f1
шамасы.
f 2
шамасы.
плитаның ортасындағы ұзын жолақ бағытындағы иілу
Плитаның екі тіректе жатқан аралық деп алсақ, онда
f 5
q l 4
1 1 ; f
4
5 q l
2 2 ;
1 384 B 2 384 B
Мұнда,
B 0.85Eb Ired
- қатаңдық.
Плитаның ортасындағы нҥктеде f1 f2
Яғни,
5
384
q l 4
1 1
B
5
384
q l 4
2 2
B
Немесе q l 4 q l 4 .
1 1 2 2
q= q1+ q2 мәніен q1= q - q2 орнына қойсақ
q q l 4 q l 4 , тҥрлендірсек
2 1 2 2
1
q l 4 q
l 4 q l 4
1
2
2
2
q l 4 q l 4 l 4
q l 4
1 2 1 2
1
l
Немесе
q2 l 4
1
4
2
2
q l 4
1
l 4 l 4
Сол сияқты q
1 2
Июші моменттер
|
q l 4
l 4 l 4
|
|
|
q l 4
l 4 l 4
|
q l 2 l 2
1
M 1 1
8 1
2 1
2 8
q l 2 l 2
M 2
Олардың қатынасы
2 2
8 1
2 2
2 8
M l 2 l 2
1 2 2
M l 2
l
Бізде l2/ l1 >2 , яғни
2
M1 ⊳ 1
M 2
1 1
егер l 2/ l 1 =1 болса М 1=М 2 ; егер l 2/ l 1 =2, l 2=2хl 1 болса
яғни М 1=4М 2
егер l 2/ l 1 =3, l 2=3хl 1 болса
яғни М1=9М2
M1 (2) 2
M 2
M1 (3) 2
M 2
М2 – нің мәні М1 мен салыстырғанда өте аз.
Сондықтан, егер l2/ l1 >2 – арқалық сияқты плита дейміз.
егер
l2 2
l1
- контурға тірелген плита дейміз.
Ал l 2=l 1 болса М 1=М 2
Кейбір тарихи деректер.
Шектік тепетеңдік тәсілі конструкциялардың көтергіштік қабілетін жоғалтатын кезін қарастырады. Бұл тәсіл кезінде тіпті Галилейде қолданған, ал кең тараған кезі – 18 ғасырдың аяқ кезінен бастап Кулонның еңбектеріне байланысты.
Мысалы, 1638 жылы жазылған Галилейдің математикалық есептер туралы жұмысында шектік тепе-теңдік тәсілінің кейбір негіздері келтірілген, конструкциялардың көтергіштік қабілетін жоғалту кезеңі қарастырылады.
Шектік тепе-теңдік тәсілінде материалдардың пластикалық қасиеттері қолданылады және конструкцияның жеке элементтері бір
– бірімен пластикалық топсалар арқалы байланысады.
Егер созылған арматураға аққыштық қасиеті пайда болып
және
M const
болса онда элементтің қимасы осы бөлшегі (бөлігі)
осы бөлшектің оң және сол жағына сынып бұрылады. Осы бөлшек – пластикалық топса деп аталынады.
Шектік тепе-теңдік әдісі бойынша темірбетон конструкцияларын статикалық анықталған және статикалық анықталмаған тҥрлері бойынша есептейді.
Статикалық анықталған конструкцияларды есептеу.
Таза пластикалық материалдан дайындалған арқалықты
қарастырайық. Егер E диаграммасын келтірсек.
Сурет 19. E диаграммасы
Оны оңайлатып Прандтль диаграммасы тҥрінде қолданамыз.
Сурет 20. Прандтль диаграммасы
Арқалықта М пайда болып, ол пластикалық топсада 0-ге тең болмайды (статикалық шарнирде, еске тҥсірсек онда M=0)
Сурет 21.Пластикалық топса
Пластикалық топса ның (21 сурет )қабылдайтын моменті – бұл
ішкі кҥштердің моменті –
M el=∫ h\2∙σ ∙ydA=2∫h\2
6 ∙ydA=2 σ ∫h\2 ydA=2 σ S
ш -h\2 y
0 y y 0 y 0
M el=σ w
ш y
Тік бұрышты қиманы қарастырсақ . W=bh2 \6; S0=1\2hв∙(1\2)\2h=1\8bh2 сонда
(M pl)\( M el)=( 2σ S )\( σ w)= ( 2S )\w=2∙(1\8 bh 2)\ bh 2\6=1.5
ш ш y 0 y 0
ш ш
Яғни, шектік тепе-теңдік әдісі бойынша көтергіштік қабілеті M pl=1,5 M el, яғни 1.5 есе (ең қарапайым жағдайда) көп.
Статикалық анықталмаған конструкцияларды
есептеу.
Сурет 22. Есептің статикалық схемасы.
