Жел жүктемесі

Қазақстан Республикасының ғылым және білім министрлігі

Л. Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті

Сәулет-құрылыс факультеті

"Ғимараттар мен имараттарды жобалау" кафедрасы

«Металл конструкция" пәні бойынша

өзіндік жұмыс

Тақырыбы: Жүктемелер мен әсерлер. Жүктемелер үйлесімі

Тексерген: профессор т. ғ. д

Кудайбергенов Нурлан Баязитович

Орындаған:ПЗС-31 тобының студенті

Тоқчараев Жасұлан

Астана қаласы

2024 жыл

Жүктемелерді жіктеу

Жүктемелер мен әсерлер неғұрлым белгісіз болып табылады және статистиканың кең ауқымына ие.

Математикалық сипаттамасы жағынан жүктемелер мыналарға бөлінеді:

кездейсоқ айнымалылар болып табылатын жүктемелер;

уақыттың кездейсоқ функциялары болып табылатын жүктемелер;

уақыт бойынша ғана емес, кеңістікте кездейсоқ немесе детерминистік заңдар бойынша да өзгеріп отыратын жүктемелер.

Әрекет ету ұзақтығына және пайда болу кезеңділігіне сәйкес қолданыстағы СП 20. 13330. 2016 жүктемені тұрақты және уақытша (ұзақ мерзімді, қысқа мерзімді, арнайы) деп бөледі.

Ұзақ мерзімді жүктемелер: Құрылыс объектісінің жобалау мерзімі ішінде олардың орташа мәндерімен салыстырғанда конструктивтік мәндерінің өзгеруі мардымсыз болатын жүктемелер;

Қысқа мерзiмдi жүктемелер: Конструкцияның ұзақтығы конструкцияның қызмет ету мерзiмiнен едәуiр аз болатын жүктемелер;

Тұрақты жүктемелер мыналарды қамтиды: а) жүктеме көтергіш және қоршалған құрылыс конструкцияларын қоса алғанда, конструкция бөлшектерінің салмағы; ә) топырақтың салмағы мен қысымы (үйінділер, үйінділер), тау жыныстарының қысымы; в) гидростатикалық қысым. Конструкцияда немесе базада престресс салдарынан сақталатын күштер есептеулерде тұрақты жүктемелер есебінен күш ретінде ескерілуі тиіс

Тұрақты жүктеме

Ғимарат құрылымының салмағы

Топырақ қысымы

By Zhasulan

Ұзақ мерзімді Р жүктемелері мыналарды қамтиды:

а) жабдықтарға арналған уақытша қалқалардың, гравитациялар мен бетондардың салмағы; б) стационарлық жабдықтың салмағы: машина құралдары, аппараттар, моторлар, цистерналар, арматурасы бар құбырлар, тірек бөлшектері мен оқшаулағышы бар құбырлар, белдік конвейерлер, арқандары мен бағыттауыштары бар тұрақты көтергіш машиналар, сондай-ақ жабдықты толтыратын сұйықтықтар мен қатты заттар салмағы;

в) цистерналар мен құбыржолдардағы газдардың, сұйықтықтардың және сусымалы қатты заттар қысымы, шахталарды желдету кезінде туындайтын ауаның шамадан тыс қысымы мен вакуумы;

г) қоймалардағы, тоңазытқыштардағы, астық қоймаларындағы, кітап депозитарийлеріндегі, мұрағаттардағы және ұқсас үй-жайлардағы сақталатын материалдар мен тіреу жабдығынан еденге түсетін жүктемелер;

е) стационарлық жабдықтардан жылулық технологиялық әсерлер;

е) жазық су толған беттердегі су қабатының салмағы;

г) өнеркәсіптік шаң-тозаң кен орындарының салмағы, егер оны алып тастау бойынша тиісті шаралар көзделмеген болса;

i) құрылыс конструкциялары мен іргетастарын жобалау нормаларында белгіленетін қысқа мерзімді жүктемелердің төмендетілген мәндері.

j) топырақ құрылымының түбегейлі өзгеруімен қатар жүрмейтін негіздің деформациясынан, сондай-ақ пермафрост топырағының еруінен пайда болатын әсерлер;

k) ылғалдылықтың өзгеруінен, материалдардың қысқаруынан және жылжуынан туындаған әсерлер

