Vacib texniki və təhlükəsizlik bildirişi: Bu, struktur dizayn, statik hesablama, tətbiq olunan standart, birgə detal və ya tikinti, qaynaq, betonlama, dayaq, ön gərginlik və ya bərpa üçün təlimat deyil, arxiv maarifləndirici mətndir. Bütün orijinal formullar, işarələr, ölçülər, materiallar, prosedurlar və iddialar bugünkü qaydalara uyğun olaraq yoxlanılmadan ötürülür. Birləşdirilmiş polad-beton konstruksiyaların dizaynı və icrası müstəsna olaraq səlahiyyətli inşaat mühəndislərinə, konstruksiya dizaynerlərinə, podratçılara və xüsusi obyekt, yük, qrunt, material və tətbiq olunan standartlara əsaslanan nəzarətə aiddir.
Birləşdirilmiş konstruksiyalar Savo Kusić-in cari ictimai təklifində xüsusi xidmət deyil. Cari diqqət taxta pəncərələr, taxta-alüminium pəncərələr və xüsusi qapılar təşkil edir. Pəncərə və ya qapı layihəsi üçün siz kotirovka sorğusu göndərə bilərsiniz.
Giriş
Bəzi konstruksiyalarda, polad dayaqlar üzərində dəmir-beton plitələrdən, məsələn, I-boyuna və eninə tirlərdə körpülərin səki plitələrindən və ya I-girişlərdəki binalarda tavanlardan istifadə olunur. Əvvəllər bu cür sistemlər bu iki elementin bir-biri ilə hərəkət edə biləcəyi və əsas aralıq istiqamətindəki anların yalnız polad dayaqlar tərəfindən qəbul edildiyi fərziyyəsi ilə ölçülürdü. Beton plitə yükü polad kirişlərə ötürdü, lakin müvafiq statik dəyərlərin alınmasında iştirak etmədi (şək.1).
Şəkil 1 — Birləşdirilmiş daşıyıcı, sistem
Bu tikinti üsulu üçün dəmir-betonun büzülməsini təmin etmək və arzuolunmaz çatların, yəni əlavə gərginliklərin qarşısını almaq üçün beton plitədə müntəzəm olaraq eninə birləşmələr nəzərdə tutulur. Bununla belə, təcrübə göstərir ki, belə bir sistemdə faktiki qüvvələr hesablanmış qüvvələrdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Dəmir-beton plitə ilə polad dayaq arasında təmasda böyük sürtünmə (yapışma gərginliyi) yaranır ki, hər iki element həmişə əməkdaşlıq etsin.
Gözlənilməmiş birləşmə effektinin dezavantajı, beton plitələrin birləşmələrində bir çentik təsirinin görünüşüdür. Dayanma səthi boyunca kəsmə gərginlikləri, yan tikişlərin uclarında kəsilmə gərginlikləri kimi birləşmənin yaxınlığında kəskin şəkildə artır. Birləşmədə sıfır xəttinin mövqeyi praktiki olaraq dəyişmədiyindən, polad dayaqdakı normal gərginliklər vahid birləşmə üçün hesablananlardan əhəmiyyətli dərəcədə yüksək ola bilər. Bu çentikdən başlayaraq daha da yayılan yapışma mənimsənilməsi baş verə bilər. Buna görə də, səki plitələrindəki birləşmələr öz rolunu yerinə yetirmir və effektiv deyil.
Birləşdirilmiş daşıyıcılar
Birləşdirilmiş dayaqlar vəziyyətində, polad dayaq və beton plitə arasında təmas səthində kəsmə qüvvələrinin təhlükəsiz şəkildə ötürülə biləcəyi güman edilir (tirlərdə qüvvələr). Qayda budur ki, beton plitə birbaşa polad dəstəyin yuxarı kəmərinə söykənir və nisbi hərəkətlər yoxdur. Sərt mufta adlanan bu işdə betona bərkidilmiş xüsusi birləşmə vasitələrindən (millər, üzəngilər, lövbərlər) istifadə olunur.
