4-Мавзу: Металл конструкцияларини чегаравий холатлар услуби буйича хисоблаш

4-Мавзу: Металл конструкцияларини чегаравий холатлар услуби буйича хисоблаш

Режа:

1. 
   Чегаравий ҳолатлар усулининг моҳияти.
   
2. 
   Биринчи гуруҳ чегаравий ҳолат бўйича ҳисоблаш.
   
3. 
   Иккинчи гуруҳ чегаравий ҳолат бўйича ҳисоблаш.
   

Қурилиш конструкцияларни ҳисоблашдан мақсад кам миқдорда материал сарфлаб ташқи таъсир этаётган жами юкларга етарли даражада кўтариш қобилиятига эга бўлган, конструкцияларни яратиш. Қурилиш конструкцияларни 1955 йилдан бери чегаравий ҳолатлар услуби бўйича ҳисобланади.

Чегара ҳолатлари деганда конструкцияларнинг ишлатилиш жараёнида олдиндан белгиланган талабларга жавоб бермай қолиши тушунилади. Қурилиш конструкцияларни бу услуб билан ҳисоблаганда икки гурухга бўлиб ҳисобланади. Биринчи гуруҳ чегара ҳолатлар конструкцияни юк кўтариш қобилиятини йўқотиш билан боғлиқ бўлиб ва уларга: шакл умумий устиворлигининг йўқолиши, вазият устиворлигининг йўқолиши, қурилма металлининг толиқиши ёки бошқа бирор характердаги бузилиш, юкларнинг ва ташқи муҳитнинг биргаликдаги ноқулай таъсири натижасида бузилиш, қурилмалардан фойдаланишни тўхтатишга олиб келадиган резонанс тебранишлар, металл материалнинг оқувчанлиги, бирикмалардаги силжишлар, дарзларнинг ҳаддан ташқари очилиши натижасида конструкциялардан фойдаланишнинг имконияти йўқлиги.
Иккинчи гуруҳ чегара ҳолатлар конструкцияни нормал фойдаланиш қийинлашиб қолганлиги билан боғлиқ ва уларга йўл қўйиб бўлмайдиган силжишлар, тебранмалар, дарзлар пайдо бўлиши натижасида ишлаш муддатининг камайишига олиб келадиган ҳолатлар киради. Конструкцияларни чегара ҳолатларга ҳисоблаш, иншоотни қуриш ѐки ундан фойдаланиш даврининг барча босқичларида чегара ҳолатлардан бирортасининг ҳам вужудга келмаслигини таъминлайди.
Биринчи гуруҳ чегара ҳолатлари учун умумий шарт қуйидагича ѐзилиши мумкин: N ≤ S
N - ҳисобланаётган элементдаги юкларни ноқулай биргаликда таъсир этишидан ҳосил бўладиган куч,
S - ҳисобланаётган элементнинг юк кўтариш қобилияти.
Элементдаги ҳосил бўладиган кучни қуйидаги формула билан аниқлашимиз мумкин:

бу ерда:
^N=∑F_ni^∙Ni^∙γ_fi^∙γ_n^∙Ψ

(4.1)

^N i ^{- куч F}_ni^{=1 га тенг бўлгандаги элементда ҳосил бўладиган куч}
γ_fi – юк бўйича ишончли коэффициент
γ_n– бино вазифасига кўра ишончлилик коэффициенти
Ψ - юкларнинг биргаликда таъсир этишини эътиборга оладиган коэффициент
Элементнинг юк кўтариш қобилиятини унинг юзасига ва материалнинг қаршилигига қараб аниқлаш мумкин:

Бу ерда: Ап – элемент кўндаланг кесимининг нетто юзаси;
Ry – элемент материалининг оқувчанлиги бўйича ҳисобий қаршилиги;
γc – ишлаш шароитини эътиборга олувчи коэффициент.
Шундай қилиб биринчи гуруҳ чегаравий ҳолати бўйича ҳисоблаш тенгламаси қуйидагича ёзилади:

Чегаравий ҳолатни иккинчи гуруҳ бўйича ҳисобий ифодасини қуйидагича ёзиш мумкин:

Чегаравий ҳолатлар усулининг мохияти

Темирбетон ва металл конструкцияларини ҳисоблашнинг бундай усули бузувчи зўриқишлар усулининг такомиллашган варианти ҳисобланади:
Мазкур усул бўйича ҳисобланган конструкциялар бир мунча тежамли бўлади.
Унинг асосини қуйидагилар ташкил этади:

• 
  конструкциянинг чегаравий ҳолати деган тушунчаси киритилди. Стандарт СЭВ384-74 кўра барча чегаравий ҳолатнинг икки гуруҳи белгиланди:
  

биринчиси - юк кўтариш қобилияти, иккинчиси - нормал шароитда ишга яроқлилиги;

• 
  кесим юзаларининг мустаҳкамлиги элементнинг кучланиш- деформацияланиш ҳолатининг III босқичи бўйича амалга оширилади
  
• 
  конструкциянинг нормал шароитда фойдаланишга яроқлилиги уни кучланиш - деформацияланиш ҳолатининг I ѐки II босқичидан келиб чиққан ҳолда бажарилади;
  
• 
  заҳиравий умумий коэффициенти ўрнига юк, материал ва ишлаш шароити бўйича ҳисобий ишончлилик коэффициентлари киритилди.
  

Чегаравий ҳолатнинг биринчи гурухи бўйича ҳисоб ишлари қуйидагиларни ўз ичига олади: мустаҳкамликка ҳисоблаш, конструкцияни бузилишдан сақлашини таъминловчи турғунликка ҳисоблаш, конструкция шаклини ўзгармаслигини таъминловчи ҳолат устиворликка ҳисоблаш (узунасига эгилиш ҳисоби); чидамлиликка ҳисоблаш ва чарчаш бузилишдан асрашга ҳисоблаш.
Иккинчи гурух бўйича чегаравий ҳолат ҳисоби қуйидагиларни ўз ичига олади: конструкцияда ёриқ ҳосил бўлиши бўйича ёки уларни очилиши бўйича ҳисоблаш; конструкцияни рухсат этилмаган силжишлардан асраш учун деформациялар бўйича ҳисоблаш.
Бунда чегаравий ҳолатларнинг биринчи гуруҳи бўйича ҳисоблаш муҳимроқ ҳисобланади, чунки у конструкция ҳаётини белгилайди. Шунинг учун чегаравий ҳолат биринчи гуруҳи бўйича ҳисоблаш барча конструкциялар учун шарт.


Назорат саволлари.
1) Биринчи гуруҳ чегаравий ҳолатлар конструкцияларни қайси ҳолати билан боғлиқ ва нималар киради?
2) Конструкцияларни қайси ҳолатлари иккинчи гуруҳ чегара ҳолатларга киради?
3) Қайси юклар конструкцияга доимий таъсир этади?
4) Вақтинча узоқ муддатда таъсир этадиган юклар қайси юклар бўлиши мумкин?
5) Вақтинча қисқа муддатда таъсир этадиган юклар қайси юклар бўлиши мумкин?
6) Юкларнинг биргаликда таъсир этишлиги қандай бўлади?