Qurilish konstruksiyalarini hisoblash va loyihalash

Konstruksiyalarning tejamliligi ularga qo’yiladigan asosiy talablardan biri hisoblanadi. Тejamlilik - materiallar sarfi va tannarxi, konstruksiyalarni tayyorlash, qurilish maydoniga tashib keltirish, montaj qilish va ulardan foydalanishdagi xarajatlarga bog’liq bo’ladi.
Material sarfi jixatidan eng afzal konstruksiya teng mustahkamlikdagi konstruksiya hisoblanadi. Bunday konstruksiyadagi barcha kesimlar unga ishlatiladigan materiallarning fizik-mexaniq xossalaridan to’liq foydalanish sharti bilan tanlangan bo’ladi (teng mustahkamlikka ega bo’lmagan konstruksiyalarda ba’zi yirik elementlarning mustahkamligidan to’liq foydalanilmaydi).
Konstruksiya unga ta’sir etadigan kuchlarga hisoblangan bo’lishi kerak. Тashqi yuklar, tayanchlarning siljishi, xaroratning o’zgarishi, kirishishlar va boshqa shunga o’xshash xodisalar konstruksiyalarga ta’sir etadigan kuchlarga kiradi.
Bino va inshootlarni loyihalashda konstruktiv sxemalar tuzish kerak. Bunday sxemalar bino va inshootning hamma qismlarida, uni qurish va foydalanishning barcha bosqichlarida konstruksiyalarning zaruriy mustahkamligi, ustivorligini ta’minlashi lozim. Loyihalarda konstruksiyalarning uzoqqa chidamliligini ta’minlashga qaratilgan tadbirlarni ko’zda tutish sovuqbardosh va o’tga chidamli, korroziyabardosh materiallarni tanlash, ularni chirishdan ximoya qilishga doir choralar ko’rish kerak.
Metall konstruksiyalar QMQ 2-03-97 (Metall qurilmalar. Loyihalash me’yorlari) talablari asosida yuklar va ta’sirlarga chegaraviy holatlar usuli bo’yicha hisoblanadi.
Qurilish konstruksiyalarni hisoblashdan maqsad kam miqdorda material sarflab tashqi ta’sir etayotgan jami yuklarga yetarli darajada ko’tarish qobiliyatiga ega bo’lgan, konstruksiyalarni yaratish.
Chegara holatlar deganda konstruksiyalarning ishlatilish jarayonida oldindan belgilangan talablarga javob bermay qolishi tushuniladi. Birinchi guruh chegara holatlar konstruksiyani yuk ko’tarish qobiliyatini yo’qotish bilan bog’liq bo’lib va ularga quyidagilar kiradi:

• 
  shakl umumiy ustivorligining yo’qolishi;
  
• 
  vaziyat ustivorligining yo’qolishi;
  
• 
  qurilma metallining toliqishi, yoki boshqa biror xarakterdagi buzilish;
  
• 
  yuklarning va tashqi muhitning birgalikdagi noqulay ta’siri natijasida buzilish;
  
• 
  qurilmalardan foydalanishni to’xtatishga olib keladigan rezonans tebranishlar;
  
• 
  metall materialning oquvchanligi;
  
• 
  birikmalardagi siljishlar;
  
• 
  o’z-o’zidan cho’ziluvchanlik yoki darzlarning haddan tashqari ochilishi natijasida konstruksiyalardan foydalanish mumkinsizlik holatlar.
  

Ikkinchi guruh chegara holatlar konstruksiyani normal foydalanish qiyinlashib qolganligi bilan bog’liq va ularga

• 
  yo’l qo’yib bo’lmaydigan siljishlar;
  
• 
  tebranmalar;
  
• 
  darzlar paydo bo’lishi natijasida ishlash muddatining kamayishiga olib keladigan holatlar kiradi.
  