Transvers birləşmələri olmayan bir beton plitə ilə birləşdirilmiş şüa vəziyyətini nəzərdən keçirəcəyik. Müəyyən bir yük (məsələn, əyilmə anı) yalnız qısa müddət ərzində hərəkət edərsə, müvafiq gərginliklər və deformasiyalar Δσ, resp. Δε elementar möhkəmlik elminə görə, dəmir-beton kimi. Polad və betonda olan gərginliklər müəyyən uzanmada onların elastiklik moduluna görə dayanır: σst/σb = Est/Eb = n. Əgər yük uzunmüddətli olarsa, betonun büzülməsi və axması nəticəsində deformasiyaları baş verir. Əgər ε ilə0= σ/E0 t = anında qısamüddətli yükə görə deformasiyanı qeyd edin0, sürtünmə səbəbindən daimi yük altında deformasiya t anına qədər εt = ε qiymətinə qədər artır.0(t + φt). Eyni şəraitdə məhsul deformasiyaları gərginliklərə mütənasib olduğu kimi hesablanır. Məhz buna görə də deyilir ki, axın nəticəsində yaranan deformasiyalara _Huk qanunu aiddir. Axın əmsalı φt vaxtdan, beton sinfindən, xarici temperaturdan, havanın rütubətindən, elementin yüklənmə anından və s.
Bernoulli\ və Navier\ uyğun olaraq əyilmə əvəzinə, diferensial əlaqələr yaranır, yəni gərginlik paylanması axın üçün diferensial tənlikdən müəyyən edilməlidir. Axın nəticəsində betondakı gərginliklər azalır, poladdakı gərginliklər isə artır. Bu gərginlik dəyişiklikləri en kəsiyinin ölçülərinə əlavə olaraq elastik ölçülərdən və yük anından asılıdır. Betonun büzülməsi nəticəsində axın kimi oxşar nəticələr yaranır. Büzülmə tədbirlərinin miqdarı εs betondan, onun istehsal üsulundan, eləcə də iqlim şəraitindən asılıdır. Betonun büzülməsi elementə tətbiq olunan yükdən asılı deyil.
Birləşmə deməkdir
Birləşdirmə vasitələri meydana gələn yüklərə görə təmasda olan beton və polad səthlərdə bütün kəsmə qüvvələrini təhlükəsiz şəkildə ötürməli və beləliklə sürüşmənin qarşısını almalıdır. Bundan əlavə, onlar əyri əsas gərginlik qüvvələrini qəbul etməlidirlər, əgər onların ölçüsünə görə beton bölmənin özü onları qəbul edə bilmirsə. Qüvvələrin ölçüsü elementar əyilmə nəzəriyyəsinə uyğun olaraq müəyyən edilir. Aşağıdakılar birləşmə vasitəsi kimi qəbul edilir:
- Bağlayıcı ankerlər: Bunlar dəmir-beton tirlərin əyilmiş armaturlarına bənzər fəaliyyət göstərən polad dayağın yuxarı kəmərinə qaynaqlanmış dəyirmi və ya yastı dəmir lövhələrdir. Onlar çapraz və ya şaquli olaraq qarmaqlar və ya üzəngilər şəklində hazırlanır. Bu lövbərlər yalnız bir istiqamətdə hərəkət edir və kəsmə qüvvəsi işarəni dəyişdikdə effektiv olmayacaq.
- Mötərizələr: Onlar polad dəstəyin yuxarı səthinə bərkidilir, hər iki istiqamətdə kəsici qüvvələr qəbul edə bilirlər. Kəsmə qüvvəsi istiqamətində yumşaq və sərt beyinlər arasında fərq qoyulmalıdır. Yumşaq beyin hüceyrələri əhəmiyyətli dərəcədə deformasiyaya məruz qalır və kəsici qüvvələri onların səthinə qeyri-bərabər paylayır. Sərt beyinlər daha kiçik deformasiyalarla qüvvələrin daha yaxşı paylanmasını təmin edir.