Қысқа мерзімді жүктемелер мыналарды қамтиды:

а) іске қосу, өткізу және сынау режимдерінде, сондай-ақ оны ауыстыру немесе ауыстыру кезінде жабдықтан түсетін жүктемелер;

б) жабдықтарға техникалық қызмет көрсету және жөндеу салаларындағы адамдардың салмағы, жөндеу материалдары;

в) тұрғын үй, қоғамдық және ауыл шаруашылығы ғимараттарының едендеріндегі адамдардан, жануарлардан, жабдықтардан түсетін жүктемелер

г) тасымалданатын жүктің салмағын қоса алғанда, жылжымалы көтергіш-көлік жабдығынан (автотиегіштерден, электр машиналарынан, штабель крандардан, тұяқтардан, сондай-ақ жүкқұжаттық және аспалы крандардан) түсетін жүктемелер;

е) көлік құралдарынан түсетін жүктемелер;

е) Климаттық (қар, жел, температура және мұз) .

Уақытша жүктемелер

Жаңбыр жүктемесі

Жел жүктемесі

Қар жүктемесі

Жабдық жүктемелері

By Zhasulan

Арнайы жүктемелерге мыналар жатады:

а) сейсмикалық;

б) жарылғыш

в) соққы жүктемелері, оның ішінде көлік құралдарының конструкция бөліктерімен соқтығысуынан түсетін жүктемелер;

в) технологиялық процестің кенеттен бұзылуынан, жабдықтың уақытша ақаулығынан немесе сынуынан туындаған жүктемелер;

е) топырақ құрылымының түбегейлі өзгеруімен (мысалы, топырақтың шөгуі кезінде) немесе оның шахталық жұмыс аудандарында және карст аудандарында шөгуімен қатар негіздің деформациясынан туындаған әсерлер;

е) отқа байланысты жүктемелер;

г) әсері авариялық жобалық жағдайға әкелуі мүмкін климаттық (қар, жел, температура және мұз) жүктемелер.

Ерекше әсерлердің басқа түрлері құрылымдық және іргетастық жобалау кодтарында баяндалады.

Қар жамылғысының салмағы

Төсемедегі қар жүктемесі бір бірлік алаңға қар жамылғысының салмағымен анықталады. Қар жүктемесінің мәніне әсер ететін негізгі факторлар қыста түсетін жауын-шашын мөлшері, жел көлігі (оның ішінде жер бетінен үрлеу) және қардың еруі болып табылады. Әр жылдары жауын-шашын мөлшерінің айырмашылығы қар жүктемесінің ұзақ уақыт өзгеріп отыруына себеп болады.

Қар жүктемесінің базалық мәні 25 жылда бір рет (дәлірек айтсақ, қыста) асатын жердің көлденең бетінің 1 м2 қар жамылғысының есептік салмағы болып табылады. Нормаларда ол Sg деп белгiленген және ел аумағы бөлiнетiн сегiз қар ауданы үшiн төмендегi кестеде келтiрiлген.

Теңіз деңгейінен биіктігі 1500 м асатын және нашар зерттелген таулы аудандар үшін және жер бедері қиын жерлерде қар жамылғысының салмағы метеорологиялық қызметтің деректері бойынша анықталуы тиіс. Бұл жағдайда 20 жылдан кем емес мерзімге қарды тексеру нәтижелері бойынша жылдық ең жоғары сумен жабдықтаудың орташа мәні Sg ретінде алынады.

By Zhasulan

Берiлген жер бедерi үшiн қар жамылғысының бiрнеше жыл iшiндегi ең жоғары салмағы тұрақты кездейсоқ реттiлiк болып табылады. Демек, оларды пайдаланудың бүкiл кезеңi iшiнде құрылыстар бiрнеше рет қар салмағы түрiнде бiр кездейсоқ жүктемеге ұшырайды. Бұл жүктеменің есептік мәні n қайталаудың ең көп мәні болуы тиіс, мұндағы n - құрылымның қызмет еткен жылдарының саны.

Ең жоғары жылдық қар жүктемесінің үлестіру қисығы көп жылдар бойы қар жүктемелерінің бірізділігін статистикалық өңдеу арқылы анықталады.

