Темир-бетон конструкциялары үчүн материалдардын талаптарын эсептөө
Темир-бетон конструкциялары үчүн материалдардын керектөөсүн эсептөө курулуш долбоорлорун пландаштырууда жана ишке ашырууда маанилүү кадам болуп саналат. Так эсептөөлөр чыгымдардын натыйжалуулугуна, өз убагында сатып алууга жана талаадагы иштердин сапатына таасир этет. Материалдардын жетишсиздиги ишти кечеңдетиши мүмкүн, ал эми ашыкча материалдар чыгымдардын көбөйүшүнө, калдыктардын пайда болушуна жана сактоонун көбөйүшүнө алып келиши мүмкүн. Бул макалада темир-бетон конструкциялык элементтери үчүн материалдардын керектөөсүн эсептөөнүн негизги түшүнүктөрү, эсептөө кадамдары жана жалпы ыкмаларынын мисалдары талкууланат.
1. Темир-бетондогу материалдык компоненттер
Жалпысынан алганда, темир-бетон конструкциялары эки негизги материалдардын тобунан турат:
1. Бетон: цементтин, майда агрегаттын (кумдун), ири агрегаттын (шагыл/майдаланган таштын), суунун жана зарыл болсо, аралашмалардын аралашмасы. Бетонго болгон муктаждык адатта көлөм бирдиктеринде (м³) эсептелет.
2. Арматураланган болот: негизги арматурадан, кесүүчү арматурадан (үзөнгү/спираль) жана бөлүштүрүүчү арматурадан же кичирейтүүчү арматурадан турат. Болотко болгон муктаждык салмак бирдиктеринде (кг же тонна) жана узундукта (м) эсептелет.
Мындан тышкары, калыптар (жыгач, фанера, болот калыптар), зым тор, аралыктар жана катуулантуучу кошулма сыяктуу таяныч материалдар бар. Бирок, темир-бетон конструкциялык материалын эсептөөнүн негизги багыты, адатта, бетондун көлөмү жана арматураланган болоттун салмагы болуп саналат.
2. Бетондун көлөмүн эсептөөнүн негизги принциптери
Бетондун көлөмүн эсептөө негизинен конструкциялык элементтер үчүн геометриялык көлөм формуласын колдонот. Айрым жалпы эсептелген элементтер:
– Плита: Көлөмү = узундугу × туурасы × калыңдыгы
– Нур: Көлөмү = узундугу × туурасы × бийиктиги (же нурдун кесилиш өлчөмдөрү)
– Мамыча: Көлөмү = кесилиш аянты × бийиктиги
– Негизги пайдубал: Көлөмү = узундугу × туурасы × калыңдыгы (же долбоорго ылайык трапеция/баскычтуу форма)
Бетондун көлөмү аныкталгандан кийин, пландаштыруучулар, адатта, калдык коэффициентин же талаанын чыдамдуулугун кошушат. Бул көлөм жумуштун татаалдыгына жана куюу ыкмасына жараша болот, бирок тыкан, көзөмөлдөнгөн жумуш үчүн жалпысынан 2–5% тегерегинде жана эгерде аянттын шарттары идеалдуу эмес болсо, жогору болушу мүмкүн.
Кыскача мисал
Мисалы, өлчөмү 10 м × 8 м жана калыңдыгы 0,12 м болгон пол плитасы:
– Көлөмү = 10 × 8 × 0,12 = 9,6 м³
Эгерде калдыктар 3% болсо:
– Долбоордук көлөмү = 9,6 × 1,03 = 9,888 м³ ≈ 9,89 м³
3. Бетондун көлөмүн материалдык талаптарга (цемент, кум, шагыл, суу) айландыруу
Талаа шартында бетонду эки негизги жол менен алууга болот:
1. Даяр бетон аралашмасы: талаптар жөн гана сапатына жараша м³ менен көрсөтүлөт (мисалы, K-250, fc' 20 МПа ж.б.).
2. Курулуш аянтчасындагы бетон аралашмасы (курулуш аянтчасында аралаштырылат): бетондун көлөмү материалдык талаптарга бөлүнүшү керек.
Аралашма үчүн материалга болгон талаптар аралашманын дизайнына жараша болот. Жөнөкөй ыкма көбүнчө 1 м³ бетонго карата курамдык таблицаны колдонот. Жалпы көрсөтмө катары (маанилер стандарттарга, материалдарга жана сапаттык көрсөткүчтөргө жараша өзгөрүшү мүмкүн), орто класстагы бетондун 1 м³ үчүн талаптар төмөнкүлөрдөн турушу мүмкүн:
– Цемент: 300–400 кг
– Кум: 0,45–0,55 м³
– Шагыл: 0,70–0,85 м³
– Суу: 160–210 литр
Олуттуу айырмачылыктардан улам, жумуш аралаштыруу формуласын же лабораториялык аралаштыруу дизайнын колдонуу жакшы. Бирок, баштапкы бюджеттик смета (ББС) үчүн көбүнчө таблицалык ыкма колдонулат.
Ыкманын иллюстрациясы
Эгерде 1 м³ бетон үчүн 350 кг цемент, 0,5 м³ кум, 0,8 м³ шагыл, 180 литр суу колдонулса, анда 9,89 м³ үчүн:
– Цемент = 9,89 × 350 = 3.461,5 кг ≈ 3,46 тонна (≈ 69 зак @50 кг)
– Кум = 9,89 × 0,5 = 4,945 м³
– Шагыл = 9,89 × 0,8 = 7,912 м³
– Суу = 9,89 × 180 = 1.780,2 литр
Зарыл болсо, таштандыларды, айрыкча, талаадагы иштетүүдөн жана жоготуулардан улам пайда болгон кум менен шагылдарды (мисалы, 5–10%) кошуңуз.
4. Арматуралык болотко болгон талаптарды эсептөө
Көлөмгө негизделген бетондон айырмаланып, арматура болоту төмөнкүчө эсептелет:
- бутактардын саны,
– ар бир таякчанын узундугу,
– арматуранын диаметри,
– метрге салмак (кг/м).
4.1 Арматуранын бир метрге салмагы
Болоттун салыштырма салмагы, адатта, 7.850 кг/м³ деп эсептелет. Иш жүзүндө, арматуранын бир метрге болжолдуу салмагын төмөнкү формула менен эсептесе болот:
Салмагы (кг/м) = 0,006165 × d²
d мм менен.
Мисал:
– D10: 0,006165 × 10² = 0,6165 кг/м
– D13: 0,006165 × 13² = 1,042 кг/м
– D16: 0,006165 × 16² = 1,579 кг/м
– D19: 0,006165 × 19² = 2,224 кг/м
Бул маани баалоочулар тарабынан кеңири колдонулган стандарттуу таблицага жакын.
4.2 Арматура талаптарын эсептөө кадамдары
1. Структуралык сүрөттү аныктаңыз: анкердин же тигиштин диаметри, саны, аралыгы жана узундугу.
2. Элементтин өлчөмдөрүнө негиздеп, арматуранын таза узундугун эсептеп, андан кийин төмөнкүлөрдү кошуңуз:
– илгичтин (илгичтин) узундугу, эгер бар болсо,
– бөлүштүрүүнүн узактыгы,
– муундардын бири-бирине дал келүүсүнүн узундугу,
– ийүү үчүн кошумча.
3. Жалпы узундукту = таякчалардын санын × ар бир таякчанын узундугун эсептегиле.
4. Салмакка айландыруу = жалпы узундук × метрге салмак.
5. Калдыктар жана сыныктар үчүн калдыктарды (жалпысынан 3–7%) кошуңуз.
Блок үчүн үлгү түшүнүк
Мисалы, узундугу 6 м болгон устундун үзгүлтүксүз 4D16 түбүндөгү негизги арматурасы бар. Ар бир устундун ар бир учунда кошумча 0,4 м өнүктүрүү талап кылынат деп коёлу (бул мисал катары гана берилген; чыныгы маанилер долбоорлоо талаптарына жараша болот).
– Ар бир таякчанын узундугу = 6 + 0,4 + 0,4 = 6,8 м
– Жалпы узундугу = 4 × 6,8 = 27,2 м
– Салмагы D16 = 1,579 кг/м
– Жалпы салмагы = 27,2 × 1,579 = 42,95 кг
Үзөңгүлөр үчүн эсептөө адатта төмөнкүдөй болот:
– үзөңгүлөрдүн санын аныктоо = (натыйжалуу узундук / аралык) + 1,
– 1 үзөңгүнүн узундугун эсептегиле = тордун айланасы + кошумча илгичтер,
– көбөйтүү, андан кийин метрге салмак боюнча айландыруу.
5. Баалоодо көп учурда унутулуп калган факторлор
Материалдык муктаждыкты так эсептөө үчүн төмөнкү факторлорду эске алуу керек:
1. Бетон каптамасынын калыңдыгы үзөңгүлөрдүн так өлчөмдөрүнө жана арматуранын натыйжалуу узундугуна таасир этет.
2. Бөлүштүрүүчү жана айланма муундардын узундугу, айрыкча узун элементтер үчүн болотту керектөөнү бир кыйла жогорулатат.
3. Заводдук штангалардын стандарттуу узундугундагы айырмачылыктар (адатта 12 м). 12 м штангадан кесүү дайыма эле колдонууга жараксыз металл калдыктарына алып келет.
4. Талаанын дизайнына (цехтин чиймесине) өзгөртүүлөр, мисалы, тешиктерди жылдыруу, туташтыруу деталдарынын өзгөрүшү же кошумча бекемдөө зарылдыгы.
5. Калыптын жана куюу ыкмасынын сапаты бетон калдыктарына (төгүлүү, агып кетүү ж.б.) таасир этет.
6. Арматуранын түрү (жөнөкөй/бумалуу) жана илгичтин узундугунун деталдарына таасир этүүчү ийилүү шарттары.
6. Практикалык ыкмалар: кайталоо жана штанганы ийүү графиги (BBS)
Түзүлгөн долбоорлор үчүн арматурага болгон талаптар төмөнкүлөрдү камтыган арматуралардын тизмеси болгон штанганы ийүү графигин (BBS) колдонуу менен эсептелет:
– штрих-код,
– форма,
– диаметри,
- кесүү узундугу,
- сумма,
- жалпы узундугу,
- жалпы салмагы.
BBS менен болотту даярдоо так болуп, өндүрүштү жеңилдетет жана калдыктарды азайтат. Бетон үчүн, ар бир элементтин (мамычалар, устундар, плиталар, тепкичтер) көлөмдүк кайталоолору, адатта, куюу ырааттуулугуна ылайыкташтыруу үчүн ар бир кабатка же куюу зонасына чогултулат.
7. Корутунду
Темир-бетон конструкциялары үчүн материалдык талаптарды эсептөө негизинен эки факторго негизделет: бетондун көлөмү жана арматураланган болоттун салмагы. Бетондун көлөмү геометриялык элементтерден эсептелет жана калдыктардын акылга сыярлык коэффициенти кошулат. Ошол эле учурда, арматуранын талаптары деталдуу конструкциялык чиймелерден (саны, диаметри, аралыгы жана илгич менен туташтыруунун чоо-жайы) эсептелет жана андан кийин метрге салмакты колдонуу менен салмакка айландырылат. Тактыкты жогорулатуу жана калдыктарды азайтуу үчүн, куюу зонасы боюнча арматура жана көлөмдүн кайталанышы үчүн BBS колдонуу сунушталат. Баштапкы этаптарда болжолдуу эсептөөлөр таблицалык ыкманы колдонушу мүмкүн, бирок ишке ашыруу жакындаган сайын, материалдарды так сатып алууну, долбоорду натыйжалуураак жүргүзүүнү жана конструкциялык сапатты сактоону камсыз кылуу үчүн эсептөөлөр акыркы жумушчу чиймелерге жана пландаштыруу чоо-жайына шилтеме бериши керек.
