Күштер мен әсерлер. Мөлшерлiк және есептiк күштер.

Конструкцияның жұмыс iстеу қабiлетi негiзiнен күштер және әсерлерге байланысты, сонымен бiрге материалының берiктiгiне, пайдалану жағдайына, жұмыс iстеу ерекшелiгiне байланысты. Мөлшерлер бойынша конструкцияның жұмыс iстеуiне мүмкiндiк беретiн күштер мәнiн мөлшерлiк күштер деп атайды. Мұндай мөлшерлік сыртқы күштерге конструкция тарапынан пайда болатын iшкi мөлшерлiк күштер сәйкес келедi. Мысалы: -мөлшерлiк сыртқы күш, -мөлшерлiк момент, - мөлшерлік бойлық күшi және т.с.с.

Кенеттен күштердiң мөлшерлiк мәнiнен қолайсыз жаққа өзгерісін күш бойынша сенiмдiлiк коэффициентi арқылы ескереді.

Есептiк күштер формуласымен анықталады

мұндағы - күш бойынша сенiмдiлiк коэффициентi.

Сыртқы есептiк күштерге сәйкес келетiн iшкi күштер есептiк iшкi күштер деп аталады, мысалы: . Конструкциялар есебіндегі күштердің мөлшерлерi 2.01.07-85 “Күштер мен әсерлер. Жобалау мөлшерлерi” деп аталатын құрылыс мөлшерлерi және ережелерiнен (ҚМжЕ-ден) алынады.

Күштер мен әсерлер - тұрақты және уақытша болып бөлiнедi.

Тұрақты күштер (өздерiнiң бағыты мен орналасу орындарын өзгертпейтiн) деп көтергiш, шектегіш конструкциялардың салмақтары, топырақтың салмағы мен қысымы және алдын-ала кернеуленудiң әсерi есептеледi.

Уақытша күштер уақыт бойынша тұрақсыз, олардың белгiлi бiр уақытта әсер етпеуi де мүмкiн, сол сияқты орны ауысып отырады. Уақытша күштер ұзақ мерзімді, қысқа мерзімді және ерекше болып бөлiнедi. Уақытша ұзақ мерзімді күштерге тұрақты қондырғылардың, сұйықтар мен қатты денелердiң (қоймалардағы мен кiтапханалардағы және дән қоймаларындағы) салмақтары, жабынға, қабырғаға түсетiн күштер, газдар мен сұйықтардың, төгiлетiн денелердiң салмақтары, кейбiр, қары көп жататын аудандар үшiн қар жабынының салмағы жатады.

Бұл күштердi “Құрылыс мөлшерлерi және ережелерi”, каталог, стандарттар бойынша қабылдайды.[1,2]

Қысқа әсер ететiн күштерге адамдардың, жиһаздардың, жеңiл қондырғылардың, көтергiш транспорттық қондырғылардың салмақтары, атмосфералық - қардың, желдiң әсерлерi жатады. Қардың әсерiнен болатын күштер, негiзiнен, белгiлi бiр жердегi қар жабынының қалыңдығына және үй төбесiнiң пiшiнiне байланысты.

Метеорологиялық қызметтiң зерттеулерi бойынша ТМД территориясы 6 ауданға бөлiнген.

Әрбiр аудан үшiн қардан болатын мөлшерлiк күштер:

;

мұндағы, - 1м² жер бетiндегi қар салмағы, ол құрылыс мөлшерлерi мен ережелерiнде берiледi; - үй төбесiнiң пiшiнiне байланысты жер

бетiндегi (жазық беттегi) қар жабынынан пайда болатын күштен, төбедегi қар жабынынан болатын күшке көшу коэффициентi; - әртүрлi төбе пiшiндерiне байланысты алынатын коэффициент, оның мәні еңіс және тік төбе пішіндері үшін, сәйкесінше, , болғанда, және , ал мәндері интерполяциямен алынады.

