2. Құрама арқалық белдеуінің орнықтылығы

6-билет.

1. Металлдарды топтарғ а бө лу. Металдардың механикалық қ асиеттері. Металдар сортаменті.

Металдардың механикалық қ асиеттері. Болаттың механикалық қ асиеттерін оның беріктік, серпімділік, созымдылық, морт сынуғ а ептілігі, басқ аша айтқ анда соқ қ ы тұ тқ ырлығ ы сияқ ты кө рсеткіштері анық тайды. Болат беріктігі оның материялының сыртқ ы кү штерге қ арсылығ ын кө рсетеді. Болат серпімділігі деп - сыртқ ы ә сер ету кү штерін алып тастағ анда оның бастапқ ы формасын кабылдауын айтады. Созымдылығ ы деп - сыртқ ы кү штерді алып тастағ анда, оның бастапқ ы ө лшемдерін қ абылдамай, деформациялар пайда болуын айтады. Морт сыну дегеніміз - азғ ана деформация кезінде қ ирауын айтады. Металлдардың негізгі сипаттамаларына пропорционалдық шегі , серпімділік шегі ,

серпімділік модулі Е, ағ у шегі σ _у, беріктік шегі , ү зілуден кейінгі салыстырмалы ұ зару , морт сынғ ыштық, шыдамдылық шегі кіреді.

Алғ ашқ ы жеті кө рсеткіш стандарт ү лгілерді созылуғ а сынау негізінде анық талады, оның нә тижесінде кернеу мен салыстырмалы деформациялар арасындағ ы байланыс диаграммасы тұ рғ ьгзылады. ГІропорциональдық шегі деп, Гук заң ы орындалатын ең ү лкен кернеуді айтады:

= Е (13. 1)

мұ ндағ ы Е = tgα - серпімділік модулі.

Серпімділік шегі деп, оғ ан дейін материалда қ алдық деформациялар қ алмайтын ең ү лкен кернеуді айтады, яғ ни жү ктемені тү сіргенде ү лгі ө зінің алғ ашқ ы ө лшемдерін қ абылдайды. Ағ у шегі деп, ү лгіде пластикалық деформациялар пайда болатын кернеуді айтады, оның белгісі -диаграммада ағ у алаң шасы пайда болады. Егер ағ у шегінен жоғ ары кедергіде кү шті алып тастасақ, онда ү лгіде калдық деформациялар пайда болады (27-сурет).

Біраз уақ ыттан кейін ү лгіні қ айтадан жү ктесек, серпімділік шегі ө седі, = , ал
деформациялар алдын-ала созу мө лшеріне азаяды - соң ында серпімділік қ асиеттері

жоғ ары материал алынады. Алдын-ала созудың арқ асында материалдардың серпімділік қ асиеттерінің ө суі тойтару деп аталады.

Сыну кезіндегі салыстырмалы созылу металдың созымдыльғ ын сипаттайды да,

δ = (13. 2)

формуласымен анық талады, мұ ндаты - ү лгінің бастапқ ы жә не ү зілгеннен кейінгі

ұ зындық тары.

Морт сыну кө рсеткіші - соқ қ ы тұ тқ ырлығ ы.

Металлдың морт сынуғ а бейімділігі жә не кернеудің концентрациясына сезімталдығ ы соқ қ ы тұ тқ ырлығ ы арқ ылы сыналады, ол маятникті копердің кесілген ү лгіні қ иратуғ а жұ мсалғ ан жұ мыс мө лшерімен анық талады. Температура тө мендегенде соқ қ ы тұ тқ ырлығ ы да тө мендейді. Соқ қ ы тұ тқ ырлығ ы тө мендейтін температураны суық қ а сынғ ыш табалдырық ретінде қ абылдайды.

Кө п қ айталанатын кү штер ә сер еткен жағ дайда (динамикалық кү штерді қ осқ анда) конструкция статикалық кү штер ә сер еткен жағ дайдағ ы кернеуге қ арағ анда ө те аз кернеулер қ ирауы мү мкін. Мұ ндай ә ртү рлі кернеулер ә сер еткен жағ дайдағ ы қ ирау материалдың шаршауы деп аталады. Ондай қ ирауғ а қ арсыласу шыдамдылық деп аталады, ол шыдамдылық шегімен анық талады. Шыдамдылық шегі деп 2 млн. цикл кайталанатын куштер ә сер еткенде пайда болатын ең ү лкен кернеуді айтады.

