Сәулеттік бөлім

Темірбетонды қарапайым құрылымдардан  басқа да алдын ала кернелген  құрылымдар бар болады. Алдын  ала кернелген темірбетон құрылымдар қарапайым темірбетон құрылымдарда болмайтын бетонның жоғары маркалары бар және өте берік болат арматуралардан құралған. Алдын ала кернелген темірбетон құрылымдарда арматура алдын ала созылуына, ал бетон сығылуға ұшырайды.

Алдын ала кернелген темірбетон құрылымдары эксплуатация кезіндегі  созылу жұмыстарын атқаратын аймақтарда алдын ала кернелген бетонның сығылуын құрайды, құрылым элементтерінің деформациясын азайтады және сызаттарға қатысты қарсыласуын арттырады. 

Темірбетон өте үлкен техникалық артықшылықтарынан құралады. Бетон құрамындағы арматураның сенімді қорғау беріктігіне қатысты ол ұзақ уқыттылығылен ерекшеленеді.   Бетонның беріктігі уақыт өте келе азайып қалмай, арттыруы да мүмкін.

Ашық инженерлік үймереттердің  құрылысы барысында темірбетон атмосфералық қатынастарға жақсы қарсыласады.

Темірбетоннан жасалған құрылымдар жоғары дәрежелі отқақарсыласады.

Темірбетонды құрылымдары басқа  құрылымдарға қарағанда өзінің монлиттілігіне және жоғары беріктігіне байланысты, жоғары дәрежелі сейсмикаға қатысты қарсыласады. Темірбетонға  әр түрлі  құрылымдық және архетектуралық безендірулерін жасауға болады.

Құрылымдарды күтудегі және үймереттерді ұстап отыру кезіндегі эксплуатациялық  шығындар өт төмен. 

Темірбетонды құрылымдарды даярлау тәсілі кезінде олар  құралған, монолитті және монолитті-құрылған болып ерекшеленеді.

Құралған темірбетонды құрылымдары  көп болып бөлінген өйткені олардың  колдануы құрылыстың максималды механизациялау және индустриализация мүмкіндігін  береді. Құралған темірбетонды құрылымдары завод шарттары бойынша  даярлау кезінде  прогрессивті технологиясын даярлауға, бетонды коспаны өндеу және қалау, құрылыс жұмыстарын автоматтандыру, құрылыс жұмыстарының мөлшерлі жеңілдету.

Монолитті темірбетонды құрылымдарды көбінесе жылжымалы немесе сырғитын  қалыптан  алғандағы, унификацияланған құрылыстарда, кейбір гидротехникалық үймереттерде, жүзу бассейіндерде қолданылады.

Монолитті-құрылған темірбетон құрылымдарды құрылымды және монолитті бетоннан құралған  элементтер құрылыс орындарында қаланады. Үймеретке әсіресе  қажетті беріктігін беру үшін, гидротехникалық және тасималдау құрылысында, ғимараттардың қабатаралық және төбе жабуында кеңінен қолданады.

Арматура түріне байланысты темірбетонның  мынандай түрлері ажыратылады дөңгелек немесе периодттық профилі салыстырмалы кішкентай диаметрі (40мм ге дейін) иілгіш арматурасы бар болат шыбықтар және  арматураның көтеру қабілеттілігі бар құрылымдар. Соңғы арматурда орнында, профильді  прокатты болаттан – бұрышты, швеллерлі, екітаврлы (берік арматура),   немесе жаңа құйылған бетондық қоспаның және ілмелі қалыптың салмағы түсетін дөңгелек болаттан жасалған үлкен диаметрі бар  аралық пісірілген қанқалар болады.

 

2.1.2 Әзірленген деректер

Термоылғалды өнделген В40 классты  ауыр бетон төбе жабу үшін заводдтық шарттарда жасалынады.  СНиП  бойынша бетонның қолданылмалы беріктігін есептеулер арқылы анықталынады. Жобаланған беріктіктің 80% кем емес қолданылмалы беріктік бетонның қалыптан шешкен кездегі беріктігіне тең. Арматуралық торлар және қаңқалар пісірілген.Бұйым ауданындағы тең орнатылған пласмас бекітулер арқылы арматураның жобаланған орнын қамтамасыз етеді.Торларға немесе қаңқаларға жинақтау пісіруі арқылы қосымша бұйымдар бекітіледі.

Жинақтау топсалары Вр-Ι классты  болат арматурадан, формаларға электтермиялық созу арқылы, А-ΙV классты алдын ала кернелген плита қабырғасының ұзын бойында орналасқан   арматуралар жасалынады.

