II вариант. Көлбеу тіреулі салалы ұстын

175 
Кернеулердің қосындысы: 
2
2
1
57
,
13
75
,
0
23
787
,
0
07
,
8
83
,
2
24
,
5
см
kH
R
см
кН
c
y
кТ
Т
л


















 
 
бұл жерде 


бойлық иілу коэффициенті: 
 
787
,
0
7
,
62
53
,
1
96






 
 
Қабылданған  тең  қабырғалы  50х5  бұрышы  көлбеу  тіреу  қызметін 
атқара  алады.  Бір  бұрыш  қолданылған  кезде  жұмыс  шарты  коэффициенті 
75
,
0

с

 тең. 
Көлденең  тартпалар  бұтақтың  есептің  ұзындығын  азайтуға 
қолданылады. Көлбеу тіреулер үшін 40х5мм бұрыштан кішісін қабылдауға 
рұқсат етілмейді.  
 
Центрден тыс сығылған салалы ұстындар 
 
Салалы  ұстындардың  бұтақтарына  әсер  ететін  ішкі  күштер  келесі 
формула бойынша анықталады: 
Бірінші бұтақ 
 
0
1
0
2
1
1
h
M
h
У
N
N



,    
 
 
 
 
 
 
        
 
 
 
    (188) 
 
Екінші бұтақ 
 
0
2
0
2
1
2
h
M
h
У
N
N



 ,   
 
 
 
 
 
 
        
 
 
 
   (189) 
 
бұл  жерде 

M
N ,
есепті  бойлық  күшпен  иілу  моменттері

 

2
1
, у
у
ұстын 
қимасының ауырлық центрінен бұтақ қималарының ауырлық центрлеріне 
дейінгі  арақашықтық

 



2
1
0
y
y
h
бұтақ  ауырлық  центр  жерінің 
арақашықтығы. 
Табылған  ішкі  күштер  бойынша  бұтақ  қималары  центрден  сығылған 
элементтерге ұқсатып есептелінеді. 
Салалы  ұстын  қимасы  бұтақ  қималары  табылған  соң  жалпы 
орнықтылығы (167) формуламен тексеріледі. 
 

176 
 
 
Сурет 98. Көлбеу торлардың есебіне арналған есептік схема 
 
3.6. Ұстынның негізі 
3.6.1. Негіздің түрлері мен конструктивтік ерекшеліктері 
 
Негіздің  конструкциясын  ұстынның  қабылдаған  есепті  сұлбасы  мен 
іргетасқа  жалғасу  тәсіліне  сәйкес  болуын  қамтамасыз  етуі  қажет. 
Iргетаспен  топсалы  бекітілген  негіз  кездейсоқ  момент  әсерін  қабылдай 
алатындай, 
ал 
қабақ 
бекітілген 
кезде 
іргетаспен 
жалғасуы 
бұрылмайтындай болуы керек. 
Конструктивтік  шешімдері  бойынша  траверсалы,  (99, 
а
  сур.)  кесігі 
фрезерленген (99, б сур.), орталықтандырылған плита (99, в сур.) болулары 
мүмкін 
Аса  үлкен  емес  ішкі  күштер  әсер  ететін  ұстындарда  (4000-5000  кН) 
көбінде  траверсалы  негіз  қолданылады.  Қажет  кезінде  траверсадан  басқа 
қатаңдық қырлары қойылады. Жеңіл ұстындар үшін тек қатаңдық қырлар 
қойылса да жеткілікті. 
 
 
 
Сурет 99. Ұстын негіздерінің түрлері 
 
Аса  үлкен  ішкі  күштер  әсер  ететін  ұстындар  (6000-10000  кН)  қима 
кесігін  фрезерлеу  дұрыс,  бұл  шешім  қарапайым  оңай  монтаждауды 
қамтамасыз етеді. 
 

177 
 
 
Сурет 100. Ұстындар негіздері 
1 – плита; 2 – траверса; 3 –қыр; 4 – анкерлі болт;  
5 – анкерлі шайба; 6 – іргетас 
 
Топсалы  негіз  есепті  сұлбаға  сәйкес  болғанымен  монтаждау  кезде 
әртүрлі  проблемалар  тудырады.  Сондықтан  сирек  қолданылады.  Қарнақ 
болттар  ұстын  шыбығына  шығарылған  аспалы  конструкциялары  арқылы 
есепті қарсыласына жақын шамаға дейін қатты бұралып бекітіледі. 
Қарнақ болттар диаметрлері топсалы бекітілгенде 
мм
d
30
20


-ге, ал 
қатаң бекітілгенде 
мм
d
36
24


-ге тең. Қарнақ болттар орналастырылатын 
тесіктер  оның  диаметірінен  1,5  –  2  есеге  артық  қабылданылады.  Қарнақ 
болттарға  шайбалар  кигізіледі,  олар  болттар  тартылып  болғаннан  кейін 
пісіріліп бекітіліп тасталынады. 
 
