Ўзбекистон республикаси олий таълим, фан ва инновациялар вазирлиги тошкент архитектура қурилиш университети

ФЕРМАНИ ЛОЙИҲАЛАШ ВА ХИСОБЛАШ
Талаб қилинади: Фермани қисмларидаги кучларни ва қисм юзаларини ҳисоблаш:
Бошланғич маълумотлар:

1. 
   Ферма узунлиги l = 21 м.
   
2. 
   Тугунлар орасидаги масофа b = 1,75м.
   
3. 
   Ферма баландлиги h = 2,1 м
   
4. 
   Қор юки с₀= 1,0 кН/м².
   
5. 
   Ҳисобий қаршилик R_y=22 кН/см²
   
6. 
   Фермани кадами S=9 м.
   
7. 
   Бино узунлиги H=54 м
   

Бино иситилади, ферманинг боғланиши шарнирли. Фермани ҳисоби ва унинг қисмларини лойиҳалаш куйидаги босқичлардан иборат:
1. Фермани геометрик чизмасини аниклаш.


2. Юкларни аниқлаш.
Фермани қисмларига доимий ва вақтли юклардан ташқари, ферманинг ўз оғирлигидан тугунлардан ва том қатламида хосил бўладиган юклар хам таъсир этади.
Қуйидаги мисолда вақтли юк сифатида қор қатламидан хосил бўлган юк қабул қилинади.
Ферманинг 1м² горизонтал юзадаги меъёрий оғирлигини қуйидаги формула билан аниқлаймиз.
q= k х l = 0.01 x 21=0.21 кН/м²
k=0.01 kH/м³ – ферма оғирлиги коэффициенти.
Коэффициенти k пайвандли (сваркали) фермаларда хисобга олинади.
Фермага таъсир этаётган юкларни жамлаш
Доимий таъсир этаётган юкларни аниқлаймиз. Бу том конструкциясини ўз оғирлиги кўпинча фермага тенг тарқалган юк қилиб қабул қилиб олинади. Том конструкцияси (ферма) нинг 1 м² да ҳосил бўлаётган ҳисобий юкни аниқлаймиз.

№	Юклар		Меъёрий юк кН/м^2		Юк бўйича ишончлилик коэф.		Хисобий юк кН/м^2
1.	Тугунлар (связь)		0,05		1.05		0,0525
2	Сендвич панел		0,38		1,2		0,456
3	Тўсинлар (прагон)		0,15		1.05		0,1575
4	Том конструкциясининг ўз оғирлиги (Ферма) q= k х l= 0.01 x 24= 0.24 кН/м^2		0,21		1.05		0,2205
Жами доимий юк:		0,79				0,8865
1.	Қор юки		1,0		1,4		1,4
Жами юк:		1,79				2,286

Ферманинг 1 метрига таъсир этаётган юк

– устунлар қадами
Тугунлардаги хисобий юкдан хосил бўлган кучни аниклаш.
Ферма ва юклар симметрик эканини назарга олиб хисобни ферманинг ярми учун бажарамиз. Ферма кисмларидаги ички кучларнинг курилиш механикаси чизма усулидан фойдаланиб муносабат чизмасини курамиз.
Ферманинг хисоб чизмаси сифатида бутун узунлиги бўйича тенг таъсир этувчи бирлик юк таъсирини қабул қиламиз.
Тугунга тушаётган бирлик юк тугунлар орасидаги масофанинг яримига тенг.
F₁=q (b₀+b₁/)2= 1 (0+1,75)/2= 0,875 кН
F₂=q (b₁+b₂)/2 =1 (1,75+1,75)/2=1,75 кН
R_a=R_b=(2F₁+11F₂)/2=(0,8*1+11*1,75)/2=10,5 кН


3. Фермани қисмларидаги кучларни аниқлаш

8. 
   Фермани 1:100 масштабда чизамиз.
   
