1-ma’ruza mavzu. Mustahkamlikka hisoblashning asosiy tushunchalari. Reja

Ichki kuchlar quyidagicha ta’riflanadi:

• 
  ajratilgan qismga qo‘yilgan tashqi kuch va reaksiya kuchlaridan tekshi- rilayotgan kesim normaliga mos keluvchi o‘qqa nisbatan olingan proyeksiyalarning algebraik yig‘indisiga bo‘ylama kuch deyiladi;
  
• 
  ajratilgan qismga qo‘yilgan tashqi kuch va reaksiya kuchlaridan ox va oy markaziy bosh inersiya o‘qlariga* nisbatan olingan proyeksiyalarning algebraik yig‘indisiga ko‘ndalang (kesuvchi) kuch deyiladi;
  
• 
  ajratilgan qismga qo‘yilgan tashqi kuch va reaksiya kuchlaridan tekshirilayotgan kesim og‘irlik markazidan o‘tuvchi ox va oy o‘qlarga nisbatan olingan momentlarning algebraik yig‘indisiga eguvchi moment deyiladi;
  
• 
  ajratilgan qismga qo‘yilgan tashqi kuch va reaksiya kuchlaridan tekshirilayotgan kesim normaliga mos keluvchi o‘qqa nisbatan olingan momentlarning algebraik yig‘indisiga burovchi moment deyiladi.
  

b) 3-rasm.

Tekshirilayotgan jismlarning istalgan kesimida yotuvchi nuqtadagi ichki kuchlar intensivligining o‘lchovini bilish maqsadida kuchlanish tushunchasi kiritilgan. Faraz qilaylik, tekshirilayotgan kesimning biror nuqtasi atrofidan olingan AA elementar yuzachaga ichki kuchlarning teng ta’sir etuvchisi AR qo‘yilgan bo‘lsin (3-rasm, a,b).

Ichki kuchlar teng ta’sir etuvchisining elementar yuzachaga nisbati o‘rtacha kuchlanish deyilib, quyidagicha ifodalanadi:
(13)
Demak, kuchlanish kesim yuza birligiga to‘g‘ri keluvchi ichki kuch bo‘lib, yo‘nalishi dagi R ning chekli yo‘nalishiga mos keluvchi vektor kattalik ekan.
To‘la kuchlanish quyidagicha aniqlanadi: (14)
Kuchlanishlar Pa, MPa lar bilan o‘lchanadi.
To‘la kuchlanish vektorini koordinata o‘qlariga parallel bo‘lgan uchta tuzuvchiga ajratamiz (2.8-shakl, b); bu tuzuvchilarning birinchisini o normal vaqolgan ikkitasini t urinma kuchlanishlar deb ataymiz. Odatda, to‘la kuchlanishning tashkil etuvchilari bir indeksli o (bu yerda, indeks yuzaga o‘tkazilgan normalning yo‘nalishini ko‘rsatadi) va qo‘sh indeksli (bu yerda, birinchi indeks yuzaga o‘tkazilgan normalning yo‘nalishini, ikkinchisi esa urinma kuchlanish tashkil etuvchisining yo‘nalishini ko‘rsatadi) bilan belgilanadi.
Yuqoridagi ifodadan foydalanib, normal va urinma kuchlanishlarni aniqlaymiz:
(15)
Normal kuchlanishlar bo‘ylama (chiziqli) deformatsiyalarni, urinma kuchlanishlar esa siljish (burchakli) deformatsiyalarni yuzaga keltiradi.
To‘la kuchlanish va uning tashkil etuvchilari orasida quyidagi munosabat mavjud:
(16)
Konstruksiya elementlarini kesimi, uning ishlash davrining boshidan to oxirigacha yemirilmasligi va materialning iqtisodiy tejamli bo‘lish talabini e’tiborga olgan bir vaqtda katta deformatsiya hosil bo‘lmasligini to‘liq taminlash kerak.
Ko‘ndalang kesimning zarur o‘lchamlari konstruksiya elementini mustahkamlikka, bikirlikka va ustivorlikka hisoblash natijasida aniqlanadi.
Mustahkamlikka hisoblashda quyidagi talab bajarilishi lozim: konstruksiya elementlarida hosil bo‘ladigan eng katta kuchlanish (normal, urinma yoki ularning kombinatsiyalari) material uchun berilgan ruxsat etilgan kuchlanish qiymatidan ortib ketmasligi shart.
Konstruksiya elementlarini mustahkamlikka hisoblashning quyidagi uch xil usuli mavjud:

