M
y
va
M
x
momentlar
hosil qiluvchi ikki ko‘ndalang egilishga ajratish mumkin. Ular
287
kattaligini aniqlash uchun har bir ko‘ndalang kesimda
M
y
va M
x
epyuralarini qurish kerak. Misol tariqasida 11.3-rasmda keltirilgan
sterjenni ko‘raylik.
11.3-rasm. Qiyshiq egilishdagi sterjen hisobi.
Tashqi
yukni
x, y
o‘qlariga proeksiyalaymiz
P
y
=Pcos
φ
, P
x
=P sin
φ
P
y
kuchi ta’siridan
M
x
moment (
x
o‘qi neytral o‘q),
P
x
kuchi
ta’siridan
M
y
moment (
y
o‘qi neytral o‘q) hosil bo‘ladi.
M
x
va M
y
epyuralarini quramiz.
Kuchlar ta’sirining mustaqillik prinsipiga asosan ko‘ndalang kesim
nuqtalaridagi yakuniy kuchlanish
M
x
va M
y
momentlar ta’siridan hosil
bo‘luvchi kuchlanishlar yig‘indisiga teng, ya’ni
у
у
х
х
у
х
I
Х
М
I
У
М
/
/
+
=
+
=
σ
σ
σ
(11.1)
bu yerda
−
у
х
I
I
,
ko‘ndalang kesim inersiya momentlari,
M
x
M
y
– ichki
kuchlar momentlari, ular sterjen har bir ko‘ndalang kesim uchun
epyuralardan topiladi.
Har bir ko‘ndalang kesim uchun
−
у
х
у
х
М
М
I
I
,
,
,
kattaliklar
o‘zgarmas bo‘ladi.
x
va
y
koordinatalar normal kuchlanishlar taqsimoti
tenglamasida birinchi darajada ishtirok etgani uchun sterjen ko‘ndalang
kesimi kuchlanish epyuralari to‘g‘ri chiziqli bo‘ladi. To‘g‘ri egilishdagi
kabi ko‘ndalang kesimda cho‘zilgan va siqilgan sohalar vujudga keladi,
ular normal kuchlanishlari nolga teng bo‘lgan neytral o‘q bilan ajratiladi,
ya’ni
0
/
/
=
+
=
у
у
х
х
I
Х
М
I
У
М
σ
yoki
0
/
/
=
+
у
у
х
х
I
Х
М
I
У
М
(11.2)
Yuqoridagi 11.2 tenglama qiyshiq egilishda neytral o‘q tenglamasi
deyiladi. Umumiy holda u quyidagi ko‘rinishga ega
0
2
1
=
+
У
К
Х
К
288
Bu yerda,
,
/
1
y
ó
I
Ì
Ê
=
,
/
2
x
õ
I
Ì
Ê
=
ya’ni kesim og‘irlik markazida
yotuvchi koordinatalar boshidan o‘tuvchi to‘g‘ri chiziq tenglamasini
beradi.
Neytral chiziqni hosil qilish uchun
x
koordinataga ixtiyoriy qiymat
berib,
y
ning mos keluvchi koordinatasini (11.2) tenglamadan topiladi.
Qiyshiq egilishda neytral o‘q ko‘ndalang kesimning markaziy inersiya
o‘qlari bilan mos tushmaydi va yakuniy eguvchi moment tekisligiga
perpendikulyar emas.
Sterjen
ko‘ndalang
kesimida
hosil bo‘luvchi kuchlanishning
absolyut miqdori ruxsat etilgandan ortib ketmasligi kerak ya’ni
]
[
/
/
σ
σ
≤
+
=
у
у
х
х
I
Х
М
I
У
М
(11.3)
Ikkita simmetriya o‘qiga ega bo‘lgan ko‘ndalang kesim uchun
(11.3) ifodani quyidagicha yozish mumkin
]
[
/
/
σ
σ
≤
+
=
у
у
х
х
W
М
W
М
(11.4)
bu yerda
max
/
У
I
х
ni
,
х
W
max
/
Х
I
у
ni
y
W
deb belgilab oldik.