9. 
   Ташқи кучларни қўйиб, берк ва очиқ майдонларни белгилаб оламиз.
   
10. 
    Кучлар кўп бурчагини кўраётганда чизмада ташқи кучларни соат стрелкаси бўйича жойлаштирамиз.
    
11. 
    Фермага таъсир килаётган кучлар олдинги майдоннинг белгисини кучнинг бошланиши, кучдан кейингисини охиргиси деб қабул қиламиз.
    
12. 
    Ферма қисмларидаги кучларнинг тугун кесиш усули билан аниқлаймиз ва шундай тугун танлаймизки, ундаги номаълумлар сони иккитадан ортиқ бўлмасин.
    

Кучнинг ишорасини аниқлаш учун чизмага қараймиз. Агар куч тугунга йўналган бўлса, сиқилишга ва аксинча тескари йўналган бўлса, чўзилишга ишлайди.

Максвелл-Кремон диаграммаси М 1:100

Ферма элементларида ҳосил бўладиган ҳисобий кучлар

№	Элемент номи	Элементлар белгиси	q=1 дан ҳосил бўлган куч	Ҳисобий куч, кН
				Чўзиладиган	Сиқиладиган
1	Юқори сарров	В-1	0	0	0
		Г-3	-14,65		-301,4
		Д-4	-14,65		-301,4
		Е-6	-23,20		-477,3
		Ж-7	-23,20		-477,3
		З-9	-26		-534,9
2	Пастки сарров	А-2	8,1	166,65	0
		А-5	19,6	403,2
		А-8	25,5	521,5
3	Ҳавонлар	1-2	-13		-267,5
		2-3	10,4	213,96
		4-5	-7,9		-162,5
		5-6	5,6	115,2
		7-8	-3,2		-65,8
		8-9	1	20,574
4	Тиргаклар	Б-1	-0,875	0	-18
		3-4	-1,75		-36
		6-7	-1,75		-36

Ферма элементлари чўзилишга ёки сиқилишга ишлайди.


4. Ферма қисмларининг кесим юзаларини танлаш
Кесим юзаларини танлашни пўлатнинг маркасини белгилашдан бошлаймиз.
Ферманинг асосий қисмига маркаси 18 ПС ГОСТ 235-70-79 бўлган пўлатни қабул қиламиз. Бу пўлатнинг хисобий қаршилиги:
R_y = 22 кН/см²


Сарров (юқори сарров) қисмларининг ҳисоби
Кесим юзаларини танлашни энг катта куч таъсир этаётган З-9 қисмдан бошлаймиз. N_З-9 = 534,9 кН.
Сарров қисмларининг хисоби. Сарров қисмларининг хисобий узунлиги l₀ сифатида тугунлар орасидаги масофа қабул қилинади. l₀=175 см
Сарров қисмининг эгилувчанлиги = 55 деб қабул қиламиз. У холда марказий сиқилган қисмининг тўғри йўналиш бўйича эгилиш коэффициентини  = 0.838 га тенг деб оламиз.
Қисмнинг талаб этилган кўндаланг кесим юзасини хисоблаймииз.
= 534,9x0.95 /0.838 x 22 x 0.95 = 29 см² /2= 14,5 см²
Бу ерда γ_n=0.95 биноларнинг вазифаси бўйича ишончлилик коэффициенти 2-синф бинолар учун қабул қиламиз.
γ_с=0.95 иш шароитини ҳисобга олувчи коэффициент
Фасонканинг қалинлиги хавон ва тиргаклардаги кучларнинг миқдорига қараб, қуйидаги жадвалдан қабул қиламиз. N=267,5 кН бўлганда t=12 мм қабул қилинади.