Konstruksiyalarni chegara holatlarga hisoblash, inshootni qurish yoki undan foydalanish davrining barcha bosqichlarida chegara holatlardan birortasining ham vujudga kelmasligini ta’minlaydi. Demak konstruksiyalarning hisobi chegaraviy holatlarning birortasini ham ro’y bermasligini kafolatlashi, konstruksiyaga ta’sir etuvchi kuch omillari ekspluatatsiya imkoniyatini cheklovchi miqdorlarga erishmasligi lozim.
Birinchi guruh chegara holatlari uchun umumiy shart quyidagicha yozilishi mumkin: N ≤ S
N - hisoblanayotgan elementdagi yuklarni noqulay birgalikda ta’sir etishidan hosil bo’ladigan kuch,
S - hisoblanayotgan elementning yuk ko’tarish qobiliyati.
Elementdagi hosil bo’ladigan kuchni quyidagi formula bilan aniqlashimiz mumkin:

bu yerda
- kuch F_ni1 ga teng bo’lgandagi elementda hosil bo’ladigan kuch
_fi – yuk bo’yicha ishonchli koeffitsiyent
_{n –} bino vazifasiga ko’ra ishonchlilik koeffitsiyenti
 - yuklarning birgalikda ta’sir etishini e’tiborga oladigan koeffitsiyent
Elementning yuk ko’tarish qobiliyatini uning yuzasiga va materialning qarshiligiga qarab aniqlash mumkin:
SA_nR_up_m_cA_nR_y _c
Bu yerda: A_p – element ko’ndalang kesimining netto yuzasi,
R_y – element materialining oquvchanligi bo’yicha hisobiy qarshiligi
_c – ishlash sharoitini e’tiborga oluvchi koeffitsiyent.
Shunday qilib birinchi guruh chegaraviy holati bo’yicha hisoblash tenglamasini yozamiz:

Chegaraviy holatni ikkinchi guruh bo’yicha hisobiy ifodasini quyidagicha yozish mumkin:

bu yerda:
- birlik yuk ta’sirida elementdagi hosil bo’ladigan elastik deformatsiya,
₂ - norma bo’yicha o’rnatilgan konstruksiyaning chegaraviy deformatsiyasi.
Тa’sir etish vaqtiga qarab yuklar doimiy va vaqtincha bo’lishi mumkin, vaqtincha yuk uzoq muddatli, qisqa muddatli va maxsus bo’lishi mumkin.
Doimiy ta’sir etadigan yuklarga quyidagilar kiradi:
a) inshoot qismlarining vazni, yuk ko’taruvchi va to’suvchi qurilish konstruksiyalarining vaznlari ham shunga kiradi;
b) gruntlarning og’irligi va bosimi (ko’tarma, to’ldirma);
v) konstruksiyada oldindan uyg’otilgan kuchlanishlardan hosil bo’lgan zo’riqishlar va boshqalar.
Vaqtincha uzoq muddat ta’sir etadigan yuklarga quyidagilar kiradi:
a) vaqtincha xonalarni ajratadigan pardevor og’irligi;
b) qo’zg’almas asbob-uskunalar dastgohlar, apparatlar, motorlar, idishlar, quvurlar, tasmali transportyorlar, konveyerlar, qo’zg’almas ko’tarma mashinalar, shuningdek asbob-uskunalarni to’ldirib turuvchi suyuqlik yoki qattiq jismlarning vazni;
v) idishlar yoki quvurlardagi gaz, suyuqlik va sochiluvchan jismlarning bosimi;
g) omborxona, muzxona, don saqlaydigan, kitob saqlaydigan xonalar, arxivlar va shunga o’xshash binolar yopmasiga taxlanadigan yoki jovonlarga terib qo’yiladigan buyumlar vazni;
d) statsionar asbob-uskunalardan tushadigan yuklar;
Vaqtincha qisqa muddatli yuklarga quyidagilar kiradi:
a) asbob-uskunalarni ishga tushirish va to’xtatish, sinash, ko’chirish yoki almash-tirish chog’larida vujudga keladigan yuklar;
b) odamlar va uskunalarni ta’mirlashda ishlatiladigan materiallar vazni;
v) uy-joy, jamoat, qishloq xo’jaligi binolarining yopmalariga odamlar va asbob-uskunalardan tushadigan yuklar;
g) qo’zg’aluvchi ko’tarma-telfer vositalaridan tushadigan yuklar
d) qor yuklari;
ye) harorat iqlim ta’siri;
j) shamol yuklari;
Maxsus yuklarga quyidagilar kiradi:
a) seysmik ta’sirlar;
b) portlash ta’sirlari;
v) texnologik jarayonning keskin o’zgarishi, uskunalarning vaqtincha ishdan chiqishi yoki sinishi natijasida vujudga keladigan yuklar;
g) grunt strukturasini keskin o’zgarishi (cho’kuvchan gruntlar namlanganda) yoki tog’ konlari xududida cho’kish natijasida zaminda paydo bo’lgan deformatsiyalardan kelib chiqqan ta’sirlar.