Желден болатын мөлшерлiк күш жел жылдамдығы қысымына байланысты анықталады:

,

мұндағы, - жел жылдамдығы қысымының 10м биiктiктегi мөлшерлiк көрсеткiші. Мөлшерлер бойынша жел күшiне байланысты ТМД территориясы 7 ауданға бөлiнедi, I-VII аудандар үшiн жел күшi аралығында өзгередi; -жел жылдамдығы қысымының жер бетiнен биiктiгiнiң өсуiне қарай алынатын түзету коэффициентi: биiктiкте ; биiктiкте ; м-ден үлкен немесе тең биiктiкте -ге тең деп алынады; - құрылыс объектiсiнiң кескiнiне және жел күшiнiң схемасына байланысты алынатын аэродинамикалық коэффициент; мәнi мөлшерлерде берiледi.

Ерекше күштерге жататындар: сейсмикалық күштер, технологиялық процестiң кенеттен бұзылуынан, жарылыстан пайда болатын күштер. Құрылыс конструкциялары күштердiң түрлiше бiрiгiп әсер етуiне есептеледi. Құрылыс конструкцияларын есептеуде күштердiң ең қолайсыз бiрiгуi алынады.

Күштердiң бiрiгуi екi түрге бөлiнедi: негiзгi бiрiгу, ерекше бiрiгу.

Тұрақты күш пен ұзақ мерзімді уақытша күштiң және ең бiр маңызды қысқа мерзімді күштiң бiрiгуiн негiзгi бiрiгу деп атайды.

Ерекше бiрiгу - тұрақты күш, ұзақ мерзімді және мүмкiн болатын қысқа мерзімді уақытша күштер мен бiр ерекше күштен тұрады.

Егер негiзгi бiрiгуде бiр қысқа мерзімді күш алынса, онда бiрiгу коэффициентi бiрге тең болады. Егер екi немесе үш қысқа мерзімді ететiн күштер алынса, бiрiгу коэффициентi -ға тең, төрт не одан да көп қысқа мерзімді күштер алынса, бiрiгу коэффициентi -ге тең.

Ерекше бiрiгуде бiрiгу коэффициентi -ге тең.

Бiрiгу коэффициентi бiр уақытта бiрнеше қысқа мерзімді күштiң әсер етуi мүмкiн еместiгiн ескередi.

Құрылыс конструкцияларын есептеуде құрылыс конструкциясы материалы берiктiгiнiң қасиетi оның мөлшерлiк кедергiсiмен - анықталады, ал оның мәнi үлгiлердi сынау арқылы алынады. Тастан қаланған конструкция үшiн - тiкелей анықталмайды, себебi ол конструкция тас пен ерiтiндiден түрады.

Ал бiркелкi конструкциялар, мысалы, металдар үшiн мөлшерлiк кедергi сынақ арқылы анықталады. Құрылыс конструкцияларын есептеуде, есептiк кедергi қолданылады, ол

формуласымен анықталады, мұндағы, - конструкция сенiмдiлiгiн арттыру мақсатында қолданылатын, конструкцияның материалы бойынша сенiмдiлiк коэффициентi.

Конструкциялар есебінде шектiк жағдай пайда болуының маңыздылығы ескерiлiп, - тағайындалу бойынша сенiмдiлiк коэффициентi қолданылады.

Тағайындалуы бойынша объектiлер 4 топқа бөлiнедi:

1. Өте маңызды халық шаруашылық объектiлерi АЭС, телемұнаралар, театрлар, мектептер, ауруханалар, олар үшiн - ;

2. Маңызды халық шаруашылығы объектiлерi - өнеркәсiп орындары, ауыл шаруашылық объектiлерi, тұрғын және азаматтық үйлер, олар үшiн - .

3. Шектелген халық шаруашылық объектiлерi, бес жылдан артық жұмыс iстейтiн қоймалар, уақытша үйлер, олар үшiн - .

4. 5 жылға дейiн жұмыс iстейтiн уақытша үйлер, олар үшiн - .