Лекция №8

Тақырып: «Құрастырмалы арқалықтардың қимасын таңдау»

Жоспар:

1. Арқалықтың биіктігі

2. Қабырға қалыңдығы

3. Белдеудің өлшемдері

4. Арқалықтың қимасын таңдау

 

1. Арқалықтың биіктігі

 

Арқалықтың биіктігі ұрқсат етілген арқалықтың максимальды иілгіштігіне немесе жабынның құрылыстық биіктігіне байланысты. Арқалықтың ең оптимальды биіктігі () негізінде экономикалық шартқа сүйенеді.

Арқалықтың салмағы () оның белдеуінің () және қабырғасының () салмақтарынан тұрады:

q_арқ=q_бел +q_қаб (1)

 

Арқалықтың биіктікке өскен сайын белдеулерінің салмағы азаяды да, ал қабырғаның салмағы өседі

 

(1^/)

 

Белдеу және қабырға салмақтардың қосындысы ең аз болған кездегі биіктік арқалықтың оптимальдік биіктігі деп аталады.

(2)

 

бұл жерде: k – арқалықтың конструктивтік шешіміне байланысты

коэффициент

k=1,2…1,15 – дәнекерленген арқалықтар үшін;

k=1,25…1,2 – шегенді арқалықтар үшін;

(2 ) формуладан келесі қорытынды айтуға болады: арқалықтың биіктігінен оның қабырғасының қалыңдығына қатынасы арқалықтың қимасының тиімділігіне әсер береді, қабырғаның қалыңдығы азайған сайын оның биіктігі өсе бастайды.

КК.Мұханов арқалықтың оптимальдық биіктік пен қабырғаның иілгіштігі арасындағы қатынасты белгіледі.

 

(3)

Жобалау практикада арқалықтың биіктігі және оның қабырғасының қалыңдығының арасындағы қатынасы белгілі және кестеде беріледі (7.2-кесте, Металлические конструкций – Беленя Е.И., 1986г.)

 

hарқ (м)		1,5
tw (мм)	8-10	10-12	12-14	16-18	20-22	22-24
	100-125	125-150	145-165	165-185	185-200	210-230

 

Мысалы:

бірарқалықты арқалықтар үшін аралығы 12-16м тең болған кезде қабырғаның қалыңдығы t_w = 10-12мм;

h_арқ =1,5м тең болған кезде t=10-12мм, h_арқ/ t_w =125-150

Осы арқалықтың биіктігі оптимальды шамаға тең h_опт=1,5м

Арқалықтың қатаңдығын қамтамасыз ету шартынан арқалықтың минимальдық биіктігі анықталады

 

f – арқалықтың иілісі (мм);

- арқалықтың ұзындығы (мм).

 

(4)

 

Егер серпімді – пластикалық деформацияларды еске алған кезде

 

(4^/)

 

С₁ – серпімді – пластикалық деформацияларды еске алатын

коэффициент;

- күшсалмақтар бойынша сенімділік коэффициенті

R – материалдың есептік кедергісі

Арқалықтың биіктігі негізінде h_опт сәйкес қабылданады және h_min –дан кем болмау керек. Арқалықтың биіктігі 100 мм еселі болып қабылданады.

 

2. Қабырға қалыңдығы

 

Қабырғаның қалыңдығы арқалықтың қимасының екінші негізгі параметрі деп саналады.

Қабырға қалыңдығының ең минимальдық мәні жанама кернеуге жұмыс істеу шартынан Журавский А.Т. формуладан қабылданады.

 

(5)

 

мұндағы: S – жартылай қиманың нейтральдық (бейтарап) өсіне салыстырмалы статикалық моменті;

R_s – материалдың қиылуға есептік кедергісі;

J – қиманың инерция моменті;

g_с - материал бойынша сенімділік коэффициенті.

Арқалықтың қимасы оптимальды болған кезде белдеулердің ауданы қабырға ауданға тең болады, осы жағдайда

 

(5^/)

(5^/) формула Журавского қойған кезде және осыдан t_w анықтаймыз

 

(6)

 

Егер арқалық арнайы тірек қырымен тірелген болса, жанама кернеуге тек қабырға жұмыс істейді деп есептеуге болады, ал белдеу бұл кезде жұмысқа кіріспейді. Осы кезде

 

 

(7)

 

Арқалықтардың қимасы симметриялық болған жағдайда, пластикалық деформациясын ескерген кезде жергілікті кернеу жоқ болады , сонымен қатар шарттары орындалған кезде арқалықтың көтергіштік қабілетін қабырғаның орнықтылығының жоғалуын ескеру арқылы тексеру қажет. Бұл кезде келесі формула қолданылады

 

(8)

мұндағы: t - жанама кернеудің орташа мәні;

g - конструкцияның жұмыс жағдайын ескеретін коэффициент

Арқалықтың бойлық қатаңдық қырын ескермей отырып, қабырғасының жергілікті орнықтылығын сақтау үшін болу қажет, бұл кезде:

 

(9)

 

Арқалықтардың биіктігі (1-2) м-ге тең болған жағдайда қабырғасының қалыңдығы тиімді шамада болу үшін келесі эмпирикалық формула бойынша анықталады

 

(10)

 

Қабылданған қабырғасының қалыңдығы () қаңылтыр табақ бетті прокатты сортаменттегі қалыңдықтармен сәйкестіру қажет. Егер (2) формула бойынша қабылданған қабырға қалыңдығы (6) және (7) формула бойынша қабылданған қалыңдығынан 2мм-ден жоғары айырмашылығы болса анықталған қалыңдықты ескеріп h_опт қайтадан есептеу қажет.

 

3. Белдеудің өлшемдері

 

Дәнекерленген арқалықтар үшін белдеу қаңылтыр болаттан қабылданады. Дәнекерленген арқалықтар белдеулерін екі немесе үш қаңылтырдан даярлау тиімді емес.

Белдеу қаңылтырының қалыңдығы қабырға қалыңдығынан 2-3 есе қалың етіп қабылданады, ал енін арқалықтың биіктігінің бөлігі аралығында қабылданған. Бұл шарт арқалықтың жалпы орнықтылығына сүйенген.

 

Конструктивтік шарт бойынша белдеу ені 180мм және кем болмау керек: мм; (11)

Арқалықтардың белдеулерінің шығысының ені оның қалыңдығына қатынасы серпімді жұмыс істейтін қималар үшін келесі шамадан аспау керек

 

(12)

 

Пластикалық деформациясын ескерген кезде

 

бірақ аспау керек (12^/)

 

Арқалықтардың созылған белдеулер үшін келесі шарт орындалу керек

(13)

 

4. Арқалықтың қимасын таңдау

 

Арқалықтың қимасын таңдау үшін келесі есептерді жасау керек:

7) жоғарыдағы (2) және (4) формулалардан h_min және h_опт анықтап арқалықтың биіктігін (h) қабылдаймыз;

8) Алдын-ала қабырғаның қалыңдығын арқалықтың биіктігіне сәйкес қабылдаймыз (7.2-кесте «Металлические конструкции», автор Беленя Е.И., 1986г.);

9) (7), (9), (10) – формулалардан қабырғаның қалыңдығын есептеп анықтаймыз;

10) Белдеулерге келетін керекті аудан анықталады;

Алдын-ала арқалық қимасының керекті инерция моментін табамыз

 

 

Қабырға инерция моменті белгілі болғандықтан белдеулер үшін керекті инерция моментін анықтаймыз.

 

 

Арқалық белдеулердің бейтарап оське салыстырмалы инерция моменті

 

Арқалықтың белдеу қимасының керекті ауданы

 

11) - белдеудің енін және қалыңдығын қабылдаймыз.

12) Белдеудің және қабырғаның ауданын анықтаймыз.

 

- қатынасын тексереміз [ҚР ҚНжЕ 5.04.03-2002].

13) Белдеудің жергілікті орнықтылығын тексереміз (12^/)

 

(13)

 

14) Қабырғаның жергілікті орнықтылығын (8) формула бойынша тексереміз және аспау керек;

15) Арқалық қимасының беріктігін тексереміз

- инерция моменті

- кедергі моменті

- беріктік шарты (14)

мұндағы: с₁- серпімді - пластикалық деформацияларды еске алатын коэффициент

 

Бақылау сұрақтары:

1. Арқалықтың ең оптимальдық биіктігі қандай шартқа сәйкес?

2. Арқалықтың оптиалмальдық анықтайтын формулалар

3. Арқалықтың минимальды биіктігі қандай шарттан анықталады?

4. Арқалықтың минимальды биіктігін анықтайтын формулалар

5. Қабырғаның қалыңдығының ең минимальдық мәні қандай шартынан қабылданады?

6. Белдеудің өлшемдерін қабылдайтын шарттары

7. Арқалықтың қимасын таңдау

 

Ұсынылатын әдебиеттер тізімі

1. Металлические конструкции. Элементы конструкций. Том І. Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности ПГС. / Под ред. В.В. Горева, 2-е издание. - М.: Высшая школа, 2001.-551 с.

2. Металлические конструкции. Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности ПГС. / Под ред. Е.И. Беленя, 6-е издание,.-М.:Стройиздат,1986.-560 с.

3. Әлімбаев Б.Ә. Металл конструкциялары. Тараз, 2007- 285б.

4. СНиП-5.04-23.-2002. Нормы проектирования.Строительные конструкции.-Астана, 2003.-118 с.

5. СНиП II-23-81* Стальные конструкции. –М.: Изд-во АСВ, 2001.-35 с.

6. Металлические конструкции. Справочник проектировщика. / Под ред. Н.П. Мельникова, 2-е издание.-М.:Стройиздат, 1980.-776 с.