1. 
   Ruxsat etilgan kuchlanish usuli;
   
2. 
   Chegaraviy holatlar usuli;
   
3. 
   Xavfli yuklar usuli.
   

Bu paragrafda konstruksiya elementlarini mustahkamlikka hisoblash usulini qisqacha ko‘rib chiqamiz.
Konstruksiya elementlarini bikirlikka va ustuvorlikka hisoblash usulilarini keyingi boblarda qaraymiz.
Ruxsat etilgan kuchlanish usuli
Konstruksiya elementlarining xavfli ko‘ndalang kesimlarida hosil bo‘ladigan normal kuchlanish qiymati, uning materiali uchun berilgan ruxsat etilgan kuchlanishdan ortib ketmasa, bunday konstruksiya elementlarining mustahkamligi ta’minlangan hisoblanadi.
Konstruksiya elementlarining uzoq ishlash davrida yemirilmasligini ta’minlaydigan eng katta kuchlanishga ruxsat etilgan kuchlanish deb ataladi. Ruxsat etilgan normal kuchlanish [Ϭ] kabi belgilanadi. Sterjen materiali cho‘zilish va siqilishga turlicha qarshilik ko‘rsatsa, ruxsat etilgan normal kuchlanish cho‘zilishda [Ϭ_ch] va siqilishda [Ϭ_s] kabi belgilanadi 1-jadvalda turli materiallar uchun ruxsat etilgan kuchlanishlar qiymatlari berilgan.


Materiallarning mustahkamlik chegarasi
1-jadval
P lastik matariallardan tayyorlangan konstruksiya elementlar xavf xatarsiz ishlashini taminlovchi ruxsat etilgan kuchlanish quyidagi formuladan aniqlanadi:
(17)
Bunda, -materialning oquvchanlik chegarasi; - oquvchanlik chegarasidagi mustahkamlikning ehtiyot koeffitsienti bo‘lib, qiymati 1,5 - 2,5 ga teng.
Mo‘rt matariallardan tayyorlangan konstruksiya elementlari xavf xatarsiz ishlashini taminlovchi ruxsat etilgan kuchlanish quyidagi formuladan aniqlanadi:
(18)
Bunda -materialning mustahkamlik chegarasi; -mustahkamlik chegarasidagi mustahkamlikning ehtiyot koeffitsienti bo‘lib, qiymati 2,5 -5,0 ga teng. Yog‘och materiallari uchun esa mustahkamlikning ehtiyot koeffitsienti 3 dan 8 gacha oraliqda tanlanadi.
Cho‘zilishga va siqilishga ishlovchi konstruksiya elementlarining mustahkamlik shartlari, ruxsat etilgan kuchlanishlar bo‘yicha quyidagicha ifodalanadi:
(19)
Sterjenning eng katta kuchlanish hosil bo‘lgan kesimiga xavfli kesim deb ataladi.
Umumiy holda cho‘zilgan va siqilgan sterjenlarning mustahkamlik sharti quyidagi ko‘rinishda ifodalanadi:
(20)
Bunda A_netto ko‘ndalang kesim yuzadan teshik kertik yuzalarni chiqarib tashalagandan keyingi yuza.
Ushbu (2.4) ifodadan foydalanib, sterjen uchun aniqlanishi lozim bo‘lgan xarakteristikalariga qarab quyidagi uch turdagi masalani yechish mumkin:
1. Sterjenm mustahkalikka tekshirish.
Bunda quyida keltirilgan formula yordamida sterjen mustahkamligi ta’minlanadi: (21)
Sterjenni cho‘zuvchi (siquvchi) kuchlar va uning ko‘ndalang kesim o‘lchamlari berilgan bo‘lsa, unda xavfli kesimdagi maksimal normal kuchlanishni aniqlab, uni berilgan ruxsat etilgan kuchlanish bilan taqqoslaymiz. Taqqoslash natijasi orasidagi farq ±5% dan ortmasligi lozim. Agar kuchlanish orasidagi farq +5% katta boTsa, unda sterjen ortiqcha kuchlanishga qarshilik ko‘rsatib, xavfli holatda boTadi. Agar kuchlanish orasidagi farq -5% kichik bo’lsa, unda sterjen materialidan to’liq foydalanilmagan bo’ladi.

2.