Металл конструкцияларының жетістіктері мен кемшіліктері. Металл қ ұ рылғ ылар конструктивтік схемасына байланысты стерженьдік системалар жә не табақ конструкциялар больш бө лінеді.

Металл конструкцияларының жетістіктері: а) жең ілдігі; б) тасымалғ а қ олайлылығ ы; в) монтаждау жылдамдығ ының жоғ арылығ ы; г) дайындау ынғ айлыльғ ы.

Кемшіліктері: а) тоттануғ а ұ шырауы; б) отқ а карсылығ ының аздығ ы; в) металлдың жетіспеушілігі.

Агрессиялық орта ә сер етуінен металлдың электрохимиялық немесе химиялық бұ нзылуы тоттану (коррозия) деп атайды. Тоттанудың мынадай тү рлері болады: атмосфералық, контактілік, биототтанулық, химиялық тотнану жә не т. б.

Металл кұ рылғ ыларды тоттанудан қ орғ ау ү шін ә ртү рлі жасанды материалдар - бояулы-лакті материалдар мен металды қ орғ айтын жабын қ абаттары қ олданылады.

Металдар сортаменті. Фермалар, арқ алық тар, ұ стындар конструкцияларының элементтері ә ртү рлі пішінді кескінділерден - беттерден, бұ рыштамалардан, коставрлардан, швеллерлерден (фасондық прокат) ж. б. жатады. Сортамент деп, металлургия зауытта шығ аратын кескіндер каталогын атайды. Сортаментке ә детте жү зден аса кескін ө лшемдері кіреді, бірақ кұ рылыс тә жірибесінде олардың кейбіреуін ғ ана қ олданады. Бү кіл прокат беттік жә не фасондық деп бө лінеді. Беттік болат (2а-сурет) қ ұ рылыста ө те жиі қ олданылады. Ү лкен топты - беттік конструкциялар резервуарлар, бункерлер, газгольдерлер қ ұ райды. Беттік болат калың, жұ қ а, ә мбебап, жолақ ты, жабынды жә не т. б. бө лінеді. Қ алың бетті болатын қ алындыгы 5... 160 мм, ені 600... З600мм, ұ зындығ ы 12м-ге дейін болады. Фасондық прокат бұ рыштама, швеллер, коставр тү рінде (2 б, в, г, д-сурет). Кейбір жағ дайларда жан-жағ ы 100 мм-ге дейінгі квадрат, диаметрі 2500мм-ге дейінгі дө ң гелек (2 е, ж-сурет). Майысқ ан кескіндердің (2 и-м-сурет) прокаттына қ арағ анда қ алың дығ ы аз. Жаншылғ ан кескіндерді (2 н-с-сурет) қ ыздырылып дайындалғ ан ү лгіні кескін пішінді ойық арнайы матрицамен басып жаншу арқ ылы алады. Соң ғ ы уақ ыттарда ферма белдеулері ү шін ең тиімді кең сө релі таврларды шығ ару іске асырылуда (2 т-сурет).

2. Қ ұ рама арқ алық белдеуінің орнық тылығ ы

Сө ренің немесе қ абырғ аның қ алыпты жә не жанама кернеулердің ә серінен белгілі бір жерлерінің дө ң естеніп майысуын жергiлiктi орнық тылығ ын жоғ алтуы деп атайды.

Кез келген элементтің дө ң естеніп майысуы оның толық тай немесе жартылай істен шығ уына ә келеді, арқ алық тың жұ мысшы қ имасы кішірейеді, симметриясыз болып, иілу орталығ ы ығ ысады. Мұ ның бә рі арқ алық тың ерте істен шығ уына ә келеді.

Сығ ылғ ан белдеу арқ алық қ абырғ асына бекітіледі жә не оғ ан белдеу ұ зындығ ы бойынша біркелкі таралғ ан қ алыпты кернеулер ә сер етеді. Мұ ндай пластинканың орнық тылығ ын жоғ алтуы шеттерінің толқ ын сияқ ты дө ң естенуімен сипатталады.

