a)
b)
-
3 tk
N epyurasi
+
106
Bo‘ylama kuch
N
ning epyurasini quramiz (4.3 b-rasm).
N
ning epyurasidan
tk
N
tk
N
ch
s
3
,
6
max
max
=
=
ekanligini aniqlaymiz.
Siqilishdagi mustahkamlik shartidan
[ ]
.
5
1200
6000
2
max
sm
N
F
s
s
s
=
=
=
σ
Cho‘zilishdagi mustahkamlik shartidan
[ ]
.
6
500
3000
2
max
sm
N
F
ch
ch
ch
=
=
=
σ
Aniqlangan
F
s
, F
ch
yuzalardan kattasini, ya’ni
F
ch
=6 sm
2
ni olamiz.
Doira uchun
4
2
d
F
π
=
dan,
sm
F
d
72
,
2
14
,
3
6
4
4
=
⋅
=
=
π
bo‘ladi.
Demak, sterjenni yuzasini F
ch
=6 cm
2
deb olsak, u holda
sterjenning siqilgan qismi uchun ham mustahkamlik ta’minlangan
bo‘lib,
[ ]
s
sm
kgk
F
N
σ
σ
≤
=
=
=
2
/
1000
6
6000
bu qism to‘la yuklanmagan bo‘ladi.
II.
Berilgan material va ko‘ndalang kesim o‘lchamlar asosida
sterjenning yuk ko‘tarish qobiliyatini aniqlash masalasi.
Bu holda ko‘ndalang kesim yuzasi
F
va
[ ]
σ
dan foydalanib
[ ]
F
N
P
⋅
≤
=
σ
ruxs
ruxs
(4.4)
aniqlanadi.
Buning uchun o‘zgaruvchan kesimli sterjenlarda avvalo sterjen
uzunligi bo‘yicha normal kuchlanish aniqlanib, uning epyurasi quriladi.
Keyin
N
ruxs
qiymatlari asosida ruxsat etilgan tashqi kuch aniqlanadi.
2-misol.
Pog‘onali po‘lat sterjen uchun
P
ruxs
miqdori topilsin (4.4-rasm). Bu
pog‘onali sterjen qo‘shtavr
№
10 va eni qo‘shtavr polkasining eniga teng,
balandligi esa
h=1
sm bo‘lgan to‘g‘ri to‘rtburchakli 2 ta sterjendan
iborat.
a=60 sm, b=20 sm, c=30 sm
107
P
ruxs
topish uchun oldin
P
masshtabda
N
ning epyurasini quramiz
(4.4a-rasm).
Sortamentda qo‘shtavrning ko‘ndalang kesim yuzasi
F
q
=12sm
2
,
polkasining kengligi
b=5sm.
Demak,
I–I
kesimning yuzasi
F
I
=12 sm
2
II–II
kesimniki esa
2
22
1
5
2
12
2
2
sm
h
b
F
F
F
F
I
I
II
=
⋅
⋅
+
=
⋅
⋅
+
=
+
=
.
4.4-rasm. Pog‘onali po‘lat sterjen uchun ruxsat etilgan kuchni aniqlash:
a) bo‘ylama kuch epyurasi; b) normal kuchlanish epyurasi.
Sterjen uzunligi bo‘yicha normal kuchlanish
σ
ning epyurasini
quramiz.
Buning uchun sterjenning har bir uchustkasidagi normal
kuchlanishni quyidagicha topamiz:
P
P
F
N
P
P
F
N
P
P
F
N
II
II
I
136
,
0
22
3
,
045
,
0
22
,
083
,
0
12
3
2
1
−
=
−
=
=
=
=
=
=
=
=
σ
σ
σ
108
Ushbu kattaliklar asosida qurilgan normal kuchlanishlarning
epyurasi 4.4b-rasmda ko‘rsatilgan. Po‘lat uchun
[ ]
2
/
1600
sm
kgk
=
σ
deb
olamiz.