Şəkil 2 — Herdecke yaxınlığında Ruhr çayı üzərində körpü
- Spiral möhkəmləndirmə: O, polad dayağa söykənir və təmas nöqtələrində qaynaqlanır. Spirallar əhəmiyyətli birləşmə qüvvələri üçün uyğun deyil. Eyni şey büzməli yuvarlaq polad üçün də doğrudur. Körpülərdə birləşmə üçün vasitələrə misal olaraq, Şek. 2-də Herdecka yaxınlığındakı Ruhr üzərindəki körpünün tirləri göstərilmişdir (göstəricilər 60x40 şaquli üzəngili ϕ12, özlərindən qaynaqlanmayan, özlərindən qaynaqlanmayan sıra ilə); şək. 3 bir körpünün eninə tirlərini birləşdirmək üçün vasitələr, eninə qüvvənin ölçüsündən asılı olaraq, tirlər üçün yanal qaynaqlanmış üzəngilər, eləcə də yuxarı kəmər üçün xüsusi tirlərlə birbaşa qaynaqlanmış üzəngilər tətbiq edilmişdir. Uzun üzəngilər vəziyyətində, üzəngilər də əks tərəflərdə qaynaq edilə bilər, şək. 4a. Şek. 4b əyilmiş üzəngilərlə göstərilən həlldir.
Şəkil 3 — Bir körpünün eninə dəstəyi
Şəkil 4 — Üzəngili beyinlər
Bina tikintisində üzəngili və ya sadəcə üzəngili sərt üzəngilərdən də istifadə olunur, lakin yumşaq üzəngili məhlullara da rast gəlinir, məsələn: perçinlənmiş künclər. İqtisadi səbəblərdən daha tez-tez polad dayağa (şək. 5a) qaynaqlanan və ya bir əyilmiş ucu olan dayağa söykənən (şək. 5b) birləşdirici ankerlərdən istifadə olunur. Şek. 5c yerdəyişmiş qarmaqlarla uyğun həlli göstərir. Şek. 6 bina tikintisində tavan dayaqları üçün normal həlli göstərir, yəni a) I-şüalarından hazırlanmış birləşdirilmiş dayaq, b) I-şüalarının kəsilməsi ilə yaradılan T-şüalarından hazırlanmışdır. Dəstəklərin uclarında həmişə xüsusilə güclü dirsəklər təmin edilməlidir (şək. 7). Maili lövbərlər büzülmə və temperaturdan yaranan gərginlikləri plitələrə daxil etmək üçün istifadə olunur.
Şəkil5— Birləşdirmə ankerləri
Şəkil6— Mezanina strukturunun dəstəyi
Birləşmə üçün vasitələrin ölçülməsi elementar prinsiplərə uyğun olaraq həyata keçirilir. Ayrı-ayrı vasitələr aralarına uyğun olan kəsmə qüvvəsini almalıdır. Beynin qaynaqlı birləşməsini ölçülərkən, çevrilmə anı nəzərə alınmalıdır.
Şəkil7— a) Beyni lövbərlə bitir; b) ankraj
Elastik birləşmə
Əvvəlki təqdimatlarda polad dayaq və lövhə arasında nisbi yerdəyişmə sıfıra bərabər olan və birləşdirici vasitələrin davamlı olaraq hərəkət etdiyi sərt birləşməyə istinad edilmişdir. Bağlayıcı vasitələrin deformasiyasına, betonun və polad dayağın yerli deformasiyasına diqqət yetirilməyib.
Şəkil8— Elastik muftalı braket
Sərt birləşmənin fərziyyəsinə əsasən, fərdi birləşmə vasitələri ilə ötürülən qüvvələr eninə qüvvəyə və beynin aralığına mütənasibdir. Müəyyən sahələrdə polad dayaq və beton plitə arasında əhəmiyyətli nisbi hərəkətlər baş verərsə, bu, qüvvələrin nəzərəçarpacaq dərəcədə yenidən qruplaşmasına səbəb olur. Beton, birləşdirilmiş şüanın təzyiq lövhəsi kimi fəaliyyət göstərməyi qismən dayandıra bilər, bununla da kəsmə qüvvələrinin maksimum dəyərləri əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Şek.8Reyn, Koln-Rodenkirxen üzərindəki körpüyə bənzər elastik birləşmə ilə konstruksiya nümunəsi verilmişdir. Şek.9konsentrasiya edilmiş qüvvə və tam bərabər paylanmış yük üçün elastik birləşmənin davamlı dayağa təsiri göstərilir. Kəsmə qəbulu üçün muftanın sərtliyinin ölçüsü olan yerdəyişmə ψ Şəkildə müəyyən edilmişdir.8. Elastik muftanın təsiri buna görə çox böyükdür, əgər muftanın xassələri kəsilməni qəbul etmək üçün məqsədyönlü şəkildə seçilirsə.