3.6.2. Траверсалы негіздің конструктивтік  
әрленуі және есептелінуі 
 
Негіз  түрі  қабылданған  соң,  оның  тірек  плитасының  өлшемдері  мен 
қалыңдықтары анықталынады. 
Керекті аудан 
 

м ыж
кер
R
N
A

,   
 
 
 
 
 
 
        
 
 
 
 
    (190) 
 
бұл  жерде: 

N
ұстынғы  әсер  ететін  ішкі  күш; 

б
м ыж
R
.
  іргетас  бетонның 
мыжылуға есепті қарсыласуы. 
 
,
/


b
pe
ip
b
мыж
R
A
A
R
R


 
 
 
 
 
        
 
 
 
   (191) 
 
бұл жерде: 

b
R
 бетонның призмалық беріктігі. 


 алғашқы кезде 1,5 тең етіп қабылданады. 

178 
Плита  өлшемдері  (182)  формуламен  анықталып  конструктивтік 
талаптарға  сай,  траверса  мен  қатаңдық  қырларын  қоя  алатындай  етіп 
қабылданады. 
Плитаны  серпімді  негізде  жатқан  конструкциялар  тәрізді  есептелу 
керек,  бірақ  бұл  әдіс  өте  күрделі  болғандықтан  академик  В.Г.  Галеркин 
құрған кестелерді қолданып жүргізіледі.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

179 
4. ФЕРМАЛАР 
 
4.1. Ферма жүйелері мен құрылыс конструкцияларындағы  
пайдалану облыстары 
 
«Ферма»  –  деп,  негізінен  иілуге  жұмыс  істейтін,  ұзына  бойы  торлы 
конструкцияларды  атаймыз.  Болат  фермалар  өндірістік,  азаматтық  ғима-
раттар  жабындарында,  ангарлар  мен  вокзалдарда  және  т.б.  жерлерде 
кеңінен  қолданылады.  Үлкен  аралықты  көпірлер,  радиомұнаралары  мен 
діңгектер, электр жүйесінің желілері және де басқа көптеген конструкция-
лар болат фермалардан соғылады. Фермалар – тұтас арқалықтарға қараған-
да металл шығыны жайынан тиімдірек, ал  еңбек шығынын көбірек қажет 
ететін  конструкциялар.  Олар  ғимараттармен  құрылымдарға  архитектура-
лық сән – салтанат береді, кез – келген сұлбаны алады, оңай даярланады. 
Фермалар  –  жүктің  түріне  шамасына  байланысты  білік  темірден, 
әртүрлі профильден және қаңылтырдан тұрады. Олар жеңіл және ауыр бо-
лып  бөлінеді,  статикалық  есепті  сұлбасы  бір  аралықты  еркін  жатқан,  көп 
тіреулі аспалы және рамалы болып кездеседі (101 сур.). 
 
 
 
Сурет 101. Фермалар жүйесі  

а
арқалық; б – кесілмеген; в, е – топсалы; г – аркалы;  
д – рамалы; ж – аралас  
 
Мұнаралар  мен  діңгектер  тік  ферма  жүйелері  болып  саналады.  Архи-
тектуралық  және  пайдалану  талаптарына  сәйкес  арқалы  және  рамалы 
фермалар қолданылады. 
Фермалар  мен  арқалықтар  арсында  аралас  жүйелер  кездеседі, 
арқалықтар төменгі жағынан жоғарғы жағынан ферма мен арқамен күшей-

180 
тілген. Арқа мен фермада пайда болатын тартпа күштер арқалықтағы иілу 
моментінің шамасын азайтады. Аралас жүйелерді даярлау оңай және ауыр 
конструкцияларға тағы да жылжымалы конструкциялар үшін тиімді. Ара-
лас  жүйелерде  прокат  арқалықтар  қолданылғандықтан  бағасы  мен  еңбек 
шығыны  азаяды.  Алдын  –  ала  кернеулеу  аралас  жүйелердің  тиімділігін 
арттыра түседі. Үлкен аралықты жабындар мен көпірлі кран асты фермасы 
конструкцияларда конструкция салмақтарын азайту үшін алюминий қорт-
палары  қолданылуы  мүмкін.  Кейінірек  құрылыста  кең  қолданылатын 
стропилалық фермалар қарастырылады. 
 
