Saameynta culayska awgeed, ciid kasta, marka laga reebo dhagax adag, way degtay. Degitaanku guud ahaan wuxuu ka dhashaa laba sababood: isku-tumidda ciidda ama yareynta muggeeda sababta oo ah in hawada ama biyaha laga saaro godadkeeda, iyo riixitaanka dhinaca ee ciidda ee ku teedsan geesaha aasaaska, taas oo ka dhalata simbiriirixashada qaybaha adag ee ciidda.
Sidoo-fadhiga ciidda ee ka dhasha isku-ururinta wuxuu ka kooban yahay qalloocyo laastik ah iyo kuwo caag ah, oo ay keentay culayska aasaaska, kuwaas oo marka culayska laga qaado ciiddu si qayb ah ugu noqoto xaaladdeedii hore.
Soo-fadhis oo ka dhasha riixidda dhinaca ee ciiddu waxay ka kooban tahay oo keliya qalloocyo caag ah, kuwaas oo marka culayska laga qaado aanu ciiddu ku noqonayn xaaladdii hore. Kuwani badanaa waxay ka dhacaan aasaasyo yaryar oo lagu dhisay qoto yar oo ka hooseysa dusha dhulka. Sidoo kale riixidda dhinaca ciidda waxay dhacdaa marka ciiddu aad u qoyan tahay isla markaana xagasha khilaafka gudaha ay yar tahay.
Maadaama culayska la oggol yahay ee ciidda lagu qaato aagga isbeddellada elasto-plastic, xisaabinta degitaanka waxaa lagu sameeyaa oo keliya iyadoo lagu salaynayo hoos u dhaca daloolnimada ciidda ee culayska saaran, halka degitaanka ka dhasha riixitaanka dhinaca ee ciidda la iska indho-tiro, waxaana loo qaataa inay yihiin kuwo aan muhiim ahayn.
Degitaanka ka dhasha is-cufnaanta waxay ku xiran tahay gudbinta ciidda, maadaama ay ka dhacdo kharashka godadka, kuwaas oo ciidda dabiiciga ah mar walba si ka badan ama ka yar biyo uga buuxaan. Sidaas awgeed, degitaanka ciidda ee culayska saaran waa dhab ahaantii dhacdo biyo-dynamics ah, sababtoo ah geeddi-socodka degitaanku wuxuu ku xiran yahay xawaaraha laga saaro biyaha godadka, halkaas oo gudbinta ciiddu ay door weyn ku leedahay.
Ciidaha aan isku-xirnayn sida quruuruxa iyo ciiddu waxay leeyihiin daloolo waaweyn, sidaas awgeed daloolnaantoodu waa weyn tahay, biyahana ku jira daloolada waxa si degdeg ah looga saaraya culayska aasaaska. Sidaa darteed, ciid aan isku xirnayn fadhigu culayska aasaaska ku yimaada si degdeg ah ayuu u dhacaa, badanaa weli inta dhismuhu socdo ama wax yar ka dib. Sababtaas awgeed, fadhiga aasaaska ee ciid aan isku xirnayn marar dhif ah ayaa la xisaabiyaa.
Ciidaha isku-xidhan waxay leeyihiin daloolo yaryar, dhex-mareenkooduna waa hooseeyaa, sidaas darteed biyaha ku jira daloollada ee ku baxaya saameynta culayska aasaaska waxay qaadan karaan waqti aad u dheer; qaar ka mid ah dhoobooyinka ganaaxa ah xitaa tobannaan sano. Intaa waxaa dheer, maadaama porosity-ga guud ee ciidda isku-xidhan uu aad uga weyn yahay kan aan isku-xidhneyn, degitaanka ciidda isku-xidhan waa mid aad uga badan.
Ciidda isku-xiran, oo dalooladeedu qayb ahaan hawo ka buuxdo qaybna biyo, marka hore waxay yeelataa sleganje sabab u ah isku-buufinta hawada daloolada ku jirta, iyadoo qoyaanka biyuhu joogto ahaanayo, ka dibna sleganje ka dhasha ka saarista biyaha daloolada. Culayska taagan ee ciidda, oo ka dhasha saameynta miisaanka iyo culayska faa’iidada leh ee aasaaska, labadan nooc ee sleganje way ka dhacaan, balse habka waqtiga ee sleganje waa kala duwan yahay.