Şəkil9— Elastik muftalı körpü üçün nümunə
Birləşdirilmiş konstruksiyaların hesablanması
Prinsipcə, beton plitənin qalınlığının mümkün qədər kiçik olması qənaətlidir, eyni zamanda qaydalarla müəyyən edilmiş minimum qalınlıqlara riayət edilməlidir.
Statik müəyyən edilmiş strukturlar
Statik olaraq təyin edilmiş konstruksiyalar (məsələn, sadə şüalar) vəziyyətində, müəyyən bir yük üçün ümumi bölmədə statik təsirlər sabit və ya zamandan asılı deyildir. Yalnız kəsiyinin müəyyən hissələrində əyilmə momentləri və normal qüvvələr axın və büzülmənin təsirinə görə dəyişkən olur.
Büzülmənin təsiri polad dayaq və beton plitə arasında müvafiq temperatur fərqi kimi göstərilə bilər. Betonun büzülməsi nəticəsində birləşdirilmiş hissədə daxili gərginliklər, yəni betonda büzülmə nəticəsində büzülməsi polad dayağın (həmçinin armaturun özünün) təsiri ilə qarşısı alınan dartılma gərginlikləri meydana çıxır, polad bölmədə isə müvafiq sıxılma gərginlikləri yaranır (şək. 10). Büzülmə zaman keçdikcə tək eksponensial funksiyaya görə son dəyərə qədər artır. Büzülmə stresləri də büzülmə deformasiyaları ilə artdığından, bu, büzülmə axını ilə nəticələnir.
Şəkil 10 — a) Sərbəst lövhənin muftasız daralması; b) birləşdirilmiş dayaqlarda büzülmə nəticəsində yaranan gərginliklər
Beton plitənin öz çəkisini qəbul edən statik sistemdən asılı olaraq, fərq var: yalnız hərəkət edən yük üçün mufta (öz çəkisi yalnız polad dayaq tərəfindən qəbul edilir və birləşdirilmiş sistem yalnız hazır konstruksiyaya təsir edən yükləri qəbul edir), öz çəkisi üçün mufta ( və bütün hərəkətli yük üçün hərəkət edən yük. sistem).
Birinci hal o zaman baş verir ki, polad tirlər dayaq edilmədən kalıp dayaqları kimi xidmət edir və betonlama zamanı onlar sahədə əyilə bilir (şək. 11a). Bu vəziyyətdə, polad dəstəyi özü betonun və kalıbın ağırlığını götürür. Yapışma yalnız beton kifayət qədər sərt olduqda baş verir (şək. 11b), buna görə də betonun zədələnməsinin və ya həddindən artıq axmasının qarşısını almaq üçün betonlamadan dərhal sonra dayaq yüklənməməlidir.
İkinci halda, beton plitənin öz çəkisi də birləşmiş sistem tərəfindən qəbul edildikdə (şək. 11c), polad dayağın kifayət qədər yerlərdə betonlama zamanı dayaqlandığı, beləliklə əhəmiyyətli əyilmə momentləri almaması nəzərdə tutulur. İskele çıxarıldıqdan sonra gərginliyin paylanması Şek. 11d.
Şəkil 11 — İskele sökülməzdən əvvəl və sonra gərginlik paylanması ilə hərəkət edən və ölü yük üçün mufta
Öncədən yükləmə
Sadə tirlər vəziyyətində betonda yalnız büzülmə və temperatur fərqinə görə daha kiçik dartılma gərginliyi yaranır. Əhəmiyyətli dartılma gərginliyi aşırım tirlərində, fasiləsiz tirlərdə və digər strukturlarda baş verir və bunlar betonda çatlara səbəb ola bilər. Mənfi anlar sahəsində çatlar görünsə, birləşmə effekti itirilir. Buna görə də, betonun büzülməsi nəticəsində çatların əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün əvvəlcədən beton plitədə kiçik sıxılma gərginlikləri yaratmaq faydalıdır. Birləşdirilmiş şüaların beton plitələrində çəkilmə gərginliyi azaldıla bilər:
1. Müvafiq olaraq, polad tirin mənfi yüklənməsi (yuxarı kənarın əvvəlcədən gərginləşdirilməsi). Betonlama ardıcıllığı diqqətlə öyrənilməlidir.
