Итарқалы ферманың есебі және конструкциялануы.

4.5.1. Ферманың негізгі өлшемдерін анықтау.

Ферманың басты өлшемдері h_оп, h_ф, l_cp ғимараттың бастапқы мәліметтерінің негізінде қабылданады. Мұнда h_ф =h_оп+I*L/2. h_оп, h_ф өлшемдері сыртқы габариттері бойынша қабылданады – белдеулік бұрыштардың обушкаларының арасында.

Олардан әрі қарай z_bп, z_нп аралығын қалдырамыз (бұрыштың ауырлық центрінің аралығы) және ферма шыбықтарының осін тексереміз.

Ферма стерженьдеріндегі күшті анықтау үшін қажет қиғаш тіректер мен бағандардың ұзындағын сәйкес үшбұрыштардан анықтайды (a,b,c,).

4.5.2. Фермаға әсер ететін жүктемелерді анықтау.

Итарқалы формаға әсер етеді: тұрақты жүктемелер – төбежабынның, шатырдың көтергіш конструкцияларының менщікті массасынан және уақытша – қардан, желден шатыр еңісі 30% жоғары, ілмелі көтергіш-транспортты құрылғыдан жел отсосы (жеңіл шатырда), сонымен бірге көлденең рамаға жатқызылған жүктемеден тірек моменттері (колоннамен қатты түйіндесу кезінде).

Барлық жүктемені түйінге жатқызылған фермалар қабылдайды (өйткені сырғауылдар, қырлар, панельдер түйіндерге жатқызылған). Егер жүктеме панельдерге үйлестірілсе (ферма түйіндерінің арасындағы ара қашықтық), онда негізгі есептік схемада оны да солай жақын түйіндердің арасына үйлестіреді, бірақ мұнда қосымша белдеудің оның үстінде орналасқан жүктемеден болатын жергілікті иілуін ескереді.

4.5.2.1. Тұрақты жүктеме

Төбежабынның горизонтальды проекциясына біртекті орналасқан (фонар салмағынан басқа) шатыр мен төбежабын кострукциясы (4.14 сурет) салмағынан есептік жүктеме анықталады:

G^P=g_n^P-g_фон*n (4.1а)

Фонар салмағы g_фон – (фонар қаңқасының салмағы - g_ф¹) әйнектелген борттық қабырғаның салмағы - g_бс ұзындық өлшеміне (4.2кестесін қараңыз).

Рама есебінен айырмашылығы, фонардың фермаға іс жүзінде тірелетін жерлерді ескереміз. Сондықтан түйіндік күштер:

P₁=g^P*d*B_ф; P₂=P1+g^P_ф*d*B_ф;

P₃=P₁+g_ф¹*d/2*B_ф+g_б.с.*B_ф (4.38)

Мұнда, d – жоғарғы панельдің өлшемі.

4.5.2.2. Қар жүктемесі.

Қар жүктемесінің есептік интенсивтілігін (4.2 формуласы бойынша) фонар айналасына (егер жобада бар болса) қар төсемінің біртекті орналаспау мүмкіндігін ескере отырып анықтау керек.

1 вариант үшін (4.15сурет)

с₁=0,8; с₂=(1+0,1b_ф/b); (4.39)

2 вариант үшін (4.15сурет)

с₁=1,0; с₃=(1+0,6b_ф/S_ф); с₄=(1+0,4b_ф/S_ф) (4.40)

мұнда S_ф=h_ф, бірақ b көп емес.

Сәйкес варианттар бойынша шартты күштер (1 вариант үшін):

(4.41)

Екінші вариант (факультативті – жетекшінің келісімімен).

4.5.2.3. Тірек моменттері және рама кермесі.

Егер рама колоннаға қатты бекітілсе, онда оны қосымша беларқа тіректерінде пайда болатын М_сол және М_оң моменттер әсеріне есептейді.

М_сол және М_оң мәндерін жүктеменің бірдей комбинациясында сол және оң колонналардың 4-4 және 8-8 қималарында есептейді. Мұнда М_сол және М_оң арасындағы айырмашылық мүмкіндігінше көп болуына қарай ұмтылу керек. Мысалға, егер М_сол 1, 2, 3, 4, 5 комбинацияларында анықталса (4.7кестені қараңыз).

4.5.2.4. Ілмелі көтермелі-транспортты құрылғыдан жүктеме

Кейде фермаларға тельферлер немесе жүктемелері фермаларға ілінген кранасты арқалығының тірек реакциясының әсер сызығымен анықталына алатын аз жүк көтергіш кран-арқалықтарды іліп қояды. Егер жылжымалы жүк сол жақ тіректен қарайғы аралықта орналасса, онда тіреуші реакциясының өлшемі теңдеумен анықталады:

(4.42)

4.5.3. Ферма стерженьдеріндегі күштерді анықтау.

