ШЕКАРАЛЫҚ ШАРТТАРДЫҢ ШАРШЫ ТЕМІРБЕТОН ЖАБЫННЫҢ ДИНАМИКАЛЫҚ ТЕРБЕЛІСІНЕ ТИГІЗЕТІН ӘСЕРІ
Л.Ә.Әбдірәсілов
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті «Құрылыс»
кафедрасының доценті, техника ғылымдарының кандидаты e-mail: [email protected]
Аннотация. Экспериментальдік ізденістердің нәтижесі бойынша ұяшық тұтас бір плитадан немесе құрамалы екі жарты плитадан құрастылып, алдын ала ортогональ екі бағытта кернелетін болса, ұяшықтағы темірбетон жабын динамикалық жүктемеге тұтас бір жүйе болып жұмыс істейді.
Экспериментальные исследования показали, что перекрытия в виде сборных сплошных и составных плит, предварительно обжатых в двух ортогональных направлениях, представляет собой систему, работающую при динамических нагружениях как единая монолитная система.
Abstrakt. Experimental studies have shown that the overlap in the form of solid and composite precast slabs, pre-crimped in two orthogonal directions, is a system that operates under dynamic loading as a single monolithic system.
Экспериментальдік ізденістердің нәтижесі бойынша ұяшық тұтас бір плитадан немесе құрамалы екі жарты плитадан құрастылып, алдын ала ортогональ екі бағытта кернелетін болса, ұяшықтағы темірбетон жабын динамикалық жүктемеге тұтас бір жүйе болып жұмыс істейді.
Экспериментальные исследования показали, что перекрытия в виде сборных сплошных и составных плит, предварительно обжатых в двух ортогональных направлениях, представляет собой систему, работающую при динамических нагружениях как единая монолитная система.
Ғимараттың негізгі кӛтеретін элементтерінің бірі - темірбетон жабын тұтас немесе құрамалы плитадан құрастырылуы мүмкін. Монтаждау кезеңдерінің әрбір сатысында ұяшықтағы бұл жабынның шекаралық жағдайлары да әртүрлі болатыны белгілі. Сондықтан, арматурасы құрылысты жүргізу барысында кернеуге негізделген жүйе бойынша (IMS жүйесі) тұрғызылатын ғимараттың қабатаралық темірбетон жабынының динамикалық сипаттамаларының нақты мәндерін анықтау үшін, арнайы динамикалық сынақтар жүргізу мақсаты алға қойылды.
Ӛткізілген сынақтардың түпкі мақсаты ұяшықты құрастыратын плиталар санының, монтаждаудың әр кезеңдеріндегі шекаралық жағдайдың, темірбетон жабынның динамикалық сипаттамаларына (ӛзіндік тербелістің үдеуі мен жылжуына, тербелістің формасына) тигізетін әсерін анықтау болды.
Осы мақсаттарға жету үшін модельдің бірінші адымы (жақын орналасқан ұяшық) тұтас бір плитадан, ал екінші адымы (алыс орналасқан ұяшық) құрамалы екі плитадан жинастырылды (1-сурет).
1-сурет. Тұтас және құрамалы плиталардан құрастырылған қос адымды темірбетон жабынның моделі
Модель ұяшықтарының динамикалық сынақтары келесі кезеңдер бойынша жүргізілді (2-сурет):
1-ші кезең – тӛрт бұрышына тірелінген тұтас жабынның динамикалық сынағы, ұяшық элементтері арасындағы бос қуыстардың бетондалмаған шағы;
2-ші кезең - тӛрт бұрышына тірелінген құрамалы жабынның тербелістік сынағы, ұяшық элементтерінің аралықтарындағы бос кеңістіктердің бетондалмаған шағы;
3-ші кезең – тӛрт қырымен серпімділі арқалыққа тірелінген тұтас жабынның динамикалық жүктемеге жұмыс істеуі, ұяшық элементтерінің арасындағы “кӛрінбейтін” ригельдердің бетондалған шағы;
4-ші кезең - қырларымен “кӛрінбейтін” серпімділі арқалықтарға тірелінген құрамалы жабынның динамикалық сипаттамасын анықтау сынағы, ұяшық элементтері араларының бетондалған шағы.
2 – сурет. Динамикалық сынақтардың кезеңдері
Модель жабындарын динамикалық тербеліске ұшырату үшін, ұру әдісі қолдалынды.
