საყრდენის ტარობა თითქმის ყველა შემთხვევაში შეზღუდულია შეკუმშული ქამრის გადახრით. ეს ჩნდება მხოლოდ მაშინ, როცა დენადობის ზღვარი მიღწეულია შეკუმშულ ქვედა თაღში ძაბვების გათანაბრების შემდეგ. მხოლოდ ძლიერი გვერდითი დაყრდნობების შემთხვევაში შეიძლება გამძლე კიდის ძაბვა გაიზარდოს სამშენებლო ფოლადის გამაგრების არეამდე. ტარობის შეფასებისას უნდა გავითვალისწინოთ ძაბვების რეალური განაწილება. სწორხაზოვანი განაწილების დაშვებისას ტარობა შეფასდებოდა ნაკლებად. ლაბილურობის მოვლენები განსაკუთრებით უნდა გამოიკვლიოს.
ხვრელების გამოქვითვა მოხრაზე დატვირთულ საყრდენებში
მოჭიმულ მხარეს ელემენტის კვეთის დასუსტება მოქმედებს ისე, როგორც მოჭიმულ ღეროებში (მოჭიმული სარტყლის გახლეჩა დასუსტებული კვეთით). ხვრელების დამუშავებაზე ამ თვალსაზრისით მოქმედებს იგივე წესები, რაც მოჭიმულ ღეროზე.
რადგან რივეტებით შევსებული ხვრელები სხივის დაჭიმულ მხარეს ძაბვებისა და დეფორმაციების განაწილებაზე ძალზე მცირედ მოქმედებს, ხოლო მზიდუნარიანობა უმეტესად შეზღუდულია დაჭიმული სარტყლის გვერდითი გადაღუნვით, სიმეტრიული კვეთის მქონე სხივებში კვეთის შესუსტების სიდიდე მნიშვნელოვან გავლენას არ ახდენს მზიდ ტვირთზე. ამიტომ უკვე F. Hartmann-მა დასვა კითხვა, საჭიროა თუ არა სიმეტრიულ სხივებში საერთოდ ხვრელებით გამოწვეული შესუსტების გათვალისწინება. ასიმეტრიული კვეთების შემთხვევაში (დაჭიმული მხარე უფრო ძლიერია) სხივის დაჭიმულ მხარეს ხვრელების გამოკლება შეიძლება გადამწყვეტი გახდეს მზიდუნარიანობისთვის. ხშირად განმეორებადი დატვირთვის დროს ხვრელებს მნიშვნელოვანი გავლენა აქვთ, მაშინაც კი, როცა ისინი კიდის ბოჭკოებიდან უფრო დიდ მანძილზე მდებარეობენ.
დღეს მოხრაზე ჭრილის მზიდუნარიანობის გამოთვლაში გამოიყენება ბრუთო და ნეტო ჭრილი (სხვა შესაბამისი მტვრევის ფორმების გარდა). მტვრევა ბრუთო ჭრილზე ხდება ჭრილის იმ ნაწილში, რომელიც ხვრელებით არ არის დასუსტებული. მტვრევა ნეტო ჭრილზე ხდება იმ ჭრილზე, რომელიც ხვრელებით არის დასუსტებული, ხოლო გასათვალისწინებელი ფართობი არის ბრუთო ფართობი, შემცირებული ყველა ღიობის ფართობით.
კვრივები ყელში და თავში
მოხრისას, ნორმალური ძაბვების გარდა, ჩნდება წანაცვლების ძაბვებიც, რომლებიც პარალელური სარტყლების მქონე მზიდებში განივი ძალის Q პროპორციულია. რთულ კვეთებში წანაცვლების ძაბვებს იღებენ დამაკავშირებელი მოქლონები ცალკეულ ნაგლინ პროფილებს შორის შეხების ზედაპირებზე. წანაცვლებითი ძალების T განაწილება სხივში პარაბოლურია, სარტყლებში კი თითქმის სწორხაზოვანი. მძიმე სარტყლების მქონე მზიდებში T სხივში ცოტათი განსხვავდება საშუალო მნიშვნელობისგან Tm, რომელიც ხშირად საკმარისია პირველი შეფასებისთვის.
სლ.1
თავში მოქლონებს (სურ. 1b) ერთად უნდა მიიღონ ძელაკის ძალა TK < TH. ცალკეულ სარტყლის ლამელებს შორის ძელაკის ძალა კიდევ უფრო მცირეა და ამისთვის სურ. 1c-ის შემთხვევა გადადის მოქლონების უფრო დიდ რაოდენობაზე.
