тұтас қималы, ал төменгі жағы салалы қималы етіп қабылдаймыз. Ортадағы ұстынның жоғарғы жағының қимасының биіктігін 450мм, ал төменгі жағының қимасының биіктігін 1000мм-ге тең етіп аламыз.

4-сурет-Бір аралықты көлденең раманың қимасы

3.2 Көлденең рамаға түсетін жүктер

3.2.1 Тұрақты жүктер

Шатыр мен жабын конструкциясынан ригель мен фермаға түсетін жүктемені 1-кесте бойынша анықтайды.

1 - Кесте - Көлденең рамаға түсетін жүктемені жинақтау

Жүктеме түрі	Мөлшер-лік мәні, кН/м^2	Жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті, γf	Есептік мәні, кН/м^2
Битум сіңірілген шағыл δ=10мм	0,21	1,3	0,273
Суоқшаулау қабаты (4 қаб. рубероид)	0,16	1,3	0,208
Буоқшаулағыш қабаты (1 қаб. рубероид)	0,04	1,3	0,052
Толқынды төсеніш: асбоцементті t=1.5 мм	0,2	1,1	0,22
Прогондар	0,08	1,05	0,084
Ферма	0,2	1,05	0,21
Байланыстар	0,06	1,05	0,084
Барлығы:

Көлденең рамаға тұрақты және уақытша жүктеме әсер етеді.

Раманың ригеліне түсетін есептік тұрақты жүктеме төмендегідей:

q = g B, (12)

Сонда, q = 1,131 6 = 6,786 кH/м.

Ұстынға түсетін қадалған тұрақты жүктеме мына формуламен анықталады:

A = q , (13)

Яғни, А = 6,786 = 81,43 кН.

3.2.2 Қар жүгі

Құрылыс салынатын орнына байланысты (Атырау) S₀ = 0,5 кН/м², сонда = 2,1-ге теңболғандықтан = 1,4-ке тең етіп қабылдаймыз. Бірқалыпты ригель бойымен жайылған қар жүгі:

Дата добавления: 2017-01-14