Плитадағы тербелісті туындату үшін салмағы 1,85 кг сфера тәрізді металл шар пайдалалынды. Жүкті, белгілі бір биіктіктен еркін құлатуға негізделген динамикалық ұру әдіс арқылы, сынақтың әр кезеңінде жабындардың вертикаль бағыттағы тербелістері зерттелінді.
Тербеліс ӛлшейтін датчиктерді орналастырарда әрбір ұяшықтағы орналасқан жабынның орталық нүктесімен салыстырғандағы симметриялығы
ескерілді. Механикалық қозғалысты қабылдайтын вибродатчиктердің орналасуының схемасы, ұяшықтағы орналасқан плитаның вертикаль тербелісінің формасы айқын болатындай етіп алынды (3-сурет).
3-сурет. Вибродатчиктердің орналасу схемасы:
а) тұтас жабындағы; б) құрама жабындағы
Механикалық қозғалысты электрлік сигналдарға айналдырып оның оның мәнін күшейту үшін 2ПА-20 ӛлшегіш вибраторлары пайдаланылды.
Әрбір кезеңдегі тербелістен туындайтын электрлік сигналдар (тербелістің жылжуы мен удеуі) НО44.1 жарық сәулелі осциллограф арқылы фотосуреттік қағазға түсірілді (4-сурет).
Динамикалық сынақты жүргізудің әрбір кезеңінде темір бетон жабынның тербелісінің жылжу мен үдеуінің осциллограмалық жазбалары фотоқағазға жазылып отырды.
Тербеліс сипаттамаларының нақты мәндерін анықтау үшін, жабынның тербелгендегі ең үлкен амплитудаға ие бір ғана нүктесінің (3-сурет, 1-нүктелер) осциллограммалық жазбалары (еркін ӛшу тербелісінің удеуі мен жылжуы) ӛңдеуден ӛткізіліп қағаз бетіне қайта түсірілді (5,6,7,8-суреттер).
4-сурет. Тӛрт бұрыша тірелінген тұтас темірбетон жабынның ӛзіндік ӛшу тербелісі үдеуінің фотоқағазға түсірілген
осциллограммалық жазбасы
Осциллограммаларды ӛңдеу жұмыстары келесі кезеңдерге бӛлінді:
- тербелістің жиілігі мен периодын анықтау;
- тербелістің салыстырмалы амплитудасын анықтау;
- тербелістің формасын анықтау (1-кесте).
Ӛңдеудің нәтижесінде ұяшық жабынының анықталынған динамикалық сипаттамаларының мәндері мен түрлері 1-кестеге енгізілді.
5-сурет. Тұтас темірбетон жабынның тӛрт бұрышына тірелген (а) және қырларымен серпімділі арқалыққа тірелінген (б) шақтарындағы
тербелісі үдеуінің осциллограммалары
6-сурет. Тұтас темірбетон жабынның тӛрт бұрышына тірелген (а) және қырларымен серпімділі арқалыққа тірелінген (б) шақтарындағы
тербелісі жылжуының осциллограммалары
7-сурет. Құрама темірбетон жабынның тӛрт бұрышына тірелген (а) және қырларымен серпімділі арқалыққа тірелінген (б) шақтарындағы
тербелісі жылжуының осциллограммалары
8-сурет. Құрама темірбетон жабынның тӛрт бұрышына тірелген (а) және қырларымен серпімділі арқалыққа тірелінген (б) шақтарындағы
тербелісі жылжуының осциллограммалары
1-кесте. Ұяшық жабынының динамикалық сипаттамалары
Жабынның шекаралық жағдайлары және ұяшықтағы
плита саны
Тербелістің формасы
Динамикалық сипаттамалар Тербеліс
үдеуі, Гц
Тербеліс периоды,
сек Тӛрт бұрышына ғана тірелген
тұтас жабын (бүтін 1 плита) 39,8 0,0259
Тӛрт бұрышына ғана тірелген
құрама жабын (жарты 2 плита) 29,8 0,0340
Серпімділі арқалыққа тірелген
тұтас жабын (бүтін 1 плита) 43,3 0,0233
Серпімділі арқалыққа тірелген
құрама жабын (жарты 2 плита) 37,8 0,0233
Қорытынды:
Жабынды құрайтын плиталар ернеулері бойынша ортогональ екі бағытта керенелетін болса, ұяшықтағы плиталардың саны және плита қырларындағы пайда болатын шекаралық жағдайлар, жабын тербелісінің жиілігі мен формасына практикалық тұрғыда айтарлықтай әсерін тигізбейді.
