2.1 Кесте Арқалықты тор нұсқаларын салыстыру.

Нұсқа №	Темір шығыны, кг/м2					ұяшыққа прокаттық арқалықтар саны
	төсеме	төсеме арқалығы	көмекші арқалық	барлығы
1	62,8	37,5	-	100,3	8
2	62,8	13,7	25,6	102,1	11

Темірдің шығыны бойынша экономикалық тиімді – 1-нұсқа болып табылады.

3.Бас арқалық

3.1-мысал. 1 – 4 мысалдарда келтірілген үйлестірудің бірінші нұсқасының шарттары бойынша, арқалық тордың құрамалы дәнекерленген жікті үйлестіру керек және бас арқалықтың беріктігін тексеру. Жабынның құрылыс биіктігі – 2,1 м. L = 6,7 м - = шектік рұқсат етілелін салыстырмалы иілу (Қ2.2 кесте).

Бас арқалық тағайындалу бойынша құрылымдардың екінші топқа жатады [4, кесте 50] және құрылыстың климаттық ауданды ескеріп, қалыңдығы 21...40 мм (қосымша 1) болғанда, оған R_y=23 кН/см² болатын Вст3ПС5-2 болатты қолдануға болады. Бас арқалық үшін жүктеме алаңының енін анықтау 13,а суретінде көрсетілген. Қадалған жүктеменің жиі орналасқандықтан (жабын арқалықтардың тірек реакциялары), оларды, бас арқалақтың үстіңгі белдеуі бойынша бойлай жатқызылған, эквивалентті ұзына болы (погонный) жүктемемен алмастырамыз (3.1,б сурет).

Арқалықтың өз салмағын шамамен оған түсетін жүктеменің 2%-дай етіп қабылдаймыз.

Арқалыққа түсетін нормативті және есептік ұзына болы (погонный) жүктеме:

q= 1,02(q_n1 + q_n2 + q_n3)Bγ_n =

=1,02(11+0,39+0,24)∙6,3∙0,95 = 51 кН/м;

q= 1,02(q_n1γ_f1 + (q_n2 + q_n3)γ_f2) Bγ_n =

=1,02(11∙1,2+(0,39+0,24) ∙1,05) ∙6,3∙0,95= 135 кН/м,

Мұндағы q_n1 - уақытша біртекті таралған жүктеме; q_n2 =0,39 кН/м² – жабынның өзінің салмағынан түсетін жүктеме (1 нұсқа); q_n3 = = 0,24 кН/м² – жабын арқалықтың өзінің салмағынан түсетін жүктеме (1 нұсқа), мұндағы a= 0,9м – жабын арқалықтың қадамы; В= 6,8 м – бас арқалықтың жүктеме алаңының ені

3.1-сурет Бас арқалықтың есептік сұлбасы:

1 – бас арқалық; 2 – жабын арқалығы.

Есептік шарттары:

M_max = = = 5358,1 кН∙м

Q_max = = = 423 кН

Қажетті қарсыласу моментін, алдын ала с₁= 1,1 деп қабылдап, пластикалық деформацияны ескере отырып, (13) формула арқылы анықтаймыз:

W_req = = = 2117 см²

Мұндағы γ_с = 1 – құрылымның жұмыс істеу шартын ескеретін коэффициент (кесте Қ2.1).

Қабырға қалыңдығын кесте 4 бойынша шамамен 10 мм етіп қабылдаймыз, арқалықтың биіктігін h=(1/10)L=6,7/10=0,67 м етіп қабылдаймыз.

Арқалықтың оңтайлы (оптимальная) биіктігін (21) формула арқылы анықтаймыз:

h_opt = k = 18 см

Арқалықтың минималды биіктігін (20) формула арқылы анықтаймыз:

h_min = = ∙ ∙ =65 см.

Арқалықтардың қабаттасып түйісу үшін

h_max = H_стр– t_n– h_b– 5,0 = 210- 0,7- 30- 5,0= 174,5 см,

мұндағы h_b – жабын арқалықтың биіктігі.