Absolyut qiymati bo‘yicha eng katta kuchlanish
σ
max
=
σ
3
=-0,136P
ga teng. Uni ruxsat etilgan kuchlanishga tenglab, ya’ni
[ ]
σ
σ
max
,
=
1600
136
,
0
ruxs
=
ò
topamiz.
tk
kgk
P
8
,
11
11800
136
,
0
1600
ruxs
=
=
=
III.
Berilgan ko‘ndalang kesim o‘lchamlari va tashqi yuklanishlar
qiymatlari asosida berilgan sterjen materialini tanlash masalasi.
Ushbu masalani yechish uchun oldin
N
ning
epyurasi quriladi,
keyin
F
N
/
max
max
=
σ
asosida kuchlanishlarning eng katta qiymati
topiladi.
3-misol.
Po‘lat sterjen uchun (4.5-rasm) po‘latning markasi
aniqlansin.
P
1
= 6 tk, P
2
= 8 tk, a = 2 m, b = 3 m,
с
= 3 m
Sterjenning ko‘ndalang kesim yuzasi o‘zgarmas va
F=3sm
2
.
Bu
sterjen uchun bo‘ylama kuch
N
ning epyurasini quramiz (4.5-rasm).
Qurilgan epyuradan eng katta bo‘ylama kuch
N
ning qiymatini topamiz
N
max
=8 tk.
Shunday qilib sterjenda hosil bo‘ladigan eng katta kuchlanish
2
max
max
/sm
k
2650
3
8000
g
F
N
=
=
=
σ
. Bu kuchlanishga oddiy po‘lat St. 3
chidamaydi, chunki u uchun ruxsat etilgan kuchlanish
[ ]
2
/
1600
sm
kgk
=
σ
(1.1-jadvaldan).
Sterjen mustahkamligini ta’minlash uchun uni tayyorlashda yuqori
sifatli po‘latdan, masalan legirlangan konstruksion po‘latdan [
σ
]
>
2650kgk/sm
2
dan foydalanish kerak (1.1-jadval).
Odatda, masalaning bu tarzda qo‘yilishi kamdan kam uchraydigan
hol, chunki konstruksiyani loyihalashda material qator talablar asosida
tanlanib, ularning ichiga mustahkamlik sharti ham kirib ketadi. Aslida
ushbu masala amaliyotda boshqacha ko‘rinishda qo‘yiladi: sterjenning
berilgan ko‘ndalang kesim o‘lchamlari va unga ta’sir qilayotgan tashqi
kuchlar asosida mavjud konstruksiyaning mustahkamligini tekshirish
talab qilinadi. Bu holda kuchlanishning eng katta qiymati aniqlanib, u
ruxsat etilgan kuchlanish bilan solishtiriladi va konstruksiyaning
mustahkamligi haqida xulosa chiqariladi.
109
4.5-rasm. Bir uchi qistirib mahkamlangan sterjenni mustahkamlikka
hisoblash.
3- §. Cho‘zilish va siqilishda deformatsiyalar
Sterjenning
P
kuch ta’siridagi deformatsiyalanishini sxematik
ravishda (4.1-rasm) ko‘rgan edik. Uzunligi
l
ga teng bo‘lgan markaziy
P
kuch ta’siridagi sterjenning deformatsiyasini tekshiradigan bo‘lsak
(4.6-rasm), cho‘zilishda uning uzunligi uzayadi (4.6a-rasm), ko‘ndalang
kesim o‘lchamlari esa kichrayadi, siqilishda buning aksi bo‘lib, uzunligi
qisqaradi, ko‘ndalang kesim o‘lchamlari esa kattalashadi (4.6b-rasm).
Bu holda
Δ
l
sterjenning absolyut bo‘ylama deformatsiyasi
a–a
1
esa sterjenning absolyut ko‘ndalang deformatsiyasi deyiladi.
4.6-rasm. Bir uchi qistirib mahkamlangan sterjenning deformatsiyasi:
a) bo‘ylama deformatsiya; b) ko‘ndalang deformatsiya.
