141
7- §. Mustahkamlik nazariyalari haqida tushuncha
Real inshootlar va muhandislik konstruksiyalari asosan murakkab
kuchlanish holatida ishlaydi. Shuning uchun ularning elementlarini
buzilishi, bosh kuchlanishlar yoki bosh kuchlanishlar nisbatlarining turli
xil qiymatlarida sodir bo‘lishi mumkin.
Bunday holatlar uchun materiallarning mexanik xarakteristikalarini
aniqlash va hisob ishlarini bajarish ko‘p qiyinchiliklar tug‘diradi. Shu
bilan birga bunday ishlarni amalga oshirish
murakkab laboratoriya
sinovlarini tashkil etishni talab qiladi.
Murakkab kuchlanish holatidagi
jism elementlarining
mustahkamligini chiziqli kuchlanish holati uchun o‘tkazilgan
laboratoriya tadqiqotlari asosida aniqlash mustahkamlikni baholashda
ko‘p qulayliklar yaratadi. Shuning uchun materiallar qarshiligi fanida
mustahkamlikni baholash uchun bir nechta nazariyalardan foydalaniladi.
Odatda murakkab kuchlanish holatidagi jism elementlarining
mustahkamlik shartini tuzish, hamda nazariy va tajriba natijalarini bir-
biri bilan solishtirish uchun ekvivalent kuchlanish
σ
ekv
deb
ataluvchi
kattalik ishlatiladi.
Ekvivalent kuchlanish
σ
ekv
murakkab kuchlanish holatida,
materialni xuddi cho‘zilish va siqilishdagidek xavfli holatga olib
keladigan kuchlanishdir.
Umuman murakkab kuchlanish holatida
mustahkamlik shartini
quyidagicha ifodalash mumkin:
σ
ekv
≤
[
σ
]
(5.31)
bu yerda, [
σ
] –cho‘zilish yoki siqilishda ruxsat etilgan kuchlanish.
Hozirgi kunda materialda xavfli holat yuz berishini aniqlovchi
qator gipoteza va mustahkamlik shartlari mavjud.
1. Ularning ichida eng soddasi Lame (1833-yil) va Renkin (1850-
yil) lar tomonidan taklif etilgan «eng katta normal kuchlanishlar
nazariyasi»dir, unga asosan bosh kuchlanishlardan birining qiymati
ruxsat etilgan kuchlanishga yetganda materialda
xavfli holat boshlanadi
deb qaraladi. Shunga asosan tekis kuchlanish holatida (5.11) dan
foydalanib mustahkamlik shartini quyidagicha yozish mumkin:
(
)
[ ]
σ
τ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
≤
+
−
±
+
=
=
2
2
1
4
2
1
2
z
y
z
y
z
ekv
. (5.32)
Ushbu shartni
σ
1
> 0 bo‘lgan holda qo‘llash, mo‘rt materiallarda
o‘tkazilgan tajriba sinovlarida tasdiqlangan bo‘lib, u materiallarning
142
alohida bo‘lakchalarni bir–biridan ajralib,
buzilishi haqidagi farazni
o‘zida aks ettiradi.
2. Kulon tomonidan taklif etilgan eng katta urinma kuchlanishlar
nazariyasida yoki kesish nazariyasida, (uchinchi mustahkamlik
nazariyasi)
ekvivalent
σ
ekv
kuchlanish eng katta urinma kuchlanishga
teng deb olinadi, ya’ni
σ
ekv
=
τ
max
. Tekis kuchlanish holatida bu
nazariyaga asosan mustahkamlik shartini quyidagicha yozish mumkin:
(
)
[ ]
σ
τ
σ
σ
σ
≤
+
−
=
2
2
4
z
y
z
ekv
(5.33)
Xususiy holda, ya’ni
σ
y
=0
bo‘lsa
[ ]
σ
τ
σ
σ
≤
+
=
2
2
4
z
z
ekv
(5.34)
bo‘ladi.
Ushbu mustahkamlik nazariyasi jismlarni
siljitish orqali buzish
mumkinligi haqidagi farazni tasdiqlaydi va u cho‘zilish va siqilishga bir
xil qarshilik ko‘rsatuvchi plastik jismlar uchun qo‘llaniladi.
3. Mizes va Genki tomonidan taklif etilgan mutahkamlik
nazariyasida, shakl o‘zgarishining solishtirma potensial energiyasi
chegaraviy qiymatga erishganda materialda
xavfli holat yuz beradi
degan farazga asoslangan. Bu nazariya to‘rtinchi yoki energetik nazariya
deb ataladi. Bu nazariya bo‘yicha tekis kuchlanish holatida
mustahkamlik sharti quyidagicha yoziladi:
[ ]
σ
τ
σ
σ
σ
σ
σ
≤
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
=
2
2
2
3
2
3
2