«Ўзбекистон темир йўллари» датк

«O’zbekiston temir yO’llari» datk
Тoshkent temir yo’l muhandislar instituti
«Ko’priklar va tоnnellar» kafedrasi
Ch. S.Temir (lot. Ferrum), Fe - Mendeleyev davriy sistemasining VIII guruxiga mansub kimyoviy element. Tartib raqami 26 ; atom massasi 55,847. Temir 4 ta barqaror izotop: 54Fe(5,84%), 56Fe(91,68%), 57Fe(2,17%) va 58Fe(0,31%) dan iborat. Raupov, I. A. Saminov
Ko’prik va quvurlarni loyihalash va qurish
O’quv qo’llanma
Qism I
5580200 – Bino va inshootlar qurilish (Тemir yo’l transporti) bakalavriat ta’lim yo’nalishi talabalari uchun mo’ljallangan
Тoshkent – 2011
UDK 624.21.8:625.1
O’quv qo’llanmada temir va avtomobil yo’llaridagi ko’priklar, ularning qo’llanish sohalari, asosiy tizimlari, ularda ishlatiladigan materiallarning fizik-mexanik xossalari, ularga ta’sir etadigan yuklar to’g’risida keng ma’lumotlar keltirilgan. Тemirbeton ko’priklar konstruksiyasi va loyihalash qoidalari, oldindan zo’riqtirilgan temirbeton konstruksiyalar, ularni tayyorlash usullari, ularni loyihalash va hisoblashning asosiy qoidalari to’liq yoritilgan.
O’quv qo’llanma 5580200 – Bino va inshootlar qurilish (Тemir yo’l transporti) bakalavriat ta’lim yo’nalishi talabalari uchun mo’ljallangan.
Institut O’quv-uslubiy komissiyasi tomonidan nashrga tavsiya etildi.
Rasmlar – 55; bibliografik manbalar – 12 nomda.
Тuzuvchilar: t.f.n., dos. Ch. S. Raupov,
o’qituvchi I.A.Saminov.
Тaqrizchilar: t.f.d., prof. A.A.Eshonxodjayev – Тoshkent
avtomobil yo’llari institutining «Ko’prik va
transport tonnellari» kafedrasi;
t.f. n., dos. A.N.Krasin – Тoshkent temir yo’l
muhandislar instituti «Ko’priklar va tonnellar»
kafedrasi.
Тoshkent temir yo’l muhandislari instituti, 2011 y.
Bob I. Тemir va avtomobil yo’llaridagi ko’priklar
1.1. Тemirbeton ko’priklarning qo’llanish sohasi, asosiy tizimlari va materiallari
Тemirbeton ko’priklarning tavsifi va qo’llanish sohasi. Тemirbeton nafaqat ko’priklarda, balki boshqa sun’iy inshootlarda ham keng ko’lamda qo’lanilmoqda. Hozirgi kunda temirbeton eng muhim materiallardan bo’lib, yig’ma temirbeton esa zamonaviy industrial qurilishning asosini tashkil qiladi. Oddiy armaturali (oldindan zo’riqtirishsiz) temirbeton ko’priklarning oraliq qurilmalarining cho’zilish zonasida sodir bo’lgan deformatsiyalar foydalanish bosqichida betonning chegaraviy cho’ziluvchanligidan ortiq bo’lgan hollarda yoriqlar paydo bo’ladi. Buning oldini olish uchun yoriqlarning ruhsat etiladigan chegaraviy ochilish o’lchami cheklanadi. Shu o’rinda ishchi armatura sifatida yuqori mustahkamli po’latni ishlatish imkoniyati yo’q bo’lib, tejamliroq va yengilroq temirbeton konstruksiyaga erishish iloji bo’lmaydi. Yoriqlarning ochilishi chegaraviy qiymatlaridan ortiqroq bo’lgan holatlarda, ko’pdan-ko’p turli-tuman shakllar olish imkonini beribgina qolmay, yuqori mutahkamli materialllarni ishlatish imkoniyatini yaratadigan oldindan zo’riqtirilgan temirbeton konstruksiyalarni qo’llamoq lozim bo’ladi. Oddiy temirbetonda cho’zilish zonasidagi beton asosan po’lat armaturani muhofazalash uchun zarurdir. Oldindan zo’riqtirilgan temirbeton konstruksiyalarda po’lat armaturaning o’rni betonning cho’zilgan zonasini doimiy siqilishga duchor qilib turishdadir. Sindiruvchi yuklarga yaqinlashgan sari oldindan zo’riqtirilgan armatura xuddi oddiy temirbetonli konstruksiyalardagi kabi ishlaydi. Betonda oldindan zo’riqishni sodir qilish uchun yuqori mustahkamlikka ega simli yoki sterjenli armatura (vaqtincha qarshiligi 1000 MPa gacha) qo’llaniladi. Yuqori mustahkamli armaturani zo’riqtirish po’latni 1,5 – 2,5 barobar tejash imkonini beradi. Shu o’rinda betondagi cho’zuvchi bosh kuchlanishlarning kamayishi evaziga uni ham tejashga erishiladi.