110
Absolyut deformatsiya uzunlik o‘lchov birligida o‘lchanadi.
Sterjenning deformatsiyalari uning o‘lchamlariga nisbatan juda kichik
deb qabul qilinadi. Bu qoida boshlang‘ich parametr prinsipi deb atalib,
tashqi kuchlarni sterjen deformatsiyalangandan keyin ham o‘zaro
joylashishini o‘zgarmas deb hisoblashga asos yaratadi. Cho‘zilish va
siqilishda hosil bo‘ladigan, ko‘ndalang va bo‘ylama absolyut
deformatsiyalarni qurollanmagan ko‘z bilan kuzatish qiyin, shuning
uchun ularni o‘lchash uchun tenzometr deb ataluvchi maxsus asboblar
ishlatiladi. Absolyut deformatsiyalar ro‘y berayotgan hodisani sifatli
baholash uchun yetarli emas, shuning uchun deformatsiyalarni baholash,
nisbiy kattaliklar orqali amalga oshiriladi, ya’ni nisbiy bo‘ylama
( )
ε
va
nisbiy ko‘ndalang
( )
1
ε
deformatsiyalar orqali.
ε
ε
=
=
−
Δ
l
l
,
1
1
а а
а
(4.4)
Tajribalardan har bir material uchun nisbiy ko‘ndalang
deformatsiyaning nisbiy bo‘ylama deformatsiyaga nisbati o‘zgarmas
ekanligi aniqlangan, ya’ni
ε
ε
ν
1
= =
с
onst
(4.5)
Ushbu kattalik
ν
ko‘ndalang deformatsiya koeffitsienti yoki
Puasson koeffitsienti deyilib, uning qiymati 0
05
≤ ≤
ν
,
bo‘lishi
mumkin.
Har xil materiallar uchun Puasson koeffitsientining qiymatlari
ma’lumotnoma jadvallarda keltirilgan bo‘lib, yog‘och probka uchun
ν
=0,
po‘lat uchun
ν
=0,25
–
030,
suv uchun
ν
=0,5
teng bo‘ladi.
Tashqi kuchlar ta’sirida qattiq jismlarda hosil bo‘ladigan
deformatsiya va kuchlanishning o‘zaro bog‘liqlik masalasi ko‘plab
tadqiqotchilar tomonidan o‘rganilgan. 1676-yilda R.Guk tomonidan
birincha marotaba – «kuch qanday bo‘lsa, cho‘zilish ham shunday»
bo‘ladi degan faraz o‘rtaga tashlanadi.
Keyingi davrlarda olib borilgan ko‘plab tadqiqotlar yuklanish va
deformatsiya orasida, ya’ni kuchlanish va deformatsiya o‘rtasida
chiziqlikka yaqin bog‘lanish mavjudligini tasdiqladi.
Hozirgi davrda bu qoida – normal kuchlanish
σ
nisbiy bo‘ylama
deformatsiya
ε
ga to‘g‘ri proporsional bo‘ladi deb aytilib, u quyidagicha
ifodalanadi:
σ
ε
=
Е
(4.6)
111
Bu qonun (4.6) cho‘zilish va siqilishda Guk qonuni deyiladi. Bu
yerda
E
– har bir material uchun o‘zgarmas kattalik bo‘lib, materialning
deformatsiyaga moyilligini xarakterlaydi va u birinchi tartibli elastiklik
moduli yoki Yung moduli deyiladi.
Elastiklik modulining o‘lchov birligi kuchlanish o‘lchov birligida
bo‘lishi (4.6) ifodadan ko‘rinib turibdi, chunki
ε
o‘lchovsiz kattalikdir.
Masalan, po‘lat uchun
E=2•10
6
kg/sm
2
ga teng. Turli xil materiallar
uchun elastiklik modulining qiymatlari 4.1-jadvalda keltirilgan.
Do'stlaringiz bilan baham: |