4.2. Ферма конструкцияларын жинақтау 
4.2.1. Ферманың сұлбасын анықтау 
 
Ферманың  сұлбасын  анықтау  жобалаудың  бірінші  сатысы  болып 
табылады.  Ферманың  сұлбасы  ғимарат  пен  құрылымның  түріне 
байланысты. Қабылданған конструкциялармен оңай жапсарласатын болуы 
керек.  Өндірістік  ғимаратарда  стропилалық  ферма  сұлбасы  цех  түріне, 
қабылданған  жабынға,  күнтартардың  түрі  мен  өлшеміне,  ұстын  мен 
ферманың  бірігу  түріне  байланысты.  Сонымен  қатар,  ферма  сұлбасы 
статикалық  сұлбаға  сәйкес  болуға  тиіс,  мысалға  шығып  тұрған  аспалы 
фермалар  үшбұрышты  бір  ылдиы  бір  қалыпты  жайылған  жүк  әсер  ететін 
фермалар дөңес көпбұрышты болып кездеседі. 
Үш  бұрышты  сұлбалы  фермалар.  Үшбұрышты  сұлба  аспалы  жа-
бындарға, діңгектер мен мұнараларға, стропилалық фермаларға беріледі. 
Үшбұрышты  сұлбалы  жабын  үлкен  бұрышпен  жабылғанда,  жабын 
материалына байланысты қабылданады. Үшбұрышты стропилалық ферма-
лардың бірнеше конструктивтік кемшіліктері бар: 
-  Тірек түйіні сүйір бұрышты болғандықтан ұстынмен тек топсалы түрде 
біріге  алады,  ал  ол  өндірістік  ғимараттың  көлденең  қатаңдығын 
төмендетеді; 

 
Тордың 
ортаңғы 
элементтері 
ұзын 
болғандықтан  қимасы  шекті  иілгіштік 
бойынша  табылады,  ал  ол  материалдың 
артық шығынына әкеп соқтырады;  

 
Үшбұрышты стропилалық ферма сұлбасы 
иілу  моментінің  парабола  тәрізді  эпю-
расына сәйкес емес. 
Бірақ  та  соған  қара-мастан  үшбұрышты 
фермаларда  ішкі  күштер  тиімді  тарал-
мағанына  қарамастан  ғимаратпен  құры-
лымды  жи-нақтау  кезіндегі  жалпы  талап-
тарға  сәйкес  қолданыла  береді.  Ғимарат 
ішіне  күндізгі  жарық  түсіру  үшін  қатпарлы 
Сурет 102.  
Үшбұрышты фермалар 

181 
жабын пайдаланылғанда үшбұрышты фермалар қолданылады. 
Трапеция  тәрізді  жоғарғы  белдеуі  аз  еңістелген  фермалар  –  үшбұры-
шты фермалар орнына, еңісті үлкен бұрышын қажет етпейтін жабын мате-
риалдарды қолдану мүмкіндігі болған кезде шыққан. Бұл фермалар ұстын-
мен қатаң біріктіруге мүмкіндік береді, сөйтіп 
ғимараттың қатаңдығын арттырады. Трапеция 
тәрізді  фермалар  момент  эпюрасына  сәйкес, 
аралық ортасында ұзын шыбықтар жоқ. 
Көп  бұрышты  тәрізді  фермалар,  ауыр 
фермалар  үшін  қолданылады,  өйткені  олар 
иілу  момент  эпюрасына  сәйкес.  Сондықтан 
металл  шығынын  азайтуға  мүмкіндік  береді. 
Белдеуі  қисайғандықтан  ауыр  фермалардағы 
металл  шығы-ны  аса  көбеймейді,  өйткені  әр 
шыбығы  жеке  тасымалданатын  болғандықтан 
әр шыбық жеке – жеке біріктіріледі. 
Жеңіл  фермалар  үшін  көпбұрышты 
тәрізді  сұлба  аса  тиімсіз,  өйткені  конструк-
тивтік қиындық еңбек шығынын көбейтеді де 
қол  жеткен  аз  үнемделген  металл  шығыны 
жалпы шығынды азайта алмай қалады. 
Белдеуі  параллель  фермалар  көптеген 
конструктивтік  артықшылықтарға  ие.  Белдеу 
мен  тор  шыбықтарының  ұзындықтары  бірдей  болғандықтан  түйін  сұлба-
лары  біртектес  және  белдеудегі  жалғасу  саны  аз,  сол  себепті  ол  тәріздес 
фермаларда конструктивтік сұлбалар мен детальдардың қайталануы даяр-
лауды  индустриялауға  мүмкіндік  береді.  Жұмсақ  жабынның  көп  таралуы 
бұл фермаларды негізгі фермаларға айналдырып тұр. 
 