საყრდენის გაგრძელება
ვერტიკალური ფურცლის სიგრძივი გაგრძელება საჭიროა მაშინ, როცა ფურცლის სიმაღლე ხელმისაწვდომი ფურცლების სიგანეზე მეტია. ის შეიძლება საჭირო იყოს აგრეთვე დამზადებისა და ტრანსპორტირების გათვალისწინებით. ერთ საყრდენზე სიგრძივ გაგრძელებაში არსებული ბრჭყალები და მოქლონები უნდა იღებდნენ იმავე ძალას TL-ს, რომელსაც ექნებოდა დაუგრძელებელ ფურცელს სიგრძივ შეერთებაში. რადგან ხვრელებით დასუსტება ბრჭყალებში ისეთივეა, როგორც ვერტიკალურ ფურცელში, ბრჭყალის სისქე უნდა იყოს რიბის სისქეზე მეტი ან ტოლი.
სურ. 2 - ვერტიკალური ფურცლის გრძივი გაგრძელება
განივი შეერთება მოხრის დატვირთვის ქვეშ შეიძლება სხვადასხვა ხერხით დაიფაროს დამაგრებებით. სურ. 3 აჩვენებს საამქრო შეერთების რამდენიმე ვარიანტს, რომელშიც გაგრძელებულია მხოლოდ ვერტიკალური ფურცელი. თუ დამაგრებები მხოლოდ სარტყლის კუთხებს შორისაა (სურ. 3a), სარტყლის კუთხეების ქვემოთ ვერტიკალური ფურცლის დაუფარავი ზოლები რჩება. მაშინ კუთხები და მოქლონები ვერტიკალური ფურცლის შეერთების უბანში მნიშვნელოვნად უფრო მეტად იტვირთება, ამიტომ ამ ტიპის შეერთებები უნდა შემოიფარგლოს ნაკლებად მნიშვნელოვან კავშირებში მცირე ძალებით. ყოველთვის უპირატესობა უნდა მიენიჭოს სრულად დაფარულ შეერთებას. ვერტიკალურ მკლავებზე განთავსებული სპეციალური დამაგრებები იღებს ამ ზოლის გრძივ ძაბვებს, მაგრამ განივ ძალის მიღებაში მხოლოდ უმნიშვნელოდ მონაწილეობს. ამ მხრივ გარკვეულ გაუმჯობესებას იძლევა სურ. 3c. დიდი ძალების შემთხვევაში უნდა ვისწრაფოთ დამაგრებებისკენ ვერტიკალური ფურცლის მთელ სიმაღლეზე (სურ. 3d), რაც გულისხმობს, რომ სარტყლის კუთხეები უნდა გადაიჭრას. დამაგრებები იღებს კუთხის მკლავის სისქეს; კუთხეების დიდი სისქისას გამოიყენება გასწორების შიმები, რათა ზედმეტი დამაგრების სისქეზე დაზოგვა მოხდეს.
Sl. 3 - ვერტიკალური ფურცლის განივი გაგრძელება (სახელოსნო)
გვერდითი ძალის მოქმედებისას ვერტიკალური ფურცლის გაგრძელება: დამჭერი გაგრძელების ადგილზე დატვირთულია მხოლოდ Q-ით (M = 0). თანაბარი დაშორებით განლაგებული მოქლონების მქონე გაგრძელებისათვის (სურ. 4) უნდა ვივარაუდოთ, რომ მოქლონებში ძალები NiQ დაახლოებით შეესაბამება გაგრძელების შეერთების შესაბამის ზედაპირულ ელემენტს e*t, ანუ მოქლონებში ძალები განაწილებულია ისე, როგორც დამჭერის სიმაღლის გასწვრივ განფენილი ძარღვული ძაბვები, NiQ = e*t*τi = e*Ti. თუმცა, ზომვისას მიიღება ყველა n მოქლონზე ერთგვაროვანი განაწილება: NiQ = Q/n.
სურ. 4 - ვერტიკალური ფურცლის გაგრძელება განივი ძალის განაწილებით
სურ. 5 აჩვენებს ვერტიკალური ფურცლის საამქრო ნაერთს (სათანადო კუთხსახელები და ლამელები სხვაგან არის გაგრძელებული).