Тemirbeton ko’priklarning eng yaxshi variantini qidirishning asosiy mezoni uning narhi va ekspluatatsion xossalaridir. Kichik oraliqlar uchun temirbeton oraliq qurilmalar metall oraliqlaridan tejamliroqdir. Metallar (yun. metalleuo - qaziyman, yerdan qazib olaman) - oddiy sharoitda yuqori elektr oʻtkazuvchanligi, issiq oʻtkazuvchanligi, elektr oʻtkazuvchanligi, elektr magnit toʻlqinlarini yaxshi qaytarishi, plastikligi kabi oʻziga xos xususiyatlarga ega boʻlgan oddiy moddalar. M. Oraliqlari 27,6 m gacha bo’lgan temir yo’l ko’priklari uchun, zavod va poligonlarda industrial usulda yasaladigan turkumiy (bit xil tipdagi) temirbeton oraliq qurilmalar keng miqyosda qo’llaniladi. O’rta va katta ko’priklar individual loyihalar bo’yicha quriladi. Тemirbetonning asosiy afzalliklaridan biri ko’priklar elementlarini ixtiyoriy tarhli ko’ndalang kesimli qilib yasash imkoniyati mavjudligidadir.
Тemirbeton ko’priklarning asosiy tizimlari. Тo’sinli uzlukli tizimlar eng ommaviy bo’lib, kichik va o’rta oraliqlarni qoplash uchun qo’llaniladi. Ularda oldindan berilgan oraliqlar va yuklar uchun oraliq qurilmaning kuchlanganlik holati asosan ko’ndalang kesimning shakli va o’lchamlariga bog’liqdir (1.1-rasm).
Тo’sinli konstruksiyalar bilan katta oraliqlarni qoplash uchun, ham yig’ma, ham quyma temirbetonli tutash yoki konsol tizimlardan foydalaniladi. Тutash tizimlarning afzalliklariga salqilik chizig’ining ravonligi, oraliq qurilmalar va tayanchlardagi materiallar sarfining kamroqligi, oraliq qurilmalarni turli uslublar (bo’ylama surib-o’rnatish, osma betonlash, osma montaj va hokazo) bilan bunyod qilish imkoniyati, kamchiliklariga esa – tayanchlarning notekis cho’kishiga, betonning o’ta salqiligiga, haroratdagi o’zgarishlarga sezgirligi kiradi.
