дәріс. Майысатын элементтерді қиғаш қимасы бойынша есептеу

Негізгі есептік қ ағ идалар

Иiлгiш элементтерде кө лденең кү ш пен иiлу моментiнiң бiрiгiп ә сер етуiненө ске қ иғ аш орналасқ ан қ ималарда (мысалы, арқ алық тар теректері жағ ында 14.1-14.4 суреттер) қ иғ аш жарық шақ тар пайда болады.

Олардың пайда болатын жерлері, ашылуы жә не биіктік бойынша дамуы жү ктеме тү ріне, қ има формасына, темірлеу тү ріне, M/Q қ атынасына жә не басқ а факторларғ а байланысты.

Элементтердің қ иғ аш қ ималар бойынша қ ирауының ық тималдылығ ы тік қ ималар бойынша (аралық та) қ ирауынан тө мен емес.

Қ иғ аш жарық таршақ пайда болғ ан соң, элемент екі бө лікке бө лінеді бір-бірімен байланысқ ан:

сығ ылғ ан аймақ та - қ иғ аш жарық шақ тың ү стіндегі бетонмен;

созылғ ан аймақ та - қ иғ аш жарық шақ ты кесіп ө тетін бойдық арматуралармен, қ амыттармен жә не майысқ ан арматуралармен

Сыртқ ы жү ктеменің ө скен сайын иілген элементтердің қ иғ аш қ има бойынша мү мкін болатын ү ш жағ дайдың біреуінен қ ирайды

1-ші жағ дай – бас сығ у кернеулерінің ә серінен қ иғ аш жарық тар арасында қ абырғ адағ ы қ иғ аш жолақ тың бетоны уатылуы (14.1-сурет)

(14.1)

14.1-сурет. Қ абырғ адағ ы қ иғ аш жолақ тың бетоны уатылуы

1-қ иғ аш жарық тар, 2- қ абырғ аның сығ ылғ ан жолағ ының уатылуы

Мұ ндай қ ирау элемент қ имасының (тавр, қ оставр, қ орабты тә різдес) ені b аз болғ анда кездеседі, кө лденең кү штердің ә сер ететін аймақ та, бас сығ у кернеудің σ _mc мә ні бетонның сығ ылуғ а беріктігенен R_b асып кеткен жағ дайда

Бұ л қ абырғ адағ ы ө з ара перпендикуляр алаң шаларда сығ у мен созу кернеулер ә серлерінің екі осьтік кернеу кү йінен пайда болады.

Осы созу кернеулер бетонның сығ ылуғ а беріктігін айтарлық тай тө мендетеді. Ә сіресе бұ л жағ дай жұ қ а қ абырғ алы арқ алық тарда кездеседі, оларда алдын ала сығ у кү штермен сыртқ ы жү ктемелердің біріккен ә серінен қ абырғ асында едә уір сығ у ішкі кү штер пайда болады

Эксперименттермен анық талғ ан: қ амыттармен темірленген қ иғ аш жарық тар арасында қ абырғ адағ ы қ иғ аш жолақ тың беріктігі қ амтамасыз етіледі, егер тө менгі шарт орындалса

(14.2)

мұ нда

мұ нда Q - сыртқ ы жү ктемеден пайда болғ ан кө лденең кү ш;

φ _w1 - бойлық оське қ алыпты орналасқ ан қ амыттардың ә серін ескеретін коэффициент;

φ _{b 1} – ә р тү рлі бетондардың ішкі кү штердің қ айта бө лу қ абілетін бағ алайтын коэффициент,,

α = Es /Еь - арматураны бетонғ а келтіретін коэффициент,

β - коэффициент, ауыр, ұ сақ тү йіршікті, қ уысты бетондар ү шін - 0, 01, жең іл бетондар ү шін - 0, 02

2-ші жағ дай - кө лденең кү штің басым ә серіненқ иғ аш қ има бойынша ығ ысу (10.2-сурет). Қ иғ аш жарық тар бү йіріндегі қ ырладың ортасынан басталады. Себебі, бұ л жерлерде кө лденең кү штердің ә серінен жанама кернеулердің τ мә ндері ең ү лкен болады

(14.3)

мұ нда σ _mt – кернеуленген арматурасы жоқ элементтердің нольдік ось дең гейіндегі бас созу кернеулері.

14.2-сурет. Кө лденең кү штің басым ә серіненқ иғ аш қ има бойынша ығ ысу 1-қ иғ аш жарық тар, 3- қ амыттар, 4- нольдік ось

Бетонның серпімді емес қ асиеттеріне байланысты жанама кернеулер қ имада бірқ алыпты тарайды, сондық тан қ иғ аш жарық ө зінің ұ зындығ ы бойынша шамамен бірдей ашылады

Қ ирағ ан кезде тік бағ ытта ө з ара ығ ысады. Мұ ндай қ ирау, элементтің бө ліктері ө з ара айналып кетуін болдырмайтын, жұ мыстық арматураның ұ штары ө те жақ сы бекітілген (анкерленген) жағ дайда ғ ана болады.

Нә тижесінде сығ у жә не кесу кү штердің бірлескен ә серінен сығ ылғ ан аймақ тағ ы бетон қ ирайды (кесіледі).

Кө лденең кү штің ә серіне қ иғ аш қ има бойынша есепті міндетті тү рде жасау керек.

Элементтердің қ иғ аш қ има бойынша жарық қ а тө зімділігін кө теру ү шін тө мендегі шаралар қ олданады (14.3-суретке қ ара): кернеуленген кө лденең арматураны, кернеуленген бойлық арматураның біраз бө лігін майыстыру; кернеуленген бойлық арматураның біраз бө лігін майыстыру.

Егер жанама кернеулер ө зінің ең ү лкен мә ніне жетпесе (τ _max ≤ 2, 5R_bt), қ иғ аш жарық тар пайда болмайды.

(14.4)

14.3-сурет. 1- қ амыттар, 2- майыстырылғ ан бойлық арматура,

3-бойлық арматура

Қ амыттар қ ою шартынан жалпы жағ дайда элементтің қ има биіктігі:

(14.5)

мұ нда - тавр жә не қ оставр элементтеріндегі сығ ылғ ан сө релерінің ә серін ескеретін коэффициент;

- бойлық кү штердің ә серін ескеретін коэффициент;

φ _{b 3} - коэффициент, ауыр бетондар ү шін -0, 6; ұ сақ тү йіршікті бетондар ү шін - 0, 5; орташа тығ ыздығ ы D1900 маркілі жә не одан жоғ ары жең іл бетондар ү шін - 0, 5; D1800 жә не одан тө мен жең іл бетондар ү шін - 0, 4;

Барлық жағ дайда 1 + φ _f + φ _n мә ні 1, 5-нан асып кетпеу керек.

(14.4-ші) шарт орындалса, кө лденең кү шке қ иғ аш қ иманың беріктігін есептемейді.

3 -ші жағ дай ию моменттің М басым ә серінен қ иғ аш қ има бойынша сыну (14.4-сурет) Бірқ алыпты ө сіп келетін ию моменттің ә серінен бас созу кернеу

(14.6)

Бетонның созылуғ а кедергісінен R_{bt, ser} асқ ан кезде, тө менгі созылу аймағ ында қ иғ аш жарық қ атты ашыла бастайды

Қ иғ аш қ имада созылғ ан аймағ ындағ ы бетон істен шығ ады барлық созу кү штері бойлық жә не кө лденең арматураларғ а беріледі. Қ иманың сығ ылғ ан аймағ ының ауырлық орталығ ында орналасқ ан дереу Д орта бойынша элемент бө лшектері ө з ара айналады.

.

14.4-сурет. Ию моменттің М басым ә серіненқ иғ аш қ има

бойынша сыну 1- нольдік ось 2- қ иғ аш жарық, 3- қ амыттар

Арматура ұ штары нашар бекітілсе ол ию моменттің аз шамасында жұ лынып кетуі мү мкін, ал жақ сы бекітілсе ондағ ы кернеу ө зінің физикалық σ _у (шартты σ _{0, 2}) ақ қ ыштық шегіне немесе уақ ытша кедергісіне σ _и (жоғ ары берікті сымдар ү шін) жетеді, сығ ылғ ан аймақ тың биіктігі кішірейіп қ ирай бастайды.