Стерженьдердегі күштер тұрақты және әр уақытша жүктемелерден бөлек-бөлек (яғни тұрақты, қар жүктемесінен және тірек моменттерінен және т.с.с.) аналитикалық, графикалық, графикалық-аналитикалық әдістермен анықталады.

Параллельді белдеуді және стерженьдер саны аз фермалар үшін күштерді аналитикалық әдіспен анықтау ұсынылады. Иілімді белдеуді фермалар үшін күштерді әдетте графикалық жолмен анықтайды - Максвелл-Кремон диафрагмасын құру жолымен. Ферманың әр стержені үшін есептік күштерді жүктеменің вертикальді түйіндерінен болатын күштерді алгебралық қосумен алады және рамалық моменттердің күштерін ескереді, егер, олар стерженьдерді жүктейді, немесе ондағы күштер белгісін сығылуға ауыстырады 13.2 кестесін қараңыз 330б.. (Д)

4.5.4. Ферма стерженьдерінің қимасын таңдау.

Созылған стерженьдердің қимасының ауданын беріктікке қамтамасыз ету шартынан формула бойынша анықталады:

A_TP=N*г_n/бRг

Одан кейін сортамент бойынша қима ауданына А_тр тең немесе одан біршама үлкен болатын профильді қабылдайды. Сығылған стерженьдер үшін алдын ала олардың есептік ұзындықтарын есептейді (l_i=м_il). Ферма жазықтығында қиғаш тіректер белдеулері үшін есептік ретінде олардың геометриялық ұзындығы l_x=l қабылданады, ал қалған стерженьдер үшін торлар l_x=0.8l.

Ферма жазықтығынан тор элементтерінің есептік ұзындығы олардың геометриялық ұзындығына тең (l_y=l), ал белдеулер үшін – бүйірлік қосылудан бекітілген түйіндер арасындағы ара қашықтық.

Сығылған стерженьдердің қимасын таңдау келесі кезекпен орындалады:

4.5.4.1. Стержень майысқыштығын тағайындайды

4.5.4.2. Қабылданған майысқыштық үшін қажетті ауданды (тұрақтылықты қамтамасыз ету шартынан), инерция радиусын (біртектітұрақтылық шартынан) анықтайды:

(4.43)

4.5.4.3. Табылған А_тр және Z_тр мәндерінен қималар түрін және бұрыштар колибрін қабылдайды. Бұл жерде А_тр бірдей болғанда көбірек жоғарғы мәнге ие болатын жұқа қабырғалы профильдерді таңдаған дұрыс.

4.5.4.4.?_макс бойынша тұрақтылыққа тексереді, яғни стерженьдегі және қысымдары аз ба немесе тең бе және қажет болған жағдайда оның қимасының корректировкасын жүргізеді.

4.5.4.5. Қиманы таңдау жөніндегі мәліметтерді 4.12кестесіне ([1] қараңыз, 13.3кесте) еңгізеді. Онда стерженьдердің қимасын бірыңғайлауды жүргізеді. Бірыңғайлау әртүрлі профильді 5-6 есебінен және 24метрлік және 36метрлік фермаларға арналған бұрыштардың өлшемінен және 7-8 орындалады.

4.5.5. Ферма түйіндерінің есебі.

Ферма түйіндерінің есебін олардың конструкциялануымен бірге орындаған дұрыс. Бір түйінде орналасқан стерженьдер осьері және сыртқы осьтік күштердің әсер сызықтары бір нүктеде қиылысуы керек (20-сурет) ([12]252б.8.8-сурет). Осьтік сызықтарды стерженьдер қимасының ауырлық центрі арқылы жүргізеді. Бұрыштың жағдайы Z₀ өлшемімен фикструется – осьтен обушкаға дейінгі аралық. Z₀ өлшемі сортамент бойынша 5мм дейінгі үлкен жағына қарай бүтінделіп қабылданады.

20-сурет. Итарқалы ферма түйіндерінің есептік схемалары.

Белдеулер қимасы өзгерген жағдайда түйісетін элементтің центрленуі Z_Н.П. өлшемінің орташа мәні бойынша орындалады (19-сурет, А түйіні). Мұнда түйісетін элементтердің (Z₀₂-Z₀₁) осьтерінің қосылуы белдеу биіктігінен 5% аспауы керек. Фасонка қалыңдығы тіреуші қиғаш тіректің күшіне тәуелді қабылданады, дұрысы ферма түйіндері үшін де бірдей [1] 9.2 кесте, 232б..

Бұрыштық жіктердің әртүрлі қалыңдықтар саны барлық фермалар үшін 3-4мм өлшеммен шектеледі. Жіктерді k_ш=(0.8-1.0)t_y қабылдайды, бұрыш сөресінің қалыңдығы, ал обушкаға - k_ш=(1,0-1,2)t_y .