Бiрқатар жағдайларда, мысалы, пластмассаны қолдана отырып және жұмсақ қабықшалар үшiн жабын конструкцияларын жобалау кезiнде жыл iшiндегi ең жоғары қар жүктемесi ғана емес, қыс кезеңiнiң кез келген күнiндегi оның мәндерi де қызықтырады.

Белгiлi бiр жағдайларда қар жүктемесiнiң әсерiнен құрылыстардың қирауы қыстың аяғында емес, қатты қар жауғаннан кейiн дереу орын алуы мүмкiн. А. Р. Ржаницын мұның бірнеше себебін бөліп көрсеткен:

- жаңа жауған қар сусымалы және қапталған қар сияқты плита немесе қабық сияқты өзіндік қаттылығы болмайды;

- Қатты қар жауған жағдайда «қар қапшықтары» мен дрейфтердің пайда болуы әбден мүмкін, өйткені барлық қар желдің бір жағына түседі;

- ыстық дүкендердің төбесінде шатыр бетінің оң температурасына байланысты ұзақ уақыт бойы қар жатпайды, ал қатты қар жауған жағдайда тез еріп кетпеуі мүмкін;

- Кәдімгі жылы шатырларда қар құрсауынан немесе қар жауғаннан кейін жиі тазартылады және құрылыс үшін қолайлы фактор болып табылатын өзінің қаттылығына ие болады.

Қар жүктемесінің сенімділік коэффициенті 1. 4. Бұл шамамен бір рет 7-14 жылдан асатын кезеңге сәйкес келеді, орташа есеппен 10 жылға сәйкес келетін 0, 90 қамтамасыз ету.

Ағашты, пластмассаны және жеңіл қорытпаларды қолдана отырып, жабындардың жеңіл жүктемелі конструкциялары үшін ескі нормаларда (ҚНжЕ 2. 01. 07-85*) стандартты өздігінен салмақтың қар жамылғысының стандартты салмағына қатынасы 0, 8-ден кем болған жағдайда коэффициент 1, 6-ға дейін өсті. Бұл осындай құрылыстар үшін қар жүктемесінің кернеу үлесі шешуші сипатқа ие болуымен байланысты. Құрылыстың өз салмағымен салыстырғанда қар жүктемесінің ауыспалылығы көп болуына байланысты нақты қар жүктемесінің конструкциядан едәуір кездейсоқ артуы жеңіл конструкциялардың жүк көтергіштігінің қорымен өтелуге жатпайды. 1, 6 коэффициенті шамамен 0, 96 қамтамасыз етілген есептік жүктемені берді (25 жылда 1 рет) .

Шамамен 50 жыл мерзім ішінде қар жүктемелерін ұзақ уақыт бақылау деректерін талдау кейбір географиялық нүктелерде нормативтерде белгіленген есептік шамалардың едәуір артуы байқалғанын көрсетті.

Есептелген шамалардың мұндай едәуір сирек асып кетуі ҚНжЕ-мен салыстырғанда есептелген мәндердің неғұрлым жоғары қамтамасыз етуін қабылдау арқылы өтелуі мүмкін. Алайда бұл жол құрылыс құнының едәуір өсуіне әкеледі. Ірі көлемді бірегей тротуарлар үшін - дөңес немесе ұсақ дөңестік - неғұрлым тиімді шешім болуы мүмкін: қатты қар жауған немесе қар көп жиналған уақытта шатырларды тазалау.

Ұйымдастыру іс-шараларын және еңбек шығындарын талап ететін шатырларды тазалау қажеттілігін бағалау үшін қар жамылғысының салмағы мен оның қалыңдығы арасындағы өзара байланысты білу қажет. Қардың орташа қалыңдығын біле тұра, қар жүктемесінің есептік мәнінен аспағанын бағалауға болады. Метеорологиялық қызметтің жедел ақпараты болмаған жағдайда шатырды тазалау қажеттілігін анықтауға болады.