(11.4) ifoda qiyshiq egilishdagi mustahkamlik sharti deyiladi. Eng
katta siquvchi va cho‘zuvchi kuchlanishlar neytral o‘qdan eng uzoqdagi
ko‘ndalang kesim burchak nuqtalarida hosil bo‘ladi. Absolyut miqdor
jihatidan ikkita simmetriya o‘qiga ega bo‘lganda
s
ch
max
max
σ
σ
=
. Mo‘rt
materialdan tayyorlangan sterjenlar uchun mustahkamlik shartiga
[ ]
ch
σ
qo‘yish kerak.
Qiyshiq egilishdagi mustahkamlik sharti, xuddi to‘g‘ri egilishdagi
kabi sterjen ko‘ndalang kesim kerakli o‘lchamlarini topishga imkon
beradi. Masalan, 11.4-rasmda keltirilgan ko‘ndalang kesimi to‘g‘ri
to‘rtburchakli konsol ko‘ndalang kesimi o‘lchamlarini topish talab
etilsin.
t
Ð
P
o
y
74
,
1
60
cos
=
=
,
t
Р
P
o
х
1
30
sin
=
=
mos ravishda
sm
kg
tm
Р
М
у
тах
х
⋅
=
=
=
174000
74
,
1
1
sm
kg
tm
Р
М
х
тах
у
⋅
=
=
=
100000
1
1
qarshilik momentlari
3
3
2
666
,
0
6
4
6
b
b
bh
W
x
=
=
=
3
2
2
333
,
0
6
2
6
b
b
h
b
W
y
=
=
=
Yog‘och uchun ruxsat etilgan kuchlanish [
σ
]=
100 kg/sm
2
.
Bu
qiymatni (11.4) mustahkamlik shartiga qo‘yib, uni
b
ga nisbatan
yechamiz.
289
174000 kg.sm / 0,666b
3
(sm
3
)=100000 kg.sm / 0.333 b
3
(sm
3
)
≤
100 kg.sm
2
b
3
=6600 sm
3
, b=19 sm h=38 sm
Olingan natijalarni yaxlitlasak
b=20 sm, h=40 sm.
11.4-rasm. Qiyshiq egilishdagi konsol balkaga to‘g‘ri to‘rtburchakli
kesim tanlash.
Sterjenlarni
qiyshiq
egilishga
hisoblashning o‘ziga xos jihati
shundan iboratki,
M
x
va
M
y
eguvchi momentlar epyurasi tashqi
ko‘rinishidan eng katta kuchlanish hosil bo‘luvchi kesim, ya’ni xavfli
kesim holatini aniqlab bo‘lmaydi. Ko‘rilayotgan masalada xavfli kesim
holati ko‘rinib turibdi, chunki
M
x
va
M
y
lar eng katta qiymatlarga
qistirib mahkamlangan joyda erishadi, ammo boshqa hollar bo‘lishi ham
mumkin. Misol tariqasida 11.5-rasmda sxemasi keltirilgan ikkita
tayanchda yotuvchi balkani ko‘raylik.
11.5-rasm. Ikkita tayanchda yotuvchi balkaning hisobi.
290
Eguvchi momentlar epyurasidan balka
AB
qismida qiyshiq egilish,
BD
qismida esa ko‘ndalang egilish vujudga kelishi ko‘rinib turibdi.
Epyuralar shaklidan
M
x
va
M
y
lar yetarli darajada katta qiymatga
erishadigan
C
nuqta yoki
M
y
qiymati nolga teng, ammo
M
x
– max ga
erishadigan
B
nuqta yotishi mumkin bo‘lgan ko‘ndalang kesim holatini
aniqlay olmaymiz. Bu holda xavfli kesim holatini aniqlash uchun balka
barcha xarakterli nuqtalardagi kuchlanishlarni topish kerak.
Qarshilik momentlari
W
x
=0,666b
3
, W
y
=0,333b
3
(oldingi masalaga
qarang).