Тор стерженьдерін фасонкаға тек қапталдық жіктермен пісірген кезде олардың шеттерін бұрыш тореціне 20-30мм шығарады (21-сурет) ([12]256б.8.11б-сурет). қапталдық жіктердің минимальды конструктивті ұзындықтары 60мм-ден аз емес болып қабылданады.

21-сурет. Жоғарғы белдеудің зауыттық түйісі.

Тор элементтерін бекітетін жіктердің есептік ұзындығы формула бойынша анықталады.

Алынған мәнмен l _шi (4.13, 4.14, 4.15кесте) мүмкіндігінше қарапайым сызбасы бар түйіндік фасонкалардың өлшемдері анықталады. Белдеуге бекітілуін қамтамасыз ету үшін фасонканы бұрыштардың обушкасына 15-20мм шығарады. Қажет болған жағдайда сырғауылдар түйінінде шығарылатын бөлігінде сәйкес тілік жасайды.

Тор элементтерінің шеттерінің белдеуге дейінгі аралығын 40-50мм етіп қабылдайды. Белдеудің түйісетін элементтерінің шетжақтарының аралығын 50мм-ден аз емес таңдау құрады. (20-сурет).

Фасонканы белдеуге бекітетін жіктерді қосылған панельдердегі әр түрлі күштерге есептейді. Белдеулер түйістері орналасқан түйіндерде оның фасонкаға бекітілуін берілген панельдегі барлық күштерге есептейді.

Белдеулердің заводтық түйістері, ережеге сәйкес, азырақ жүктелген панель жағына қарай түйін центрінен 300-500мм аралықта орналасады.Белдеулік бұрыштар бұрыштық және беттік жапсырмалармен түйіседі.

Беттік жапсырманың қимасының ауданы с-с сызығы бойынша әлсіреген қиманың беріктігі қамтамасыз етілетіндей болып қабылданады.

Бұл қима мына формуласы бойынша есептелінеді:

(4.44)

Мұнда А_усл=2b_H*t_H+2b_y2*t_ф - жапсырма аудандарының және 2b_у2 биіктіктегі фасонка бөлігінің соммасы.

N_p=1.2N_H - түйістегі есептік күш

b_y2 - белдеулік бұрыштың вертикальды сөресінің ені.

Беттік жапсырмаларды белдеулік бұрыштарға бекітетін жіктер жапсырманың максимальді күшіне беріктік қорына сенуіне болады:

(4.45)

Конструкциясы мен есебі беларқаның колоннамен түйіндесі әдісіне тәелді орындалатын тірек түйіндеріне ерекше мән берілуі керек [1] 237, 323-335б,.

Ережеге сәйкес, ферманың төменгі тірек түйіні шығушы тірек қиғаш тірегімен және вертикальды реакцияның тірек шентемірдің қаттылау шеті арқылы берілуімен жобаланады (22-сурет) ([1]325б.13.17-сурет).

22-сурет. Шентемірдің фасонкаға бекітілу жіктері.

Ферманың колоннаға шарнирлі тірелуі кезінде шентемірді (фланец) түйіндік фасонкаға бекітетін жіктерді R_ф реакциясының қабылдауына есептеу керек. Мұнда әр жіктің есептік ұзындығы l_ш?60h_ш .

Қатты түйіндесу кезінде бұл жіктер қосымша Н горизонтальды реакциясын қабылдайды (23-сурет) ([1]326б.13.19-сурет).

23-сурет. Итарқа астындағы ферманың колоннаға тірелу түйіні.

Бұл жағдайда пісірілген жіктердің ауырлық центріне қатысты Н күшінің қосымшасының мүмкіндік эксцентритеті ескерілуі керек (22-сурет), және жіктердегі ең көп бірдей әсер етуші қысымдар бойынша қиыққа тексереміз:

(4.46)

Мұндағы

(4.47)

Беларқаның колоннамен шарнирлі түйіндесу кезіндегі жоғарғы тірек түйіні есептелмейді, ал қатты жанасу кезінде есеп Н күшінің қабылдауына жүргізіледі. Сонымен қоса барлық пісірілген жіктер мен болттар ескеріледі және де майысуға жұмыс істейтін шентемір (фланец) қалыңдығы анықталады (22-сурет). Шентемірлі фасонкаға бекітетін жіктерді формула бойынша тексереді:

(4.48)

Шентемірдің (фланец) колоннаға бекіту үшін қажет болттар саны:

мұндағы (4.49)

- аралыққа болттың есептік кедергісі

- нетто болттың қимасының ауданы (5 кестесін [2] қараңыз).

Ферманы екі жөнелтетін элементке бөледі, ол үшін аралық ортасына бекітуші түйістер (монтажды) орналастырады. Бұл түйістер ферманың сол және оң бөліктері өзара ауыстырылатын болып тұратындай конструкциялайды. [1] 234б.

Дата добавления: 2015-07-15