Waxa kale oo jira sababo kale oo keena degitaanka ciidda, sida hoos u dhigid joogto ah oo heerka biyaha dhulka hoostiisa ah, isbeddello kiimikaad oo ku yimaadda isku-dhafka ciidda iyo qasaarooyin kale oo ciidda ka dhaca.
Daraasaynta deggistu waxay ka kooban tahay xisaabinta hore ee deggista, taas oo lagu sameeyo iyadoo lagu salaynayo tijaabinta shaybaarka ee muunadaha ciidda iyo kormeerka deggista, kaas oo la fuliyo inta dhismuhu socdo iyo muddo cayiman ka dib.
Xisaabinta deggista marka aasaaska si xarun ah loo raro
Aan eegno saldhig xariijimo ah oo lagu aasay ciid ka kooban lakabyo kala duwan, tusaale ahaan lakabka ciidda H0, ama H1 ka hooseeya saldhigga, lakabka ciid dhoobo ah oo dhumucdiisu tahay H2, lakabka dhoobo granule yar leh oo dhumucdiisu tahay H3, hoostiisuna ay ku jirto jay la isku cufiyey oo lakabkiisu ka weyn yahay, iyadoo heerka biyaha dhulka hoostiisa uu yahay NPV (fig. 1a).
Si loo xisaabiyo degitaanka waxaa loo baahan yahay in la sawiro jaantuska culeyska ee ka dhasha miisaanka dhulka laftiisa (jaantuska bidix ee sawirka 1b) iyo jaantuska culeyska ee ka dhasha saamaynta culayska dheeraadka ah ee aasaaska (jaantuska midig ee sawirka 1b). Jaantuska culeyska ee ka dhasha miisaanka dhulka laftiisa waxaan ka helnaa dhumucda lakabyada Σ_H_ iyo cufkooda mugga γ. Haddii cufka mugga ee ciiddu yahay γ1, ciidda biyaha hoostooda γ’1, ciidda dhoobada ah ee biyaha hoostooda γ’2, dhoobada biyaha hoostooda γ’3, markaa culeysyada cadaadiska ee dhulka ka dhasha miisaanka dhulka laftiisa waxay noqon doonaan (sl. 1)
γ1 · H’; γ’1 · H’’; γ’2 · H2; γ’3 · H3;
Jaantuska culayska ee ka dhasha saameynta culeyska waxaan ku helnaa iyadoo la xisaabinayo mid ka mid ah hababka la yaqaan, tusaale ahaan Steinbrenner ama Newmark, ee qoto-dheero kala duwan ee hoosta aasaaska.
Haddii aan ku calaamadeyno P culayska aasaaska, A oogadiisa uu ku tiirsan yahay ciidda, γ1 miisaanka mugga ee ciidda ee qoto-dheeraanta aasaasidda t ee ka hooseysa dusha dhulka, culayska gaarka ah ee aasaaska waa P/A halka miisaanka u gaarka ah ee ciidda isla qoto-dheeraantaas uu yahay γ1t. Si loo helo culayska dheeraadka ah ee ciidda ee ka dhasha culayska aasaaska, waa in laga jaraa cadaadiska miisaanka u gaarka ah ee ciidda γ1t culayska aasaaska P/A, sidaas darteed culayska dheeraadka ah ee ciiddu wuxuu gaarayaa
p0 = P/A – γ1t.
Masaafada t ee isku midka ah waxaa sidoo kale ka shaqeeya walbahaarka γ1t oo ka dhasha miisaanka gaarka ah ee ciidda, sidaas darteed masaafadan waxa ka shaqeeya walbahaarka guud (P/A – γ1t) + γ1t, iyadoo isku-dhufashada ciidda ee walbahaarka γ1t la dhammeeyay ka hor dhismaha dhismaha.
Sl. 1. Qaabinta dejinta marka saldhigga si xarun ah loo raro
Si kastaba ha ahaatee, haddii qayb ka mid ah aasaaska oo ka sarreysa cidhifka saldhigga aasaaska lagu daboolo ciid (saw. 1c), waa in la tixgeliyaa culayska ciidda la buuxiyey 2_Q_, sidaas darteed xaaladdan culayska dheeraadka ah wuxuu noqdaa
_P+2_Q/A – γ1t.