4.2.2. Ферманың бас өлшемдері 
 
Ферма  аралығын  табу.  Аралық  пен  ферма  ұзындығы  көбінде  құры-
лымның  пайдалануға  қойылатын  талаптарына  сәйкес  жинақтау  кезінде 
конструктордың ұсынылуымен анықталады. 
Стропилалық ферманың, көпірлі кран, гидротехникалық қақпа т.б. ара-
лықтары  құрылымның  технологиялық  немесе  архитектуралық  сұлбасына 
сәйкес анықталып, көрші элементтерге жалғасу түріне сәйкес дәлденеді. 
Стропилалық  ферма  тіреуге  (ұстынға)  еркін  тірелгенде  оның  есепті 
аралығы  (тіреу  бөлігінің  өстер  ара  қашықтықтары)  жуық  шамамен  келесі 
фомулалармен анықталуы мүмкін: 
Еркін жатқан фермалар үшін:  
Сурет 103. Арқалықты 
фермалар схемалары 

а трапециялы; б, в – поли-
гонды; г, д, е – параллель 
белдеулі 
 

182 
,
2
0
а
l
l


   
 
 
 
 
 
 
 
        
 
 
 
    (192) 
 
Ортаңғы аралықтағы фермалар үшін:  
 
,
0
а
l
l


  
 
 
 
 
 
 
 
 
       
 
 
 
 
   (193)
 
бұл жерде: 
l
- тіреу араларындағы қашықтық; 
а
 - тіреудің ені. 
Фермалар  металл  ұстындарға  жанынан  бекітілген  кезде,  ферма 
аралығы ұстын арақашықтықтарына тең етіп қабылданады. 
Егер де конструкция аралығы технологиялық талаптармен шектелмесе 
(эстакадалар, құбырды көтеретін конструкциялар т.б.), онда оның аралығы 
ферма мен тіреудің құны ең аз болуына сәйкес экономикалық тиімді шама-
ларға тең етіп қабылданады. 
Үш  бұрышты  фермалардың  биіктігі.  Үш  бұрышты  ферманың 
биіктігі жабынның аралығы мен ылдилауына байланысты функция, ал олар 
жабын  материалына  байланысты.  Негізінен  үш  бұрышты  фермалар  үлкен 
ылдилау  бұрышы  (25
0
  –  45
0
)  керек  материалдарды  қолданғанда  пайдала-
нылады, ал ол 
l
h






 

2
1
4
1
 сәйкес. 
Үш  бұрышты  ферманың  биіктігі  ферманың  ең  аз  массасына  сәйкес 
биіктігінен артық, сол себепті металл шығыны бойынша бұл фермалар аса 
тиімсіз. 
Ферманың  ортасындағы  биіктігін  төменгі  белдеуді  көтеру  арқылы 
азайтуға болады, тіреу түйіні аса сүйір болмауы керек. 
Трапеция  тәрізді,  белдеулері  параллель  фермалардың  ұтымды 
биіктігін анықтау. Егер конструктивтік шешім ферма биіктігін шектеме-
се,  онда  ферма  биіктігі  ферманың  ең  аз  массасына  сәйкес  табылады,  ол 
экономика  жағынан  ең тиімдісі болып саналады. Ферма салмағы  – белде-
улер мен торлар салмағынан тұрады. Ферманың биіктігі өскен сайын бел-
деулер салмағы азаяды, өйткені белдеулердегі ішкі күш биіктікке кері про-
порционал шама  
 
h
М
N
б

, 
 
Тор салмағы ферма биіктігі өскен сайын арта түседі, өйткені, көлбеу 
тіреулер мен тік тіреулердің ұзындығы да үлкейеді. Сол себепті, ферманың 
ең  ұтымды  биіктігін,  металл  шығынын  ең  аз  мөлшеріне  сәйкес  шамасын 
табуға болады. Белдеулер салмағы келесі формуламен табылады:  
 





,
2
б
у
б
б
б
R
l
N



   
 
 
 
 
 
        
 
 
 
   (194) 

183 
бұл жерде 
h
М
N
б

 - белдеудегі есепті ішкі күш; 
y
R
- болаттың есепті қарсыласуы; 
y
б
R
N
 - белдеудің көлденең қимасының ауданы; 
б
l
- белдеу ұзындығы; 

-  болаттың орташа тығыздығы; 
б

- белдеудің конструктивтік коэффициенті. 
 