Егер бас созу кернеулер R_{bt, ser} жетпесе жарық тар пайда болмайды, кө лденең кү шті толық жалғ ыз бетон қ имасы қ абылдайды.

Ию моменттер М ә серіне қ иғ аш қ ималардың беріктігін қ арапайым конструктивтік шешімдермен қ амтамасыз етеді, сондық тан арнайы есептеулерді жү ргізбейді.

Q -кө лденең кү ш пен М - ию моментiнiң бiрiккен ә серіне қ иғ аш қ ималардың беріктігін элементтің қ ирау жағ дайына байланысты жуық тау ә діс бойынша есептейді

Кө лденең кү ш ә серіне есептеу.

2-ші жағ дай — арқ алық тың қ иғ аш қ има бойынша қ ирауы қ иғ аш қ ималардың Q -кө лденең кү шке беріктігі жеткіліксіз екенін кө рсетеді (14.2- сурет).

Негізгі беріктік тең деуін элементтің тірек маң ындағ ы сыртқ ы жә не ішкі кү штердің тепе-тең дігінен аламыз ∑ у = 0 (14.5-сурет)

14.5-сурет. Қ иғ аш қ има бойынша қ ирауы

Қ иғ аш қ иманың беріктігі жеткілікті болады, егер сыртқ ы жү ктемелердің кө лденең кү ші Q қ иғ аш қ има қ абылдайтын кө лденең кү штен Qu аз болса (Q ≤ Q_и),

(14.7)

Қ иғ аш қ иманы кесіп ө ткен кө лденең арматура қ абылдайтын кө лденең ішкі кү ш

(14.8)

(14.9)

(14.10)

Қ иғ аш қ иманы кесіп ө ткен майысқ ан арматура қ абылдайтын кө лденең ішкі кү ш,

(14.11)

Қ иғ аш қ имадағ ы темірленген бетон қ абылдайтын шектік кө лденең ішкі кү ш,

(14.12)

мұ нда q_sw - элементтің қ иғ аш қ имамен шектелген бірлік ұ зындығ ы бойынша қ амыттардағ ы ішкі кү ш;

φ _b2 - бетон тү рін ескеретін коэффициент, ауыр жә не қ уысты бетондар ү шін φ _b2 =2; ұ сақ тү йіршікті бетондар ү шін - 1, 7, орташа тығ ыздығ ы D1900 маркілі жә не одан жоғ ары жең іл бетондар ү шін - 1, 9,

φ _f жә не φ _n - 14.5 формуладағ ы коэффициенттер,

с – элементтің бойлық осьіне қ иғ аш қ има проекциясының ұ зындығ ы (14.5-сурет),

Қ иғ аш қ ималардың Q кө лденең кү ш ә серіне есептеудің мә нісі:

- бетон қ имасының жә не бойлық арматураның жеткіліктілігін тексеруде;

- қ амыттар мен майыстырылғ ан арматураның керекті аудандарын анық тауда жә не оларды дұ рыс орналастыруда

Сондай-ақ кө лденең кү ш ә серіне есептеу кезінде қ иғ аш қ иманың қ амыттар арасындағ ы s; тірек пен майыстырылғ ан арматура арасындағ ы s₁ жә не майыстырылғ ан арматуралар арасындағ ы s₂ бө лімдерде беріктігін қ амтамасыз ету керек

Негізгі ә дебиет: 1, 6 [58-67].

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Қ иғ аш жарық тар қ андай себептерден пайда болады?

2. Иілген элементтердің қ иғ аш қ има бойыншамү мкін болатын жағ дайдайлары.

3. Қ иғ аш жарық тар арасында қ абырғ адағ ы қ иғ аш жолақ тың беріктігі қ андай шарт орындалса қ амтамасыз етіледі?