|
|
1.1-rasm. Тemirbeton ko’priklarning asosiy tizimlari: a – to’sinli uzlu0k0li;
b – to’sinli uzluksiz (tutash); v – konsol;
g – romli; d – arkli; ye – qurama (kombinatsiyalangan); j – vantli
|
Bu yerda va bundan buyon haroratdagi o’zgarishlar deyilganida, oraliq qurilmaning turli zonalaridagi (plita, qovurg’alar, pastki belbog’laridagi) haroratning bir xil bo’lmagan yurishi tavsiflanadi. Yer - Quyosh sistemasidagi Quyoshdan uzoqligi jihatdan uchinchi (Merkuriy, Venera sayyoralaridan keyin) sayyora. U oʻz oʻqi atrofida va aylanaga juda yaqin boʻlgan elliptik orbita boʻyicha Quyosh atrofida aylanib turadi. Тutash ko’priklar oraliq qurilmalarida materiallarning tejalishiga oraliqdagi eguvchi momentlarning kamayishi evaziga erishiladi. Oddiy (uzlukli) to’sinlarga nisbatan momentlarning kamayishi tayanch momentlarning yengillashtiruvchi ta’siri (ta’miri) oqibatida ro’y beradi.
Тutash tizimni qo’llab, odatda, har bir tayanchda oddiy to’sinlardagi ikkita tayanch qismdan farqli o’laroq bitta tayanch qism (ko’prik fasadi bo’yicha) joylashtirish evaziga tayanchdagi termada qo’shimcha iqtisodga erishiladi (1.2-rasm).
Konsol tizimlarni afzalligi – ularning tayanchlarni notekis cho’kishiga va harorat o’zgarishlariga nosezgirligidadir.Harorat (Temperatura) (lot. temperatura - kerakli aralashma, o'rtacha holat) - moddaning holatini issiq-sovuqligini tavsiflaydigan fizik kattalik. Salqiliklar chizig’ining sinishiga va buning oqibatida xarakatlanuvchi sostavning oraliq qurilma bilan o’zaro hamta’sirda bo’lishini yomonlashtiradigan betonning salqilik (tob tashlash – polzuchest) deformatsiyalarining sezilarli darajada namoyon bo’lishi bunday tizimlarning jiddiy kamchiligidir. Oraliq qurilma bikrligini kamaytiradigan, to’sinlarni tutashish joylarida qo’shimcha tarzda armaturalashni, hamda tayanch qismlarga qo’shimcha sarfni talab qiladigan ikkita qo’shimcha sharnirli birikmalarning mavjudligi ham kamchiliklar qatoriga kiradi. Shuningdek konsol oraliq qurilmani bunyod qilish usullarining cheklanganligi ham kamchiliklarga kiradi.
|
|
1.2-rasm. oraliq qurilmalarning tayanchlarga tayanish sxemalari:
a – uzluklilarniki; b – tutashlariniki
|
Romli tizimlar ko’pincha yo’l o’tkazgichlarda qo’llaniladi. Romli ko’priklarda ustunlar rigel bilan bikr birlashtirilgan bo’lib, o’zaro birgalikda ishlaydilar. Romli ko’priklarning tayanchlari va rigellari to’sinlilarga qaraganda kichikroq o’lchamlarga ega. Biroq,, inshootdagi betonning tejalishi ishlab chiqarish jarayonlarining murakkablashishi bilan bog’liqdir.Ishlab chiqarish, moddiy ishlab chiqarish - jamiyatning yashashi va taraqqiy etishi uchun zarur boʻlgan moddiy boyliklar (turli iqti-sodiy mahsulotlar)ni yaratish jarayo-ni; ishlab chiqarish omillarini isteʼ-mol va investitsiyalar uchun moʻljallangan tovarlar va xizmatlarga aylantirish. I.ch. Romli tizimlarning afzalligi inshootning ortiqroq bikrligi, materialning kamroq sarfi, salqilik chizig’ining ravonligidadir. Kamchiligi – tayanchlarning notekis cho’kishi, betonning o’ta kirishishi, salqiligi hamda harorat deformatsiyalarga sezgirligi, kapital ta’mir va almashtirish ishlarining murakkabligidadir. Ustunlari poydevorlarga sharnirli tayangan romli ko’priklar tayanchlarning notekis cho’kishi va harorat deformatsiyalariga kamroq sezgirlikka ega. Biroq,, sharnirning mavjudligi ko’prikdan foydalanishni yomonlashtiradi.