სლ.5
მოღუნვა ნორმალური ძალით: დამჭერები, რომლებიც ერთდროულად დატვირთულია მოღუნვის მომენტებითა და ნორმალური ძალებით, განზომილდება იმავე პრინციპებით და ხაზობრივი ძაბვების განაწილების ვარაუდით. ორივე სარტყელში მოქლონების სრული გამოკლებისას, სამუშაო კვეთი და ნულოვანი ხაზის მდებარეობა არ არის დამოკიდებული დატვირთვის შემთხვევაზე, ამიტომ M და N-დან მიღებული ძაბვები შეიძლება მარტივად შეიკრიბოს. გაგრძელებაში მოქლონებზე დატვირთვა მიიღება ნაწილობრივი დატვირთვის შემთხვევებიდან M-ისა და, შესაბამისად, N-ის ძალების სუპერპოზიციით.
საყრდენის დაყრდნობა და შეერთება
აქ განხილული იქნება მხოლოდ მრავალრიცხოვან გადაწყვეტათაგან ყველაზე გავრცელებული. შეფასებისას ყოველთვის უნდა გაითვალისწინოთ დამატებითი ძალები, რომლებიც მიიღება უფრო მეტად ან ნაკლებად იდეალიზებული გამძლეობის გამოთვლებიდან გადახრების შედეგად.
მარტივი დაყრდნობა ერთი საყრდენისა სხვა სამშენებლო ელემენტის ზედა სარტყელზე განიხილება მაშინ, როცა ხელმისაწვდომია დიდი სამშენებლო სიმაღლე. ჩვეულებრივი შემთხვევაა მტკიცე შეერთება მოქლონებით ან ჭანჭიკებით. სურ. 6-ზე ნაჩვენებია შენობათმშენებლობაში უწყვეტი I-კოჭების ჩვეულებრივი დაყრდნობა, რაც ასევე თავიდან იცილებს ვიწრო I-ფეხებში ხვრეტას. საყრდენები საჭიროების შემთხვევაში უნდა დავიცვათ გადაბრუნებისა და განივი ძალებისგანაც (სურ. 7 და 8). ხიდმშენებლობაში საყრდენები ხშირად წყვილად გამოიყენება (სურ. 9); გრძივი საყრდენის უძრავი დაყრდნობა განივ საყრდენზე (სურ. 10). უფრო დიდი საყრდენი ძალების შემთხვევაში საყრდენები უნდა გამაგრდეს ჩამჯდარი კუთხურებით ან შედუღებული პროფილებით (სურ. 8-დან 10-მდე). რთული საყრდენების შემთხვევაში დატვირთვა უნდა გადაეცეს რიბაში.
სურ. 6. კოჭების დამაგრება
სურ. 7 და 8
სურ. 9 და 10
ნეკნის მიერთება: სურ. 11 და 12-ზე ნაჩვენებია I-კოჭების შეერთებები, რომლებიც მშენებლობაში გამოიყენება როგორც ჩვეულებრივი მიერთებები. ამოჭრას დიდი მომრგვალება ეძლევა, რათა თავიდან იქნას აცილებული კოჭის ნეკნის გაშლა. ნეკნის მიერთების ელასტიკური ჩაჭედვა გარკვეულწილად ზრდის მზიდუნარიანობას. აღწერილი დეფორმაციები, მართალია, უვნებელია ძირითადად მშვიდი დატვირთვისას, მაგალითად ძველ ხიდებზე.
სურ. 11. - I-სხივის ნორმალური შეერთებები მართობული ბოლო კვეთით
სურ. 12 - I-კოჭების შეჭრილი ბოლოებით ნორმალური შეერთებები
მოხრაზე მტკიცე კავშირები სრულდება მაშინ, როცა საჭიროა კუთხის ცვლილების გარეშე კავშირი (საყრდენი უწყვეტი კონსტრუქციები, ჩარჩოს მკვრივი კუთხეები) ან როცა არსებობს გამძლეობის მარცხის საფრთხე ცვლადი დატვირთვისას, განსაკუთრებით სარკინიგზო ხიდებზე. შეიძლება გამოყენებულ იქნას უწყვეტობის ლამელები, მოხრაზე მტკიცე შეერთებები, მოხრაზე მტკიცე კუთხეები, ჩარჩოს კუთხეები.