Ә детте сығ ылғ ан белдеудің жергiлiктi орнық тылығ ы қ ұ рама арқ алық қ имасын таң дауда қ амтамасыз етіледі. Ол ү шін

шарты орындалуы тиіс.

Арқ алық қ абырғ асы қ алыпты жә не жанама кернеулер ә сер ететін пластинка болып табылады.

Арқ алық қ абырғ асының жергiлiктi орнық тылығ ын қ амтамасыз оның екі жағ ына қ аттылық қ абырғ аларын қ ою арқ ылы iске асырылады. Арқ алық қ абырғ асының жергiлiктi орнық тылығ ын оның қ алың дығ ын ү лкейту арқ ылы қ амтамасыз ету тиімсіз, ө йткені ол материал шығ ынына ә келеді. Орналасу реті бойынша кө лденең (тік) жә не бойлық қ аттылық қ абырғ алары болып бө лінеді.

Тiк қ аттылық қ абырғ алары дә некерлеу арқ ылы қ абырғ а мен белдеуге бекiтiлiп, арқ алық қ абырғ асын бө лек бө лiктерге бө ледi. Биiк арқ алық тардың ұ зындығ ы ортасында ә сер ететін ө те ү лкен қ алыпты кернеулерге қ арсы бойлық қ аттылық қ абырғ алары қ ойылады.

Ә детте, олар қ абырғ аның екі жағ ына жолақ элементтерден қ ойылады. Кейбір жағ дайларда бір жақ тық қ аттылық қ абырғ алары қ ойылады.

Кө лденең қ аттылық қ абырғ аларын тіректерге жә не қ адалғ ан кү ш ә сер ететін жерлерге орналастырады.

Қ ұ рама арқ алық қ абырғ асының шартты иiлгiштiгi қ озғ алғ ыш кү штер ә сер етпесе

(10. 1)

формуласымен тексеріледі. Егер бұ л шарт орындалмаса, онда қ аттылық қ абырғ алары қ ойылады. Егер арқ алық белдеуіне қ озғ алғ ыш кү ш ә сер етсе, онда қ абырғ аның шартты иілгіштігі болғ ан жағ дайда. қ аттылық қ абырғ аларымен беріктендіріледі.

Жалпы жағ дайда, егер қ абырғ аның шартты иілгіштігі: а) 3, 5; жергілікті кернеу ә сер етпеген жә не қ абырғ а белдеуге екі жақ ты жікпен бекітілген болса, б) 3, 2; жергілікті кернеу ә сер етпеген жә не қ абырғ а белдеуге бір жақ ты жікпен бекітілген болса, в) 2, 5; жергілікті кернеу ә сер ететін жә не қ абырғ а белдеуге екі жақ ты жікпен бекітілген болса.

Қ абырғ алардың шартты иiлгiштiгi болғ анда, олар бір-бірінен , ал болғ анда, қ ашық тық та орналасады.

Қ аттылық қ абырғ алары ө лшемдерінің тө мендегідей болуы ұ сынылады:

, .

Дә некерлеу жігін ө ткізу мақ сатымен қ аттылық қ абырғ аларының шеттері биіктігі 6 см, ені 4 см етіліп, ү шбұ рыштап кесіледі.

Белдеу орнық тылығ ы

(10. 2)

формуласымен анық талады.

Арқ алық қ абырғ асы тірекке жақ ын жерлерде тек қ ана жанама кернеулер ә серіне ұ шырайды, соның ә серінен ол қ иғ аштанып қ исаяды, соның нә тижесінле қ абырғ аның қ ысқ а диагональ сызығ ы жағ ынан сығ ылады да, ал ұ зын диагональ жағ ынан созыла тү седі. Сығ ылган диагональ бойынша қ абырғ а арқ алық ө сіне 45 градусқ а жақ ын бұ рышпен толқ ындар тү зе отырып, дө ң естеніп ісінеді. Орнық тылық ты жоғ алтуды тудыратын кернеулер шектік қ ұ лдырау кернеулері деп аталады. (65-сурет).

Арқ алық ортасына қ арай жанама кернеулер ә сері болымсыз, керісінше қ абырғ а қ алыпты кернеулер ө серіне тап болады, ол оның орнық тылығ ын жоғ алтады. Бұ л жағ дайда арқ алық ө сіне перпендикуляр бағ ыттағ ы толқ ындар пайда болады.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