Жобалық жүктемесі 2, 52 кПа Архангелск қаласы үшін аса қиын қар қалыңдығын анықтайық

Материал

Салмағы 1 м3 (кг)

Қалыңдығы, м

Құрғақ қар

125

2, 02

Дымқыл қар

950

0, 27

Жаңа жауған ұлпа құрғақ

4, 20

Дымқыл жаңа жауған

150

1, 68

Жаңа жауған . отырыңқыған

300

0, 84

Желмен жауған

300

0, 84

Құрғақ, отырыңқыған, бұрын жауған

500

0, 50

Құрғақ, тығыз

600

0, 42

Дымқыл, бұрын жауған

800

0, 32

Дымқыл, тығыз

800

0, 32

Мұздық

960

0, 26

Жел әсері

Ғимараттар мен құрылыстар үшін желдің мынадай әсерін ескеру қажет: а) жел жүктемесінің негізгі түрі б) қоршаудың құрылымдық элементтеріне және оларды бекіту элементтеріне әсер ететін жел жүктемесінің ең жоғары мәндері в) резонанстық құйынды қоздыру г) галлопинг, дивергенция және флаттер сияқты аэродинамикалық тұрақсыз тербелістер.

Қазіргі уақытта метеостанцияларда желдің сипаттамасын өлшеу үшін М-63М анеморумбометрлер (немесе олардың модификациялары) қолданылады, олар орташа жылдамдықты 1-40 м/с диапазонда 10 минут бойы автоматты түрде өлшеуді, максималды жылдамдықты (60 м/с дейін) және жел бағытын қамтамасыз етеді.

Резервтік құрылғы ретінде метеостанцияларда жеңіл және ауыр тақтайлары бар Г. Жабайы ауа райы фургондарының жиынтығы бар. Олар желдің жылдамдығын 0-ден 40 м/с-қа дейін өлшеуге арналған, Осындай екі құрылғы болған жағдайда 0-ден 10 м/с-қа дейінгі жылдамдықты өлшеу үшін жарық тақтасы бар ауа райы ванегі, 10-нан 40 м/с-қа дейін ауыр тақтайы бар ауа райы ванегі қолданылады. оны аспап өлшей алады (жарық тақтасы бар ауа райы ванегі - 20 м/с, ауыр тақтайы бар - 40 м/с) .

ЖИЫРМАСЫНШЫ ғасырдың 70-жылдарының басына дейін тек ауа райы ванналық метеорологиялық бақылаулар жүргізілді. Бұл ретте, бақылау кезеңінде желдің орташа жылдамдығы, максималды жылдамдығы (екпіні), сондай-ақ желдің бағыты анықталды. Желдің жылдамдығын анықтау үшін борт 2 минут бойы тербеліс жасап, оның осы уақыт аралығындағы орташа жағдайы анықталады. Осылайша 2 минуттық интервалдан жоғары орта есеппен жел жылдамдығының мәндері алынады, ол жел басын қалыпқа келтіру үшін қолданылады. Бұл ретте көрсетілген кезеңдегі борттың ең үлкен ауытқуы - желдің екпіні жылдамдығы атап көрсетіледі.

By Zhasulan

Жел жүктемесiнiң негiзгi түрi және желдiң ең жоғары жүктемесi құрылыс алаңы үшiн ең жоғары дауыл желдерiнiң ғимараттары мен құрылыстарына тiкелей әсер етумен байланысты және барлық құрылыстарды жобалауда ескерiлуi тиiс. Резонансты құйынды қоздыру және аэродинамикалық тұрақсыз тербелістер тік сызықты (немесе тік сызықтық орталыққа жақын) осі бар ғимараттар, қатты қабырғалы конструкциялар немесе олардың жекелеген секциялары үшін ескерілуі тиіс. Аэродинамикалық тұрақсыз тербелістерді қоздыру мүмкіндігінің критерийлері жобалау кодтарында белгіленеді. Конструкцияларды жобалау кезінде аэродинамикалық тұрақсыз тербелістерді қоздыруды болдырмайтын осындай сәулеттік-құрылымдық шешімдерді пайдалану қажет. Желдің негізгі және ең жоғары жүктемелері үшін жүктеменің сенімділік коэффициенті 1, 4 болуы тиіс; Резонанстық құйынды қоздыруды есептеу кезінде жүктеменің сенімділік коэффициенті 1, 0 тең деп болжанады. Қала кварталдары үшін сәулет-жоспарлау шешімдерін әзірлеу кезінде, сондай-ақ қолданыстағы қалалық кварталдардың ішінде ғимараттар салуды жоспарлау кезінде жаяу жүргіншілер аймақтарының жайлылығы бағаланады.