Arkli ko’priklarni, qoidaga ko’ra, katta oraliqlarni qoplash uchun qo’llaniladi. Arkli tizimlarda yuk ko’taruvchi konstruksiya o’zida siqilishga ishlaydigan egri chiziqli brusni namoyon qiladi. Shu o’rinda temirbetonning mustahkamlik xossalari yanada to’laroq ishlatiladi. Тiraluvchan va tiralishsiz arkli ko’priklar qo’llaniladi. Тiralishsiz arkli ko’priklar qurama (kombinatsiyalangan) tizimlarga kiritiladi. Тiraluvchan ko’priklar ishonchli zaminni talab qiladi. Sharnirsiz, bir, ikki va uch sharnirli arkli ko’priklar farqlanadi. Arkli tizimlarning kamchiliklariga industrial yasaluvining murakkabligi, tayyorlashning sermehnatliligi, ta’mirlash yoki almashtirishning murakkabligi kiradi. Katta miqdordagi yig’ma elementlardan bunyod qilinadigan arkli ko’priklar odatda ortiqcha deformatsiyaga ega.
Qurama ko’priklar ikki va undan ortiq tizimlarning birgalikdagi ishi bilan xarakterilanadi. Zo’riqishlarining ratsional taqsimlanishi tufayli tejamkorligi bilan ajralib turadigan va shu bilan birga, katta oraliqlarni qoplash imkonini beradigan vantli ko’priklar bunga misol bo’lib hizmat qila oladi. Тemirbeton bikrlik to’siniga ega bo’lgan vantli ko’priklar esa me’moriy hamda iqtisodiy afzalliklari bilan ajralib turadi. Yaqin kelajakda bikr (temirbetondan qilingan) vantlarni qo’llanishi bunday tizimlarni temir yo’l ko’priklarida ham muvaffaqqiyat bilan qo’llash imkonini beradi. Hozircha qurama ko’priklar ko’proq avtoyo’l va shahar ko’priklarida qo’llanilib kelmoqda.
1.2. Yuk va ta’sirlar
Ishlash jarayonida ko’prik konstruksiyalari turli xil ta’sirlar va turli xil yuklarni o’ziga qabul qiladi. Тa’sirlar kuchli va kuchsiz bo’lishi mumkin.
Kuchli yuklarga, ya’ni tashqi kuch sifatida ta’sir etadigan yuklarga quyidagilar kiradi:
– foydali yuklar, ya’ni konstruksiya qabul qilishi lozim bo’lgan yuklar (transport, mashina va asbob-uskunalar vazni, texnologik materiallar hamda odamlar og’irligi kabilar);
– zilzila va dinamik kuchlar ta’sirida vujudga kelgan inersion yuklar va hokazo.
Harorat, namlik, radiatsiya, zararli muhit kabi ta’sirlar kuchsiz, ya’ni kuchga bog’liq bo’lmagan ta’sirlarga kiradi.
Hisoblash jarayonida ishtirok etadigan yuklarni belgilashda konstruksiyani mustahkam va, ayni bir paytda, tejamli bo’lishini yodda tutishimiz lozim. Yuklar konstruksiyaning vazifasiga qarab turlarga ajratiladi. Me’yoriy yuklarni turlari “Yuklar va ta’sirlar” deb nomlangan qurilish me’yorlari va qoidalarida (KMK 2.01.07–97) batafsil bayon etilgan [7]. Me’yoriy yuklar konstruksiyaning tejamlilik talablariga javob beradigan tarzda belgilanadi.
Тemirbeton konstruksiyalarini hisoblash nazariyasi ana shu ta’sirlarning barchasini inobatga ola bilishi zarur (1.1-jadv.).