- კონტინუიტეტის ფირფიტები – თუ საჭიროა ერთ სიბრტყეში მდებარე მზიდების შეერთება, მაშინ ორივე ზედა სარტყელი ერთდება ფირფიტით ან კონტინუიტეტის სამაგრით. ამით შეერთების მოქლონები თავისუფლდება გაჭიმვის ძალებისგან და თავიდან არის აცილებული დიდი დეფორმაციები.
სურ. 13 - შეერთება ნეკნით უწყვეტობისთვის
სურ. 14 - გრძივი საყრდენების შეერთება ა) საავტომობილო გზის ხიდის; ბ) რკინიგზის ხიდის
- მოხრაზე მყარი შეერთებები – ასეთი ტიპის შეერთებას ვხვდებით საავტომობილო ხიდების ფეხით მოსიარულეთა ბილიკების მასიურ კონსოლებზე. მცირე მომენტების შემთხვევაში მათი ვერტიკალური ფურცელი მხოლოდ ორმაგად არის მიერთებული მთავარი მზიდის გამამაგრებელ კუთხოვან დეტალებს შორის. შეტანილი მომენტი გამამაგრებლების მეშვეობით ნაწილდება მთავარი მზიდის მთელ სიმაღლეზე, ანუ მასში ძალთა წყვილის სახით შეაქვს მის სარტყლებში.
სურ. 15 და 16
- სალტესავით მტკიცე კუთხეები მოსახრელად – შენობათმშენებლობაში სვეტებსა და ქვედა კოჭებს შორის მოხრაზე მტკიცე კუთხეები ისე უნდა დაიგეგმოს, რომ კუთხე უცვლელი იყოს და ადგილობრივი ძაბვის გადაჭარბება არ წარმოიშვას. საიმედო კავშირები კუთხეებში წარმოიქმნება, მაგალითად, სურ. 16-ის მიხედვით, როდესაც გამოიყენება ფრთიანი ფურცლები, ან სურ. 100-ის მიხედვით, როდესაც ჩაჭედვის მომენტი სვეტის სარტყლებში ძალთა წყვილად მიიღება.
- კარკასის კუთხეები – პოლიგონალურ კარკასებზე გაგრძელების გაკეთება შესაძლებელია გარდატეხის წერტილში, თუ კუთხის სხვაობა მცირეა; შეერთებული ღეროები იფარება დამჭერებით, როგორც დაჭიმული და დაწოლილი ღეროები. ბრუნვის ძალები კონცენტრირებულია გარდატეხის ადგილზე და უნდა იქნეს მიღებული გამკვრივებებით. სურ. 101-ზე ყურადღება მიაქციეთ გაგრძელების დაფარვისა და გამკვრივების სხვაობას, მოხრის მომენტისა და გადახრის ძალების მიმართულების მიხედვით. დიდი ძალებისა და კუთხის მნიშვნელოვანი სხვაობის შემთხვევაში თავიდან იცილებენ იმას, რომ გაგრძელება მოხვდეს კარკასის ძლიერ მოხრილ ნაწილში. გაგრძელებები კარკასის კუთხეებთან უკეთეს კონსტრუქციულ ფორმას იძლევა და ამარტივებს დამზადებას. გარდატეხის წერტილის ორივე მხარეს მოქლონილი უნივერსალური გაგრძელებების მაგალითებია სურ. 102a და სურ. 102b, სადაც კუთხე შედგება შედუღებული ნაწილისგან. სურ. 103-ზე ნაჩვენებია კარკასის ბოძის მოხრაზე მყარი კავშირი განუწყვეტელ განივ ელემენტთან.
სურ. 17ა
სურ. 17b
დახრილი შეერთებები: აქამდე განხილულ შეერთებებში ნეკნები ერთმანეთის მიმართ მართობულად იდგა. თუ კუთხე, თუმცა, მართი არ არის, მაშინ კუთხოვანები (სურ. 18) იბრუნება; ძალიან მახვილ კუთხეებზე გამოიყენება კილოსებრი შუალედები. გამოყენებულ იქნეს შებმები უწყვეტობისთვის და საყრდენი ნაწილები მოცემულ შემთხვევაში როგორც მართ შეერთებებში. მოხრილი შეერთების ფირფიტები (სურ. 19) დაკავშირებულია დიდი ექსცენტრიულობითა და მნიშვნელოვანი დამატებითი ძალებით. დახრილი შეერთებების დამზადება მარტივდება, როცა გამოიყენება შედუღებული შემაერთებელი ფირფიტები (სურ. 20).
ნახ. 18
სლ.19
ნახ. 20