2. Davamlı dayaqların orta dayaqlarını qaldırıb endirməklə. bununla əlaqədar olaraq, müvafiq prosedurla, birləşdirilmiş dayağın beton plitəsində sıxılma gərginlikləri yarana bilər.
3. Öncədən gərginləşdirərək. Ən sadə hal, pulsuz bir beton plitənin əvvəlcədən gərginləşdirildiyi və yalnız sonradan bir polad dayağa bağlanmasıdır. Bu prosedurun üstünlüyü nisbətən kiçik bir ön gərginlikdir, çünki polad dəstəyin sıxılmış kəməri əvvəlcədən gərginləşdirilmir. Bu tir yalnız beton plitənin axması və büzülməsi hesabına əyilmə momentlərini alır, ona görə də ön gərginlik qüvvəsi hesabına düz qalır. Şek.12və bu ön gərginlik halı üçün gərginliyin paylanması göstərilir (t=0) və şək.12b axının sonunda son vəziyyət (t=tE) və şək.12c qısamüddətli an yüklənməsi nəticəsində yaranan əyilmə gərginlikləri (t=a). Şek.12d t= üçün gərginliyin paylanmasını göstərir0 bərkidilmiş beton plitələrin qabaqcadan gərginləşdirilməsi zamanı.
Şəkil12— Sərbəst dayanan beton plitələrin sonrakı birləşmə ilə qabaqcadan gərginləşdirilməsi
Statik olaraq qeyri-müəyyən konstruksiyalar
Davamlı tirlər və oxşar konstruksiyalar mənfi əyilmə momentləri alır ki, bu da tez-tez dəmir-beton plitələrdə yüksək dartılma gərginliyinə səbəb olur. Birləşdirilmiş tirlərin istismar müddətini və çentiklərin çatlara təsirini nəzərə alaraq, xüsusilə körpülərdə çatlar arzuolunmazdır. Statik olaraq qeyri-müəyyən sistemlər qısamüddətli yüklər üçün (hərəkət edən yüklər) dəyişməz sistem üçün adi statik üsullara əsasən hesablanır. Müvafiq statik kəmiyyətlər və deformasiyalar ideal elastik sistemdəki kimidir. Daimi yüklənmənin, xüsusilə yüksək ön gərginliyin təsiri altında həmişə böyük axın baş verir. Ön gərginlik qüvvəsini təyin edərkən əyilmiş qabaqcadan gərginləşdirici elementlərin sürtünməsi nəzərə alınmalıdır. Tikinti zamanı birləşdirilmiş körpülərin çıxıntıları diqqətlə seçilməlidir. Hazır birləşdirilmiş dayaqlar çox sərtdir, buna görə hündürlük mövqeyinin sonrakı düzəlişlərini etmək demək olar ki, mümkün deyil. Son səviyyəyə yalnız bir neçə ildən sonra, axını nəzərə alaraq əldə edilir. Kiçilmə və axının təsirləri proqnozlaşdırıla bilməyən iqlim şəraitindən asılı olaraq dəyişkən olduğundan, bu səviyyə müəyyən dərəcədə qeyri-müəyyəndir.
Nəticə
Birləşmənin tətbiqi yalnız təbəqə metal tirlərlə məhdudlaşmır, həmçinin Langer tirlərini, asma körpüləri və s., eləcə də yuxarı və ya aşağı yolun hərəkət hissəsi olan şəbəkəli tirləri bərkitmək üçün dayaqları əhatə edə bilər. Şəbəkə körpüləri - yüksək dartılmalı gərginliklər aşağıda yolun hərəkət hissəsinin yaxınlığında olan yol plitələrində baş verir, çünki bu plitələr az və ya çox dərəcədə əsas kəmərin dartılmış kəmərinin uzanmasını izləməlidir. Çatların qarşısını almaq üçün adekvat uzununa ön gərginlik tələb olunur. Şek.13polad şəbəkənin daha aşağı kəmərə malik olmadığı və onun rolunu hər iki istiqamətdə əvvəlcədən gərginləşdirilmiş dəmir-beton plitə tamamilə qəbul etdiyi bir sərhəd halı var. Şek.13b bölmənin kanalları görünür60x180dəstəyin özündə mm.
Şəkil13— Qahle körpüsü: a) bölmə; b) aşağı kəmərin qovşağı, əsas stansiyada solda, sağda Vešaljkada