1.1-jadval
Yuklarning sinflanishi
Yuklar va ta’sirlar
|
Doimiy
|
Kurilish konstruksiyalari vazni, tuproq og’irligi va bosimi, oldindan uyg’otilgan zo’riqish va boshqalar
|
Vaqtincha (muvaqqat)
|
Uzoq muddatli
|
Jihozlar vazni, gaz, suyuqlik va sochiluvchan jism bosimi, bitta krandan tushgan yuk va boshqalar
|
Qisqa muddatli
|
Хarakatlanuvchi tarkib, odamlar vazni, kranlar, telferlar, vaqtincha jihozlar, qor og’irligi, shamol bosimi va boshqalar
|
Maxsus
|
Zilzila va portlash ta’siri, avariya yuklari, gruntning notekis cho’kishidan hosil bo’lgan yuklar
|
1.2-jadval
Yuklarning uyg’unlashuvi (qo’shilish rejasi)
Yuklarni qo’shish
|
Asosiy qo’shilma-lar
|
I guruh
|
Doimiy yuk
|
Uzoq muddatli yuk
|
Bitta qisqa muddatli yuk
|
II guruh
|
Doimiy yuk
|
Uzoq muddatli yuk
|
Ikkita va undan ortiq qisqa muddatli yuklar f =0,9
|
Maxsus qo’shilmalar
|
Doimiy yuk
|
Uzoq muddatli yuk
|
Qisqa muddatli yuk f =0,8
|
Yakka maxsus yuk
|
1.3. Ko’prik konstruksiyalarida ishlatiladigan materiallar va ularning xossalari
Beton va uning xossalari. Betonning sinflanishi. Bog’lovchi, to’ldiruvchi va suv aralashmasining qotishidan hosil bo’lgan sun’iy tosh beton deb ataladi. Beton quyidagi turlarga bo’linadi: og’ir, yengil, maydadonali, zo’riquvchi, yacheykali va b.
Og’ir beton – bu zich strukturali beton bo’lib, sementli bog’lovchi, katta va mayda zich to’ldiruvchilardan tashkil topgan. U qurilishda eng ko’p tarqalgan beton bo’lib, asosan yuk ko’taruvchi konstruksiyalarda ishlatiladi.
Yengil beton (sementli bog’lovchi va g’ovak to’ldiruvchilardan tashkil topgan) bino va inshootlarning yuk ko’taruvchi va ko’tarmaydigan konstruksiyalarida ishlatiladi.
Yacheykali beton yuk ko’tarmaydigan konstruksiyalarda, katta g’ovakli – faqat betonli konstruksiyalarda (masalan, drenajlar va gidrotexnik inshootlar filtrlari), maydadonali beton esa yig’ma konstruksiyalarni choklarini to’ldirish uchun va armotsementli konstruksiyalarda ishlatiladi.
Betonning siqilish mustahkamligi sinflapi B harfi bilan belgilanib, miqdor jihatidan (1.1) formula orqali aniqlangan kubik mustahkamligiga teng bo’ladi. Betonning mustahkamlik bo’yicha sinflari yoki me’yoriy qarshiliklari nazorat qilinadigan tavsif hisoblanadi. Bu tavsif beton buyumning ishchi chizmasida qayd etiladi, buyumni tayyorlashda unga qat’iy amal qilish zaruriy talab hisoblanadi.
Beton prizmalarining siqilish Rbn va cho’zilish Rbtn bo’yicha me’yoriy qarshiliklari (tajriba yo’li bilan aniqlanmasa) kubik mustahkamligi orqali aniqlanadi. Betonning mustahkamligiga baho beradigan asosiy ko’rsatkich uning kubik mustahkamligidir.
Betonning siqilish mustahkamligi bo’yicha sinfi (B) beton kublarni sinash yo’li bilan aniqlanadi. Kubning qirralari 15 sm dan bo’lib, 28 sutka mobaynida 20±2oС haroratda, havo namligi 95 % dan kam bo’lmagan sharoitda saqlangandan keyin sinaladi.
Ko’prik konstruksiyalari uchun betonning siqilishga bo’lgan mustahkamligi bo’yicha quyidagi sinflari ko’zda tutilgan: B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60.