Барлық жағдайларда желдің негізгі жүктемесінің стандартты мәні орташа және импульстік компоненттердің қосындысы ретінде айқындалуы тиіс

Ішкі қысымды анықтау кезінде жел жүктемесінің импульстік компоненті есепке алынбауы мүмкін. Жел қысымының орташа компонентінің стандартты мәні мына формула бойынша анықталады:

wo - Бір бірлік бетке жел қысымы (жылдамдық басы)

ρ - ауаның тығыздығы,

v0 - желдің жылдамдығы

k - биіктіктен жел қысымының өзгеруін және жер бедерінің түрін ескеретін коэффициент;

c - аэродинамикалық коэффициент (құрылымның апару коэффициенті) .

Ауаның тығыздығы қысым мен температураға байланысты. Әдеттегі температура диапазоны үшін және құрылымның аса биік емес биіктігі кезінде ауа тығыздығының өзгергіштігі мардымсыз болуы мүмкін

w0=0, 43v50

v50 - Желдің жылдамдығы, м/с, жер бетінен 10 м биіктікте орташалау 10 минуттық аралықпен және қайталану мерзімі 50 жылмен анықталады, яғни 50 жылда орта есеппен 1 рет асып түседі.

СН II-6-74 "Жүктемелер мен соққылар" басылымындағы желдің жылдамдығы орташалау екі минуттық интервалмен алынды, себебі қалыпқа келтіру ауа райын өлшеу кезінде метеорологиялық бақылауларға негізделді. Анемометриялық бақылауларға ауысқан кезде орташа интервал 10 минутқа дейін ұлғайтылды, бұл жалпы желдің орташа жылдамдығын 2 минуттық орташалаумен салыстырғанда төмендетуі тиіс. Өткен ғасырдың 80-жылдарының ортасында ҚН 2. 01. 07-85 «Жүктемелер мен әсерлер» қолданыстағы стандарттарын жасаған кезде, жаңа әдістемені қолдана отырып, өлшеу нәтижелері бойынша әлі де жеткілікті статистикалық база болған жоқ. Сондықтан күшті еріксіз шешім қабылданды: желдің жылдамдығы орташа есеппен 10 минуттық интервалмен 2 минуттық аралықта орташа жылдамдықтың 0, 92-ні құрайды деп санау керек.

Жел жүктемесінің орташа компонентінің есептік мәні стандартты жүктеменің сенімділік коэффициентіне γf. =1, 4 көбейту арқылы анықталады

By Zhasulan

Бетінің кедір-бұдырлығына қарай А, В және С типтерінің учаскелері бар, А типіне жазық беті бар ашық алаңдар жатады: теңіз жағалаулары, көлдер, су қоймалары, шөлдер, далалар, орманды-далалық, тундралық. В типіне биіктігі 10 м-ден асатын кедергілермен біркелкі жабылған қала аумақтары, ормандар және басқа да аумақтар жатады, С типі - биіктігі 25 м-ден асатын ғимараттары бар қалалық аумақтар.

Егер бұл жер бедері жел жағында 60 м-ге дейінгі биіктікте және 2 км биіктікте 30х қашықтықта ұсталса, конструкциялар осы жер бедерінде орналасқан болып саналады. Кестеде әр түрлі жер бедері үшін биіктік бойынша жел жылдамдығы басының ұлғаюының к коэффициентінің мәндері көрсетілген:

Ұқсас жұмыстар

Желдің әсері

Энергетика өнеркәсібінің күл - шлак қалдықтары

Биосферадағы антропогендік факторлардың әсерінен туындаған тұрақсыздық

Көру қабілеті зақымдалған балаларға көмек көрсетудің психологиялық - педагогикалық негізі

Тәрбие жұмысының ерекшеліктері

Элегазды ажыратқыштар

ЖАЛПЫ ОРТА БІЛІМ БЕРУДІҢ МЕМЛЕКЕТТІК

Цех аралық және цех ішіндегі көлік

Темір жолдағы жасанды құрылыстар

ФАЙЛДАР, БУМАЛАР ЖӘНЕ ЖАРЛЫҚТАР

Пәндер