Ауыр бетон классы В15 қосымша кестеге сәйкес R_b= 8,5 МПа( кН/м²), Е_b=20,5 МПа( кН/м²), R_bt,=0,75 МПа( кН/м²) бетонның қолданылмалы беріктігі R_bp=11 МПа. Арматураның нормативті қарсыласуы А_т-V, 3 қосымша кестеге сәйкес R_sn=680 МПа ( кН/м²), есептік қарсыласуы Rsn=260 МПА ( кН/м²), беріктік модулі Es= МПа( кН/м²).

Жобалынатын плита І және ІІ шектік жағдайдағы жұмыс үшін құрылым кезеңінде  есептелінуі тиіс:

• дайындалғанда,
• тасымалдағанда,
• жинақтағанда,
• эксплуатациялағанда.

Плита  III жағдайдағы сызаттарға қарсы  кезеңіндегі категорияда.

 

 

2.1.3 Плитаның шек күйінің І  топ есептеулері

   Плитаның есптік аралығын  және көлемін анықтау.

Үйдің конструктивті сұлбасы қанқасыз деп алынған. Көпқуысты  аражабынды тақтасы алдын ала кернелген және үйдің көлденең бойынан орналасқан. Жобада номиналды ені bⁿ=1200мм деп аламыз.

Жобалау кезінде құрама аражабын элементтер арасындағы жіктерді бетон ерітіндісімен  толықтыру ескерілген. Жіктер ені  биіктік қимасы 250 мм. дейін болса, 10 мм. кем емес, ал қима биіктігі 250 жоғары – 30мм алынады. Жіктер ені δ_шв = 10 мм деп аламыз.

Тақтаның конструктивті ені:

b^к = bⁿ – 10      (2.1)

 b^к = 1200 – 10 = 1190мм

Аражабын тақталарының көлденең қимасының  қалып өлшемдерін анықтаймыз:

h = ,                           (2.2)

l_р – тақтаның есептік аралығы оның тірек ось аралықтарына тең:.

                    (2.3)

h = = 293 мм

Түр өлшемдеріне сәйкесбиіктігін  h = 220 мм. деп аламыз.

Қиманың жұмыс істеу биіктігі

h₀=h-a=22-3=19см.                        (2.4)

Плита Ø15,9см бар 6 қуыстан тұрады.

Жоғарғы және төменгі сөренің қалыңдығы:

Таврлы қимадағы сығылған сөренің  қалыңдығы: 

Қатынасы  =3,8/22=0,17>0,1      (2.5)                             Сөре ені =116 см;

Қабырғаның есептік ені  b= – n_пуст. d=116-6 15,9=20,6см.      (2.6)    

 

      2.1.4 Плитадағы әсерлерді анықтау және жүктемелерді жинау

 

 Кесте 2.1 - 1м²  тақта аражабындысына жүктемелерді жинау

Жүктеме түрі	Нормаланған жүктеме, Н/м2	Жүктеме бойынша сенімділік коэффициентіgf	Есептік жүктеме, Н/м2
Тұрақты: Темір бетон тақтаның өзіндік салмағы Бәсеңдету қабаты ДВП,       d=0,035м; r=250 кг/м3  1 пергамин қабаты, d=0,005 м;   r=600 кг/м3  цемент-құмды ерітінді тұтастырғышы d=0,07 м; r=2400 кг/м3 мастикамен қатпарлау , d=0,01 м;   r=1400 кг/м3 жылу қорғағыш негіздегі линолиум, d=0,003 м; r=1100 кг/м3 Барлығы:	3000   88   30     1680       140     33     4971	1,1   1,1   1,1     1,3       1,1     1,1	3300   97   33     2184       154     33     5804
Уақытша Қысқа уақытты Ұзақ уақытты Барлығы:	1200 300 1500	1,3 1,3	1560 390 1950

 

Тұрақты есептік толық жүктеме q=(g+v) γn B     (2.7)                                

q=7754 0,95 1,5=11049H=11,05кН. 

Нормативті толық жүктеме q      (2.8)

q=6471 0,95 1,5=9221,1H= 9,22кН.                                   

Ұзақ уқыттағы жүктеме q      (2.9)

q

Н=7,51кН.

Қысқа уақытты жүктеме                  (2.10)

=1200 0,95 1,5=1710H=1,7кН 

Тұрақты нормативті жүктеме q

q =4971 0,95 1,5=7083,6H=7,08кН              (2.11)

    

Сұлба 2.1 - Плитададағы болатын күш

              

 

I топтық шекті жағдайдағы күштерді  есептеу.

  Есептік жүктемелер

М= = кН м,           (2.12)

Q= кН м,           (2.13)

II Топты шекті жағдайдағы күштерді  есептеу.