Zo’riqtirilgan beton uchun B20 – B60 bo’lgan beton sinflari qabul qilinadi. Oldindan zo’riqtirilgan konstruksiyalardagi armatura kanallarini 28-kunga kelib mustahkamligi kamida 29,4 MPa bo’lgan qorishma bilan to’ldiriladi. Hisob ishlarida betonning prizma mustahkamligi ishlatiladi. Bu mustahkamlik kubik mustahkamligining 72 – 77 % ini tashkil etadi: Rb = 0,75R.
Betonning bo’ylama cho’zilish mustahkamligi bo’yicha sinfi Bt ko’pgina inshootlarda (masalan, gidrotexnika inshootlarida) beton mustahkamligining asosiy ko’rsatkichi hisoblanadi. Betonning cho’zilishdagi mustahkamligi siqilishdagiga nisbatan 10 – 20 marta kam bo’lib, quyidagi empirik formula yordamida aniqlanadi:
(1.1)
Bo’ylama cho’zilish mustahkamligi bo’yicha betonning quyidagi sinflari belgilangan: Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2. Beton sinfi konstruksiyaning vazifasi va ishlash sharoitiga bog’liq holda texnik-iqtisodiy ko’rsatkichlar asosida belgilanadi.
Betonning qirqilishdagi mustahkamligi Rsh = 2Rbt, sinishdagi mustahkamligi (l,5 – 2)Rbt, ko’p sonli takroriy yuklanishlardagi mustahkamligi Rr=(0,95 – 0,5)Rbt bo’ladi.
Shunday qilib, turli xil quch ta’siri ostida betonning mexanik mustahkamligi taxminan quyidagi qiymatlarga ega:
kubiklarni siqqanda R;
prizmalarni siqqanda (0,7…0,8)R;
o’q bo’ylab cho’zilishda (0,05…0,1)R;
egilishdagi cho’zilishda (0,1…0,18)R;
sof qirqilishda (0,15…0,3)R;
yorilishda (0,1…0,2)R.
Betonning sovuqbardoshlik bo’yicha markasi deganda, suv shimdirilgan betonni navbatma-navbat muzlatib eritganda beton namunalari bardosh beradigan sikllar soni tushuniladi. Og’ir beton uchun sovuqbardoshlik bo’yicha quyidagi markalar belgilangan: F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500.
Cyv o’tkazmaslik bo’yicha beton markasi sinalayotgan namunadan suv sizib o’tishi kuzatilmaydigan bosimni ifodalaydi. Suv o’tkazmaslik markalari – W2; W4; W6; W8; W10; W12, bunga mos qeladigan suv bosimlari – 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 MPa. Zo’riqtirilgan beton uchun W12 dan kam bo’lmasligi kerak.
Zichlik bo’yicha beton markasi uning quritilgan holatdagi o’rtacha zichligini ifodalaydi. Yengil betonlarning zichlik bo’yicha markasi D800 dan D2000 ga qadar har 100 oraliqda o’zgarib boradi. Zichligi 2000 – 2200 kg/m3 bo’lgan betonlar o’rta vaznli, 2200 kg/m3) dan ortiq bo’lganlari esa og’ir betonlarga kiradi.
Me’yoriy qarshiliklar. Beton bir jinsli bo’lmaganligi va turli xil omillarning ta’sir etishi natijasida xossalari keng miqyosda o’zgaruvchan bo’ladi, lekin, shunga qaramay, hisob ishlarida ma’lum darajada ishonarli bo’lgan mustahkamlik ko’rsatkichlaridan foydalanishga to’g’ri keladi.
Betonning me’yoriy kubik mustahkamligi (me’yoriy qarshilik) deganda quyidagi formuladan aniqlanadigan miqdor tushuniladi:
Rn=Rm(1 – 1,64V), (1.2)
bu yerda Rm – betonning o’rtacha statistik mustahkamlig’i; V – beton mustahkamligining o’zgaruvchanlik koeffitsiyenti bo’lib, og’ir va yengil betonlar uchun o’rtacha 0,135 ni tashkil etadi.
|