Aasaaska qaabka xariiqda ah waxaa ah A = b x 1,0 m ee 1 m’ aasaaska.
Xisaabinta degista waxaa lagu sameeyaa dhammaan lakabyada ciidda la cadaadin karo ilaa qoto-dheeraanta ay ku shaqeyso culayska aasaaska. Hore waxaa loo tixgelin jiray xadka saameynta culayska dhismaha qoto-dheer ilaa uu ka jiro cadaadis leh xoog ≥ 10% p0. Maanta waxaa la aqbalayaa in xadkani ku yaal qoto-dheere halka cadaadiska culayska dheeraadka ah pz uu la mid yahay 20% cadaadiska miisaanka u gaarka ah ee ciidda: pz = 0,2 ·γ_Σ_H. Hoos qoto-dheerradan degis lama xisaabiyo. Sida uu qabo hal xeer oo kale, waxaa la talinayaa in degista loo xisaabiyo lakabyada ilaa qoto-dheere 2_b_ ilaa 3_b_, iyadoo b ay tahay ballaca aasaaska. Haddii ugu dambayntii uu jiro lakab jay ah sida ku cad sl. 1a, looma tixgeliyo xisaabinta degista, maadaama degistiisu culayska aasaaska ka dhalata ay tahay mid aan weynayn oo ay dhacdo inta lagu jiro dhismaha.
Qoto-dheerrada z ee ka hooseeya saldhigga aasaaska waxaa ka jira culays cadaadis pg oo ka dhashay miisaanka ciidda lafteeda (saw. 1b), iyadoo sidoo kale la tixgeliyey saameynta kor-u-soo-baxa. Culayskan hore ee cadaadiska waxaa lagu daraa cadaadiska pz ee ka dhasha saameynta culayska dhismaha ee isla qoto-dheerradaas. Sidaas darteed, meel kasta oo M ah oo ku taal qoto-dheerrada z ee ka hooseeya saldhigga aasaaska waxaa ka jira culays guud oo cadaadis pn = pg + pz.
Saameynta culeyska dheeraadka ah awgiis, ciiddu way fadhistaa oo dhinac ayay uga qalloocdaa. Haddii qallooca dhinaca la iska dhaafo, maadaama uu yara yahay marka la barbar dhigo, kol haddii culeyska la oggol yahay ee ciidda uu ku jiro aagga qalloocyada elasto-plastigga, waxaa la qaadan karaa in xisaabinta fadhigu ay ku salaysan tahay tijaabada isku-buufinta ee edoometarka, iyadoo la adeegsanayo muunad aan la qasin oo laga soo qaaday aagga barta la eegayo ee ciidda; tijaabadaas ayaa lagu go’aamiyaa module-ka isku-buufinta ee ciidda Ms.
Iyadoo lagu salaynayo sharciga Hooke waxaan leenahay
Δ_s_ = pz/Ms,
halka Δ_s_ uu yahay fadhiisasho gaar ah, hal unug oo dhumucda lakabka ah, pz uu yahay walbahaarka qoto-dheer ee ciidda z ka dhasha culayska dheeraadka ah.
Haddii aan u qaadanno in dhumucda lakabka dz ay ku filan tahay in pz iyo Ms loo qaadan karo kuwo joogto ah, hoos-u-dejinta aasaasiga ahi waxay noqon doontaa
Δ_s dz_ = pz/Ms dz.
Guud ahaan degista lakabka dhumucdiisu tahay H waxay noqon doontaa
Haddii pZ iyo MS ay joogto u yihiin lakab dhumucdiisu tahay H, waxay noqon doontaa
s = pz/Ms · H.
Run ahaantii pz iyo Ms ma aha kuwo joogto ah marka lakabku leeyahay dhumuc H1, balse waxa la qaataa celceliskooda barta M.