B
nuqtadan o‘tuvchi kesimdagi eng katta kuchlanish
3
3
450000
666
,
0
300000
b
b
sm
kg
В
=
⋅
=
σ
D
nuqtadan o‘tuvchi kesimdagi eng katta kuchlanish
3
3
3
530000
333
,
0
100000
666
,
0
.
15000
b
b
b
sm
kg
=
+
=
D
σ
D
nuqtadagi kuchlanish katta bo‘lgani uchun mustahkamlik
shartiga
530000/b
3
kattalikni qo‘yish kerak.
Masalan, yog‘och balka uchun
530000/b
3
=100kg/sm
3
, b
3
=5300sm
3
b=17,3sm=20sm, h=40sm
Qiyshiq
egilishda
sterjen nuqtalari ko‘chishlarini topish uchun
kuchlar ta’sirining mustaqillik qonunidan foydalaniladi. Unga asosan
ixtiyoriy (masalan boshlang‘ich parametrlar usuli) bilan oldin nuqtaning
vertikal kuchlar ta’siridan
∆
ver
ko‘chishini, keyin gorizontal kuchlar
ta’siridan
∆
gor
ko‘chishini topiladi. Sterjen o‘qi nuqtasining to‘la
ko‘chishi quyidagi (11.5) ifodadan topiladi.
2
2
)
(
)
(
gor
ver
Δ
+
Δ
=
Δ
(11.5)
Xarakterli tomoni shundaki, ko‘pincha balkaning gorizontal
solqiligi, vertikalga nisbatan ikki marta ortiq. Solqiliklardagi farq kesim
balandligi va kengligi nisbati oshishi bilan ko‘payadi, demak kuchlanish
ham ortadi.
Kesimlardagi bosh inersiya momentlari bir-biridan sezilarli farq
qiluvchi balkalar eng katta bikrlik tekisligida yaxshi ishlaydi (baland
to‘g‘ri to‘rtburchaklar, qo‘shtavrlar, shvellerlar), ammo qiyshiq
egilishga ishlashga yaramaydi. Shu sababli, tashqi kuchlar tekisligini
balka ko‘ndalang kesimi bosh markaziy o‘qi bilan aniq mos keltirish
qiyin bo‘lgan hollarda konstruktor bu kabi kesimlarni o‘tkazmasdan
291
qiyshiq egilishda balka yonlama deformatsiyalariga ega bo‘lmasligi
uchun qo‘shimcha konstruktiv usullar (masalan gorizontal bog‘lanishlar
qo‘yish) qo‘llashi lozim. Mavjud konstruksiyani ehtiyotsizlik oqibatida
kuchaytirish ayniqsa xavfli bo‘lishi mumkin. N.M Belyaev list va ikki
burchakli shvellersimon balkani (11.6a-rasm)
yoz
tekisligida joylashgan
yuklamaga ishlayotganda qo‘shimcha burchak payvandlash orqali
kuchaytirilganini keltiradi (11.6b-rasm).
11.6-rasm. Bir necha elementdan tarkib topgan balka:
a) list va ikki teng yonli shvellersimon balka; b) list va uchta teng yonli
burchaklikdan tashkil topgan balka; d) list va to‘rtta teng yonli burchaklikdan
iborat simmetrik balka.
Bu hol bosh o‘qlarni tashqi kuchlar tekisligiga og‘ishiga va
balkaning yon tomonida ko‘zda tutilmagan deformatsiyalanishiga olib
kelgan (11.6b-rasm).
Shu sababli tasodifiy omillar natijasida hosil bo‘lishi mumkin
bo‘lgan qiyshiq egilishlarda
y
x
I
I
=
bo‘lgan profillarni qo‘llash kerak.
Eslatib o‘tamiz,
y
x
I
I
=
bo‘lgan holda, profil ikkitadan ortiq simmetriya
o‘qiga ega bo‘ladi (doira, kvadrat va boshqalar) va unda qiyshiq egilish
yuzaga kelmaydi.
Do'stlaringiz bilan baham: |