Арқалықтың биіктігі минималды мәнінен үлкен, оңтайлы мәніне тым жақын және тігінен сәйкестендіру модуліне – 100 мм еселі болу керек. h=700 мм деп қабылдаймыз.

(22) формула бойынша қабырғаның минималды қалыңдығын, оның қиылуға жұмыс шартын ескеріп анықтайсыз

t_min = k = 1,5∙ = 0,43 см,

мұндағы R_s = 14 кН/см² (қосымша 1).

Қабырғаны бойлық қырмен күшейтпеу үшін, қабырғаның қалыңдығы минималды мәнінен үлкен болу керек. Оны (23) формула арқылы есептейміз

t_w,min = = = 0,34 см,

мұндағы h_w = h – 2t_f =70 - 2∙3 = 64 см – арқалықтың текшксі t= 3 см болғандағы қабырғаның биіктігі.

Ақырғы мәнін t_w= 8 мм деп қабылдаймыз.

Белдемшенің қажетті қима ауданың (24) формула арқылы анықтаймыз

I_req = W_req =2117∙ = 74095 см⁴; I_w= = 17476 см⁴;

I_{f, req} = I_req – I_w= 74095-17476= 56619 см⁴;

h₀= h- t_f =70- 3= 67 см; A_f,req = = = 25 см².

Белдемшелер өлшеміне қойылатын талаптарды анықтайық.

Белдемшелердің ені аспау керек

h= 33,2 см ≤b_f h= 55,3 см.

Белдемшенің қалыңдығы t_w= 0,8 см ≤ t_f ≤ 3t_w= 2,4 см маңайында болу керек. Бірақ 4 см-ден көп болмау керек.

3.2- сурет. 5 мысалға бас арқалықтың қимасы

Қ9.6 бойынша 30×200 мм-лік парақшадан белдемшенің қимасын қабылдаймыз.

A_f= b_f t_f= 3∙30= 90 см².

Сығылған белдемшенің жергілікті орнықтылық талаптарын орындалуын тексереміз b_ef / t_f= 14,6 /3= 4,86< 0,11h_ef/ t_w= 0,11∙64/0,8= 8,8

және тең 0,5 = 0,5 = 15,

мұндағы b_ef= 0,5( b_f- t_w)= 0,5∙ (30-0,8)= 14,6 см – белдемшенің шығыңқы бөлігі.

Белдемшенің жергілікті орнықтылығы қамтамасыз етілді.

Бас арқалық қимасының геометриялық сипаттамасын анықтайық(14 сурет):

I_x= + 2 =

= + 2∙ = 219615 см⁴,

W_x= см³;

A= 2A_f+ A_w= 180+ 0,8∙64= 231,2 см

Арқалықтың өз салмағынан түсетін жүктемені есептейік

q_n5= A_γ/ B= 231,2∙10^-4∙78,5/ 6,8= 0,2 кН/м²

Толық нақты жүктеме мен есептік күшті есептейік

q_n= (q_n1 + q_n2 + q_n3+ q_n5)Bγ_n =

= (11+0,39+0,28+0,2)∙6,8∙0,95= 76,6 кН/м;

q= (q_n1γ_f1 + (q_n2 + q_n3+ q_n5)γ_f2) Bγ_n =

= (11∙1,2+(0,39+0,28+0,22)∙1,05)∙6,8∙0,95= 91,1 кН/м;

M_max = = 451кН∙м

Q_max = = 286,9 кН.

(14) және (17) формулалар бойынша бас арқалық қимасының беріктігін есептейміз

=

= = 16 кН/см² < R_yγ_c= 24 кН/см²,

Мұндағы с₁= 1,09 - A_f/A_w= 0,76; F= 2Q_max=2∙ 42,5= 85кН – жабын арқалақтағы көлденең күш (1 нұсқа); l_ef= b+2t_f= 11+2∙3 = 17 см- таралған жүктеменің шартты ұзындығы, мұндағы t_f - текшенің қалыңдығы, b – жабын арқалықтың қалыңдығы болған кездегі 3 қосымша бойынша анықталған коэффициент.

Арқалықтық беріктігі қамтамасыз етілді. Соңына дейін кернелмегені 2%-ға тең.