Толық нормативті жүктемелер

М_н= = кН м,           (2.14)

Нормативті толық және ұзақ уақыт  бойы түсетін жүктеменің бөлігінен

М_дл= кН м.           (2.15)

Нормативті қысқа уақытты жүктемеден болған есептік иілу моменті 

5,8 кН×м

Есептік жүктемеден пайда болған тіреудегі барынша көп көлденен күштер

25,9 кН

Нормативті жүктемеден пайда болған тіреудегі барынша көп көлденен күштер

  21,6 кН

17,6 кН

 

2.1.5 Бетона и арматура беріктігінінің сипаттамалары

Алдын ала кернелген арматура

                               (2.16)

                 (2.17)

Арматураның алдын ала кернелгендегі:

 МПа,

R_sn – арматуранын нормативті кедергісі.

Электротермиялық керілген тәсілде

 МПа,               (2.18)

Арматуралық шыбықты керу ұзындығы, плита 598+32см яғни=6,3см.

 МПа – шарт орындалады.                      (2.19)

 МПа – шарт орындалады.                              (2.20)

Шыбықтардың саны np=4 алдын ала кернелген  жағдайдағы шектік ауытқуын есептеу:

                                                                      (2.21)

.                                                                       (2.22)

Эксплуатация кезеніндегі кернеудің  тура коэффициенті

               (2.23)

Плитаның жоғары аймағында сығылу кезіндегі сызат пайда болуындағы есептеулерге арналған нақты керудің  коэффициенті

    .                                                             (2.24)

Арматураның нақты керуін есепке алғандағы  алдын ала болатын кернеу

s_sp = g_sp ∙ s_sp;                                                                  (2.25)

σ_sp = 0,882 · 550 = 485,1МПа

2.1.6 Ось бойындағы қалыпты қиманың  плита беріктігін есептеу

А₀ Кестелік коэффициент анықталады

А₀=               (2.26)

Қосымша 1 кесте бойынша табамыз

ξ=0,035; η=0,975;

х = ξ h₀=0,035 19=0,67 см.

х=1,9см<h^/_f=3,8cм.

Нейтральді ось сығылған сөре бойында  өтеді.

Сығылған аймақтын сипаттамасы

  (2.27)

Қимадағы сығылған аймақтың шекаралық  биіктігін анықтаймыз

  (2.28)

бұл жерде σ_SR=R_S+400-σ_SP=260+400-485,1=174,9 МПа.

σ_SC,U=500 МПа,  γ_b2<1бетон жұмысының шартты коэффициентінің жағдайы

ξ=0,10<ξ=1,32.

Жоғары беріктігі бар арматураны қолданғанда аққыштық шартыннан  жоғары кернелген арматура қарсыласуының  ұлғаюы ескерілген

- коэффициентін еңгізілуі керек 

     (2.29)

=1,15 Жоғары беріктігі бар болат  класы  А-ΙV үшін.

   (2.30)

Есептеулер үшін қолданамыз.

Алдын ала кернелген созылған арматураның  ауданы              (2.31)

Сортаменеттегі қосымша 5 кесте  бойынша  А_SP=4,52 см², Ø 4 Вр I қабылдаймыз.

 

2.1.7  Есептік қиманың геометриялық  сиппаттамасы келтірілген

Келтірілген коэффициент

     (2.32)

Қуыстардың дөңгепек кескіндерін төртбұрыш жағдайымен ауыстырамыз

     (2.33)

Эквивалентті қиманың сөре қалыңдығы

    (2.34)

Қабырға ені:

b=116-6 14,3=30,2 см      (2.35)

Қуыс ені:

d =116-30,2=85,8 см      (2.36)

Келтірілген қиманың ауырлық ауданы.

          А_red=116 22 – 85,8 14,31=1325 см²,    (2.37)

Келтірілген қиманың ауырлық орталығынан  төменгі қыр аралығы

см       (2.38)

Инерциялық моменттің (симметриялық қимасы)

 (2.39)

Төменгі аймақтың қима қарсыласуының  моменті .

,    (2.40)

Жоғарғы аймақ дәл осылай

.                                                                                       

0,7 тең σ_b/R_b,ser, қатынасқа алдын ала міндеттенсек, онда φ=1,6-0,7=0,8; 0,7<φ=0,8<1; φ=0,8 қабылдаймыз.

.

Төменгі ұзартылған аймақтың ең аз алшақталған нүкте ядролық арақашықтың

.

Эксплуатациялық кезеңдегі есептеулер үшін созылған аймақтағы серпімді-иілімділік моменті

.                         (2.41)

16 кесте (Кузнецов) арқылы коэфициенті  анықтаймыз.

2<b^’_f/b=b_f/b=1450/448,3=3,2<6.

Дәл сондай кезеңде

.

2.1.8 Алдынала кернелген арматура  шығындарын анықтау

Есеп арматураның нақты кернеу коэффициенті γ_p=1/10 бойынша жүргізіледі