N кН	< 260	260 – 400	410 – 600	610 – 1000
t мм	8	10	12	14

Натижага қараб сортаментдан 2 та тенг томонли бурчак ∟100х12 қабул қиламиз.
A = 15,2x2 =30,4 см² i_x = 3,39 см i_y = 4,92 см
Сарров қисмининг хақиқий эгилувчанлигини хисоблаймиз.
_х = l_o / i_x=175/3,39 = 52 < 150
_y = l_o / i_y=175/4.92 = 35 < 150
Эгилувчанликнинг энг катта қийматига қараб, коэффициент  ни аниқлаймиз.
_х = 52 га қараб,  = 0.851
Сарров устиворлигини текширамиз.
= 534,9x0.95/0.851 x 30,4 x 0.95= 20,72 кН/см² ≤ 22 кН/см²
(24-20,72)/22*100% = 5,8 %


Пастки сарров ҳисоби
Хисобий энг катта зўриқиш ҳосил бўлган А-8 қисми учун амалга оширамиз. Хисобий куч – N_А-8 = 524,6 кН.
Тагсарров учун талаб этилган кесим юзасини аниқлаймииз.
= 524,6x0.95/22x0.95=23,81 см²/2 = 11,9 см²
Натижага қараб сортаментдан 2 та тенг томонли ∟100х8 қабул қиламиз.
A = 12,3x2=24,6 см² i_x= 2,44 см i_y=3,77 см
Кесимнинг устиворлигини текширамиз.
= 524,6x0.95 / 24,6x0.95 = 21,3 kH/ см² ≤ 22 кН/см²
(22-21,3)/22*100% = 3 %
Таг сарров кисимларининг эгилувчанлигини рухсат этилган миқдор _n= 400 дан ошиб кетмаслиги керак. l = 400 см.
_х = l_o / i_x =400/2,44= 164 < 400
_y = l_o / i_y =400/3,77 = 106 < 400
1-2 сиқилишга ишлайдиган хавон хисоби
Хавондаги хисобий куч N_1-2 = 267,5 кН
Хисобий узунлик l_ox = 0.8· l_1-2= 0.8274= 219,2 см.
Хавон эгилувчанлигини  = 95 деб қабул қиламиз, унда  =0.603
Хавоннинг талаб этилган кўндалан кесим юзасини аниқлаймиз.
= 267,3x0.95/0.603x22x0.95 = 20,2см²/2 = 10,1 см²
Натижага қараб сортаментдан 2 та тенг томонли ∟100х6,5 қабул қиламиз.
A = 10,1x2=20,2 см² i_x=2,29 см i_y=3,47 см
Хавон қисмининг хақиқий эгилувчанлигини хисоблаймиз.
_х = l_o / i_x=219,2/2,29 = 95<150
_y = l_o / i_y=274/3,47 = 79<150
Эгилувчанликнинг энг катта қийматига қараб, коэффициент  ни аниқлаймиз.
_х =95 га қараб,  = 0.603
Хавон устиворлигини текширамиз.
= 267,5x 0.95/0.603х20,2x0.95= 21,96 кН/см² ≤ 22 кН/см²
(22-21,96)/24*100% = 0,18 %
2-3 чўзилишга ишлайдиган xавон хисоби
Хавондаги хисобий куч N_2-3 =213,96 kN
Хисобий узунлик l_ox = l_1-2= 219,2 см.
Хавоннинг талаб этилган кўндалан кесим юзасини аниқлаймиз.
= 213,96 x 0.95/ x 22 x 0.95 = 9,72 см²/2 = 4,86 см²
Натижага қараб сортаментдан 2 та тенг томонли ∟63x4 қабул қиламиз.
A =4,96 х2=9,92см² i_x=1,95см i_y=2,86см
Хавон қисмининг хақиқий эгилувчанлигини хисоблаймиз.
_х = l_o / i_x=274/1,95 = 140 < 400
_y = l_o / i_y=274/2,86 = 95< 400
Хавон устиворлигини текширамиз.
= 213,96x0.95/9,92x0.95= 21,57 кН/см² ≤ 22 кН/см^{2
(22-21,57)/22*100=1,9%}