Оның екі тҥрі бар: а) статикалық; б) динамикалық Бірнеше мысалдар қарастырайық:
а) 1-мысал. Серпімді пластикалық материалдан жасалған екі тіректе бекітілген арқалықты қарастырайық.
Жҥктеме салмақты өсіре бастаймыз ең соңында ең ҥлкен кернеулі бөлікте (яғни біздің жағдайда, бір тіректе) пластикалық топсадағы моменттің мәніне жетеміз, 22 сурет.
Жҥктеме салмақты тағы да ҥлкейтсек сонда екінші тіректе де пластикалық топса пайда болады, онда да M Tsup.
Бұл жерде есеп статикалық анықталған жағдайда келеді, бірақ арқалық қирамайtды, себебі тіректерден пластикалық топсалар арқалықты толығымен қирата алмайды.
Жҥктеме салмақты тағы да өсіреміз, бірақ M Tsup=const, сондықтан аралықтағы моментте шектік мәнге жетеді, яғни M Tl
T l
T T 0 , 0
Бұл жерде M sup= M sup, арқалық механизмге айналады, арқалық қирайды және кҥш бойынша M sup + M l =M M - жай арқалықтың моменті, біздің жағдайда M0 = (qш l0 2 )\8, яғни моменттер теңесті.
Сонымен M0= 2MT (индекстерді шартты тҥрде алып тастаймыз) Немесе (qш l0 2 )\8һ=2MT осыдан MT =(qш l0 2 )\16
Бұл жерде QT =(qш l0 2 )\2 екенің айтайық. Жобалау кезінде екі тҥрлі есеп кездеседі: Аз арқалықтың қимасы беріледі, qш =?
Шешуі: MT =2σyS0 (qш l0 2 )\16=2σyS0
0
0
qш =( 2σyS0)\l 2 ∙16==( 32σyS0)\l 2
б) q берілген, қиманың өлшемдерін табу керек. Мұнда q= qш -деп аламыз
Сонда MT =(qш l0 2 )\16; MT =2σyS0 Осыдан S0 =(qш l0 2 )\162σy
ал S0 бойынша S0 =1\2 bh2; b=(0.4-0.5)h
Бұған дейінгі мысалдарды статикалық әдіспен шығардық. Төменде кинематикалық әдісті қолданып , 2 – мысалды қарастырайық
Бұл әдіс бойынша шектік жағдайда конструкция бір-бірімен пластикалық топсалар арқылы байланысқан әртҥрлі қатаң бөліктерден тұрады.
Даламбердің мҥмкін орынауыстырушылық принципін қолданып, сыртқы және ішкі жҥктеме кҥштердің жұмысының теңдігінен ішкі кҥштерді және шектік жҥктеме салмақты табамыз.
Яғни Am=Aq
Бұрынғы жолмен XT=0,414L0 табамыз.
Пластикалық топса 1 – ге төмендейміз, сонда α=tgα=1\ XT=1\0.414 L0=2.42\ L0
Β=tgβ=1\( XT-L0)=1\ XT=1\(L0-0/414L0)=1\0.586L0=1.7\L0
Сонда φ=α+β=2.42\ L0+1/7\ L0=4.12\ L0 Жалпы A=Mφ
AM= MTφ+ MTβ= MT (φ+β)= MT(4.12\ L0 +1/7\ L0)= (MT5.82)\ L0 ,
0
ал Aq= =qш ∙1\2∙1∙l 2 = qm l0 \2 осыдан AM=Aq осыдан5.82\ l0 MT= qm l0
\2
m
MT=q
0
m
l 2\5.82∙2= q
0
m
l 2 \11.664≈ q
0
l 2 \11
0
Сонымен MT≈qm l 2 \11 деп қабылдаймыз
Темірбетон конструкциялары үшін шектік тепе- теңдік тәсілің қолданудың ерекшеліктері.
а) Темірбетон конструкцияларында арматуралар кернеу аққыштық шегіне жеткенде пластикалық топса пайда болады
Mаққыштық=Rb∙Ab∙Zb=Rs∙As∙Zb
б) ТБК-да пластикалық топсалар пайда болғанға дейін жарықшақтар пайда болады, сондықтан жҥктеме салмақтар әсер еткен алғашқы кездің өзінде ішкі кҥштерді тарқату басталады.
в) Егер көлденен қиманы тұрақты деп алсақ, ал арматураның ауданы әртҥрлі болса тіректердегі және аралықтардағы пластикалық топсаларда моменттер әртҥрлі болуы мҥмкін.
T
T
Бұл жобалау кезінде моментердің (тіректегі және аралықтағы) қолайлы қатынасын тағайындауға мҥкіндік береді.
T T
M sup= M l келтіруге болады және т.б.
Достарыңызбен бөлісу: |