Осыған сәйкес, тордағы көлбеу тіреудің салмағы да анықталады: 
 












m
m
y
m
m
y
m
r
l
R
L
l
R
N






cos
 
 






,
cos
2
m
m
y
h
R
L



 
 
 
 
 
 
 
        
 
 
    (195) 
 
бұл жерде 
L
Q
N
m
cos

 көлбеу тіреудегі ішкі күш;  
L
h
l
m
cos

 - көлбеу тіреудің ұзындығы; 
L
- көлбеу тіреудің конструктивтік коэффициенті. 
Сонымен үшбұрышты торлы ферманың толық салмағы:  
 










,
cos
2
m
y
б
y
б
ф
R
L
R
h
Мl






   
 
 
        
 
    (196) 
 
бұл  жерде 
2
2
1
1
cos
1










h
l
L
tg
L
n
екенін  ескеріп  (196)  қойып  өрнекті  ала-
мыз:  















m
y
m
б
y
б
y
б
ф
h
R
Q
h
l
R
Q
R
l
М







2
2
,    
 
        
    (197) 
 
h
 бойынша туынды тауып, оны нөлге теңестірсек: 
 

























0
1
2
2
2
m
y
m
y
б
б
y
б
ф
R
Q
h
R
l
Q
R
Ml
h
C








 
 
 
 
        
    (198) 
 
Осыдан ферманың ұтымды биіктігі келесі формуламен анықталады: 
 
h
ұтым











1
2
2
m
б
б
m
б
б
б
Q
l
M
n
Q
l
M






 ,   
 
 
        
 
    (199) 

184 




,
n

- аралық, 
n
- белдеу саны, ал  
 





7
,
0
/
2
m
Q
M
n




 ескерсек ферманың ұтымды биіктігі: 
 
h
ұтым
 
1
7
,
0
1
7
,
0




n
n
l
n
l

,  
 
 
 
 
        
 
 
    (200) 
 
Ұтымды биіктіктің аралыққа қатынасы:  
 
1
7
,
0
1


n
n
l
h
утым
,   
 
 
 
 
 
 
        
 
 
 
    (201) 
 
Көлбеу торлы фермада: 
 
 
3
1
7
,
0
1


n
n
l
h
утым
, 
 
 
 
 
 
 
 
        
 
 
    (202) 
 
Үшбұрышты қосымша тіреулі фермада: 
 
2
1
7
,
0
1


n
n
l
h
утым
,  
 
 
 
                                        
 
    (203) 
 
Сонымен  ферманың  ұтымды  биіктігі  тор  жүйесінің  түріне  байланы-
сты, көлбеу тіреулі торлы ферманың салмағы үшбұрышты торлы фермаға 
қарағанда  40  %  жеңіл,  ал  үшбұрышты  қосымша  тіректі  жүйелі  фермаға 
қарағанда 20 % жеңіл. 
Формулалар  бойынша  анықталған  ферманың  есепті  биіктігі 
l
s






 
1
4
1
 
жуық. 
Іс  жүзінде  белдеуі  параллель  және  соған  жақын  трапеция  тәрізді 
фермалар  биіктігі  (203)  формула  бойынша  табылған  шамалардан  кемдеу 
l






 
9
1
7
1
  аралығында  қабылданады,  жеңіл  фермалар  үшін  аздауы,  ауыр 
фермалар  үшін  көптеуі  қабылданады.  Ферманың  биіктігінің  ұтымды 
биіктігінің ауытқуы, тасымалдау, даярлау, монтаждау талаптарына байла-
нысты.  Ферма  биіктігі  тасымалдау  шарты  бойынша  3,85  м  –  ден  артпауы 
қажет. Трапеция тәрізді  фермалардың тіреудегі биіктігі  –  жоғарғы белдеу 
ылдилауы 
l








8
1
12
1
аралығында  болғанда 
l








15
1
10
1
  аралығында  болуы 
шарт. 

185 

жүктеу/скачать 7,41 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: