Ші Дәріс. Динамикалық жүктемелерді қабылдайтын іргетастар және олардың сейсмикалық шарттары

Ғимаратты және ғимаратты жобалаң кезіндегі динамикалық жүктеме ұшырағанда іргетастың өлшемін және тұрақтылығын жиі анықтауға тура келеді. Тербелістің негізгі көздері теңгерілмеген машина немесе механизм бөлшектері сейсмикалық жер, жел, транспорт қозғалысы және т.б.

Тербеліс көзінің көп бөлігі соғу жерінен басты сипаттамасы болады. Тербелісті ерікті, еріксіз деп 2 түрге ажыратады. Үймерет – топыраққа 1 рет соғу ерікті тербелісті тудырады, ал периодты соғу еріксіз тербеліспен сипатталады.

Динамикалық әсер кезінде топырақтың сипаттама жұмысы топыраққа динамикалық әсер ету келесідей құбылыстардың, және процесстердің тууына әкеліп соғады, тербеліс көзі мен өшуі бар толқындардан алыстан таралуы. Тербелістің жаралуы кезінде бойлық толқын толқынның таралу бағытына перпендикулярлы бөлшектің тербелуі үстіңгі толқын жердің жоғары қабатында жаралуы. Басылу қарқыны фактор түріне байланысты, соның ішінде топырақ түріне және алып табиғи күйіне құрғақ, аралығынды топырақты тербелістің басылу қарқыны жылдамды болады су қаныққан сазды – баяу, конструкция мен ғимаратта резонанс құбылысы еркін және еріксіз тербелістердің жиілігі сәйкес келсе, онда ағзасына қауіпті, байланыссыз топырақтың нығыздалуы қызу, шиеленіскен жағдайының өзгеруіне әкелдіретін тербеліс туады.

Белгілі бір динамикалық қысымда құмды топырақ жылдам нығыздалады және іргетас мезгілінен қосымша шөгуіне әкеп соқтырады. Топырақтың шиеленіскен жағдайын және статикалық жүктеменің өзгеруіне, іргетастың жылжуына, қосымша шөгуіне, суға қаныққан құмның ыдырауына әкелдіреді.

Бұл тұрақтылықты толықтай жоюға, ғимаратты құлауға дейін шөгуге әкелдіреді. Қазіргі уақытта ғимаратқа тербеліс кезінен таралған динамикалық жерді жерлетудің әдістерін ойлап шығарылды. Олар спиралды құрамы бар дірілдеткіштер арқылы тербеліс кезінде шартты жақсарту құралы шаралар өткізу территорияны құрғату, арнайы кран құрылғылары, шлакпен толтыру т.б. конструктивті шаралар кодалы инструктивті ғимарат сұлбасын жасау ж.т.б.

ҚНжЕ19-79-сәйкес топырақтың серпімділік, су, бірқалыпты ығысады және қозғалу серпімділгі С_х бір қалыпсыз қозғалу серпімділігі осы коэффициенттің мәндері ірігілік іргетасын тербеліске тексеру негізінде ашады. Ауданы A 200м² болатын іргетасқа ірігілік берілгені болмаса онда СНиП П -19-ға 79 негізгі сипаттамасын анықтауға мына формуланы ұсынады:

, (11.1)

мұнда:

В_о – коэффицент, ҚНжЕ қабылданған;

Е – топырақтың жалпы деформация модулі;

A_o = 10 м² , А – іргетас табанының ауданы;

А>100 м² болатын іргетасқа С_z – коэф/і А=200м² іргетас қабылданған.

С_у С_х және С_z коэффицент мәнін ҚНжЕ-19-79 бойынша тәуелділік арқылы анықталады:

С_у = 2 С_z; С_х =0,7; С_z = С_z (11. 2)

Динамикалық нүктемесі бар машина астынадғы іргетасын жобалау кезінде қатаңдық негізінде коэффициент қолданылады, ол серпімділік кезінде СНИП-19-ға бойынша анықталады.

Бірқалыпты қысылу (сығылу):

К_z = С_z А (11.3)

Бірқалыпсыз қысылу (сығылу):

К_у = С_у I (11.4)

мұндағы I – іргетас табанын инерция моменті;

Бір қалыпты қозғалыс:

К_x = С_x А_x (11.5)

Бірқалыпсыз қозғалыста:

К_x = С_x I_x (11.6)

Демпфировандық сипаттамасының сапасы ретінде іргетастың тербелуі кезінде энергияны жұтуы,ҚНжЕ-19-79 ережеге сәйкес, сын кезінде анықталуға тиіс салыстырмалы тербелісті демпфирлеу коэффиценті енгізілген тербелістің өзгеруі кезіндегі өлшем үлгісі. Тәжирбелік мәліметтер болмаса, онда шамасының мына формуламен анықталады. Орныққан тербеліске гормоникалық:

, (11.7)

мұнда:

Рср – ҚНжЕ «Ғимараттар негіздері» ұсынысы бойынша анықталады. Орташа статистикалық қысым орнықсыз тербеліске горизонтальды _х айнымалы тербеліске көлденең алғанда _у және тік ось коэффиценті демпфировандық салыстырмалы тең деп аталады.

(11.8)

Қаралған коэффиценттер іргетас табанының ауырлық центірінен өтетін шиеленістіруді іргетас табанына ісер теуші момент z тік, х- көлденең қозғалатын серпімділік сәйкестігі, тік, көлденең оске қарағанда ₁ бұрылыстар байланыстырады.

(11.9)

(11.10)

Динамикалық жүктемесі бар машина астындағы іргетасты жобалау машина астындағы жобалауда келесі шарттар сақталуы тиіс, беріктілік шартын қанағаттандыруы, тұрақтылық және экономдылық, іргетас тербелісінің қызметші персонға зиянды әсерін тигізбейді, технологиялық процесс, құрал жабдықтар және де ғимарат құрылымына немесе бөлек элементтерге зиянды әсерін тигізбеуі керек. Іргетасқа динамикалық жүктеме түсіретін барлық машиналар 2 түрге бөлінеді. 1) периодты әсер, яғни ең басты қайтымды механизмі бар машина, электр қозғалыстар, турбоагрегаттар, поршенді қозғалтқыш, компрессор 2) бейпериодты қозғалыс яғни басты қозғалысы бірқалыпсыз айналу немесе қайтымды механизмі бар машина, жетекші қозғалтқыш және т.б.

Іргетастың түрі формасы өлшемдері машинаның, есептеу нәтижесінде белгілі болады. Іргетастың мейілінше формасын қарау және де конструкциясын бірыңғайлығын, әсіресе жиналмалы – монолитті, құрастырмалы іргетасты қолданғанда.

Динамикалық жүктемесі бар машинаға іргетасты жобалауда машина орнатылатын рамалық, көлденең қатардан тұратын рама, бойлық балканы жалғастыратын тіреу қабырғалық, іргетас тақтасынан тұратын бойлық және көлденең қабырға және жоғары көледенең темірбетонды тақтатаста арматураланбаған немесе құрылымды арматураланған бетонды түрдегі массивте машинаны бекітуге арналған ұңғымалар, тетіктер болады. Айнымалы немесе қайтымды кему механизмі бар машинаға іргетасты келесідей есептейді.

Өшуін есептегенде еріксіз тік тербелістің амплитудасы мына формуламен анықталады.

, (11.11)

мұнда:

F_z ⁰- тік күшпен F_z біршама үлкен мәні;

m - тербеліп тұрған іргетас немес машинаның массасы;

ω - еріксіз тербелістің жиілігі – машинаның анализ жиілігі.

Аласа іргетас болса, (B>3h) мұндағы в- іргетас һ-биіктігі ұзындығы, горизонтальды айнымалы қозғаоту күшінің F_n елемеуге болады:

, (11.12)

мұнда:

F_n⁰ – F_n көлденең күштің үлкен мәні. Биік іргетас болса, (B<5h) іргетас табанының ауырлық центрінен өтетін, айналуға перпендикуляр жазықтықта жататын осьпен салыстырғанда айнымалыны тербелісте болған жоғары іргетастың көлденең жылынуының амплитудасы:

(11.13)

, (11.14)

мұнда:

H – Fh - әсер ету сызығынан іргетас табанына дейінгі ара қашықтық;

Q_o - Массасының инерция моменті.

5h<B<3h - іргетас кимасындағы көлденең тербелісті амплитудасы:

, (11.15)

мұнда:

h₁ – қондырғының ауырлық центірінен іргетас кимасына дейінгі ара қашықтық;

a_y, a_x, - іргетастың үстінгі көлденең орын ауысуымен серпімділік қозғалысының амплитудасына сәйкес ҚНжЕ «Ғимараттар негіздері» формуласы бойынша анықталады.

5 m 8 Tu - жиіліктегі тербелісте тербеліс амплитудасы 0,15-0,05 мл – ден аспауы керек. Тербеліс амплитудасын азайту үшін тік қозғаушы күшіне іргетасты максималды дамытылған табан және аз массамен орындайды.

Соққы әсері бар машина астындағы іргетас тік тербелісті айтарлықтай әсер етеді, қайтымды кері маңызды роль атқармайды. Өте қатты соққы төстің іргетасын бұзуы мүмкін, оны өте күрделі конструкциялық мен алдын алуға болады.

Іргетас шаботтан, шаботасты төсемнен еменнен жасалған және шабот тасты қабырға тақтасынан тұрады. Балға асты іргетасты есептеуді екі еркін дәреже жүйесімен жүргізіледі. Алдын ала жуықтау әсері мен іргетас ауданын а және оның салмағын анықтайды.

(11.16)

, (11.17)

мұнда:

- соққы кезінде орнына келу коэффиценті;

U - соғатын кездегі құлап келе жатқан балғаның б-ғы;

R - топырақ негізінен есептелген кедергісі;

C_o – құлап келе жатқан балғаның есептеген мәні;

C₁ - шабот шамамен алғандағы салмағы тік тербелістің ҚНжЕ 19-79 бойынша амплитудағы:

, (11.18)

мұнда:

- ҚНжЕ «Ғимараттар негіздері» бойынша анықталатын тік тербеліске арналған салыстырмалы демпфирлеу коэффиценті;

- өзінің тербеліс жиілігі.

Барлық топырақ түрлері үшін, м мұнан басқа а_z=12мм болып, қабылданады. Табанның а₁ мен қаныққан құм дымқылдау, шамды, ұсақталып тұнғанда а_z=0,8 мм болады. Кейбір жағдайларда табанды қадаммен күшейтеді, іргетас қадамын орналастыру үшін бұрғылап тесіктер жасайды.

Негізгі әдебиет: 1[255-261], 2[304-308]

Бақылау сұрақтары:

1. Тербеліс көзі қандай түрлерге бөлінеді?

2. Ерікті тербеліс қай жағдайда болады?

3. Еріксіз тербеліс ше?

4. Іргетасқа динамикалық жүктеме түсіретін машиналар қандай түрлерге бөлінеді?

5. Бұл машиналарды сипаттап беріңдер.

Дата добавления: 2015-12-08