Темiрбетон конструкцияларының шектiк жағдайлар бойынша есебiнiң негiздері

1938 жылға дейiн қималарды мүмкiн болатын кернеулер бойынша есептеу әдiсi қолданылған. Бұл әдiс бойынша бетон серпiмдi материал ретiнде қарастырылады. Есептеудiң негiзгi байланысына Гук заңы, қиманы жазық деп жорамалдау қолданылды. Созылу бөлiгiндегi бетонның кедергiсi ескерiлмейдi. Көптеген тәжiрибелерге қарағанда бұл әдiсте темiрбетонның созымдылық қасиетi ескерiлмегендiктен бiрқатар маңызды кемшiлiктерге ие болды. Сондықтан зерттеушiлер үшiн практикада темiрбетон элементтердiң жұмысын нақты көрсететiн теория негiздерiн iздеуге жол қойылды.

Көптеген зерттеулердiң нәтижесiнде Совет ғалымдары /А.Ф. Лолейт, А.А. Гвоздев және тағы да басқалары/ 30-жылдардың басында темiрбетонның серпiмдi қасиетiн есепке алатын 1938 жылы жобалау ережесiне қосылған жаңа әдiс ойлап тапты. Қонструкцияларды қиратқыш күштер әдiсiмен есептеуге олардың III сатыдағы кернеулену-деформациялану жағдайларының жұмысы енгiзiлдi. Бұл әдiс бойынша бетон мен арматурадағы кернеулер шектi мәндерiне жетедi. Күштердi анықтауда ортақ бiр ғана қор коэффициентi қолданылды. Бұл әдiс қиманың жұмысын дұрыс көрсеттi, оның ғылыми тәжiрибемен дәлелденуi темiрбетонның теориясын дамытуға әсер еттi. Қиратқыш күштер әдiсiнiң кемшiлiгi – ортақ коэффициент қолдану да күштер айнымалылығының, материалдар берiктiгiнiң есепке алынбауы.

1955 жылдан темiрбетон конструкцияларды есептеу шектiк жағдайлар әдiсi бойынша жүргiзiледi. Бұл әдiс бойынша жүргiзiлетiн есептеулерде конструкциялар үшiн шектiк жағдай дәл анықталып, ондай жағдайларды болдырмау үшiн есептiк коэффициенттердiң жүйесi (системасы) қолданылады.

Конструкцияның шектiк жағдайы деп, олардың тұтыну кезiнде қойылатын талаптарды қамтамасыз етпеуiн, сыртқы күштерге қарсы тұру қабiлетiн жоюын, жергiлiктi бүлiнуiн немесе орнынан жылжуын айтады.

Темiрбетон конструкциялары 2 топтағы шектiк жағдай талаптарын қамтамасыз етуi керек:

1. көтергiштiк қабiлетi (1 топ);

2. мөлшерлiк тұтыну талабына жарамдылығы (2 топ).

Шектiк жағдайдың бiрiншi тобы бойынша есептеу келесі жағдайларды - қираудың әртүрлi түрiн (морт сыну, бiртiндеп сыну және тағы да басқалары), бойлық майысуды немесе конструкцияның орнықтылығын жоюын, жылжып құлауды, шаршап қирауды (қажуды), төзiмдiлiктi жоюды болғызбау үшiн қолданылады.

Шектiк жағдайдың 2-шi тобы бойынша есептеу - шектен тыс деформация (майысу) дамуын болғызбау; бетонда жарықтар пайда болу мүкiндiгiн болғызбау және олардың ашылуына жол бермеу, кейбiр жағдайларда күштердің бір бөлiгiн алып тастап, жарықтардың жабылуын қамтамасыз ету.

Шектiк жағдайдың 1-шi тобы бойынша есептеу негiзгi болып табылады. Конструкцияға әсер ететiн күштер, материалдардың берiктiктерi өзгерiп тұрады және орташа мәндерiнен өзгеше болады. Сондықтан пайдалану уақытында бiрде-бiр қолайсыз жағдай болмауын қамтамасыз ету, конструкцияның сенiмдi жұмыс iстеуiне ықпал ету үшiн есептеулерде коэффициенттер жүйесi енгiзiледi:

1. - күштердiң сенiмдiлiк коэффициентi, ол күштердiң айнымалылығын есепке алады, әдетте болады;

2. - бетонның және арматураның сенiмдiлiк коэффициенттерi, олар берiктiк қасиеттерiнiң өзгерістерін есепке алады;

3. - конструкцияның тағайындалуы бойынша сенiмдiлiк коэффициентi, ол құрылыстың жауапкершiлiк дәрежесiн және беріктігін есепке алады;

4. - бетон мен арматураның жұмыс жағдайы коэффициенттерi, олар конструкциялардың жұмыс жағдайы өзгешелiктерiн ескереді;

5. -бірігу коэффициенттері, олар арқылы өте үлкен жүктемелер мен күштердiң пайда болу мүмкiндiгiн ескеріледі.