Module-ka isku ururinta ciidda Ms waxaa lagu go’aamiyaa hab shaybaar ah lakab walba si gooni ah. Ciid si caadi ah loo adkeeyey, module-ka Ms waxaa laga soo saaraa jaantuska isku-buuqashada hore, halkaas oo culeyska guud yahay σ2 = pg + pz; σ1 = pg = Σ_γt,_ culeyska dheeraadka ah Δ_σ_ = σ2 – σ1 = (pg + pz) – pg, halka qiyamka u dhigma ee isku-buufinta qaraabada ah ay yihiin Δ_h2_/h iyo Δ_h1_/h, sidaas darteed waa
Hase yeeshee haddii ay tahay dhoobo hore loo adkeeyay, markaas module-ka isku-buufinimada waxaa laga soo saaraa jaantuska cadaadiska labaad. Tusaalaha ku jira sl. 2 waxaan ka helaynaa:
Sl. 2. Qaabka lagu go’aaminayo module-ka isku-buufidnaanta ciidda iyadoo lagu salaynayo jaantuska isku-buufinta qaraabada
Waxa ka horeeya waxa ka muuqata in sediidka dhoobada hore loo cufiyey uu aad uga yar noqon doono sedeenka ciidda caadi ahaan la cufiyey.
Saameynta adkaanta aasaaska ku leedahay dejinta
Inkastoo dhab ahaan aysan jirin aasaasyo si buuxda u dabacsan, kuwaas oo degitaanka hal meel uusan ku xirnaan lahayn degitaanka meesha deriska ah, xisaabinta degitaanka waxa lagu kala saaraa aasaasyo dabacsan iyo aasaasyo adag.
Aasaaska laastigga ah, kuwaas oo loola jeedo tuurista dhagaxa iyo buuxinta, marka culeys isku mid ah la saaro waxay keentaa hoos-u-degitaanno kala duwan meelaha qaarkood. Sidaa darteed, aasaasyadan waxaa hoos-u-degitaankooda looma xisaabiyo dusha oo dhan ee la saaray culeyska, balse waxaa loo xisaabiyaa dhibcahooda gaarka ah: dhibcaha geesaha A, B, C iyo D dhibcaha dhexe ee dhinacyada E, F, H iyo J iyo barta dhexe G ee dusha leydi-ga (jaantus. 3). Marka culeys isku mid ah la saaro hoos-u-degitaanka dhibcaha B, C iyo D waa sida dhibicda A, hoos-u-degitaanka dhibicda H waa sida kan E, dhibicda J waa sida F marka ciiddu isku nooc tahay.
Saw. 3. Xisaabinta degitaanka qodobbada kala duwan ee dusha la saaray culeyska
Si loo xisaabiyo degista ka hooseysa meel kasta oo G ah oo ka mid ah dusha la saaray culayska, waxaa loo qaybiyaa afar geeska ABCD afar afar-geesood oo yaryar, degistana G waxaa la helaa sida isku-darka degisyada uu keeno mid kasta oo ka mid ah afar-geesoodka la qaybiyey.
Aasaaska adag si la mid ah kuwa dabacsan uma degaan, sababtoo ah iyaga waxaa aan suurtagal ahayn in meelo gaar ah si gooni ah u degaan. Sidaas awgeed, degitaanka aasaasyada adag waxaa loo xisaabiyaa sidii hal guud, iyadoo marka loo eegayo heerka adkaanta si kala duwan loo xisaabiyo celceliska degitaanka, maadaama qaybinta cadaadiska ee salka aasaaska ay ku xiran tahay adkaanta aasaaska.
Aasaasyada adag ee qaabka labajibbaaran ama leydi yar, halka a < 2_b_, waxaa la xisaabiyaa degitaanka sG ee barta dhexe G, waxaana la qaataa degitaanka guud ee aasaaska s = 3/4 sG. Aasaasyada adag ee qaabka leydi dheer ama xarig waxaa loo xisaabiyaa degitaanka barta dhammaadka E, barta dhexe G iyo barta M ee ku taal bartamaha masaafada u dhexeysa iyaga, dhidibka dheer ee salka aasaaska, ka dibna waxaa la qaataa qiimaha celceliska.
Van Hamme wuxuu u arkaa in xisaabinta degitaanka ee saxda ah ay tahay tan “barta astaanta leh P”, taas oo ka jirta masaafad ka fog xargaha dhexe
ka yimaadda dhidibyada dhexe. Sida Van Hamme sheegay, degitaanka qaar ka mid ah dhibcaha go’an ee aasaasku kuma xirna habka qaybinta cadaadiska ee salka aasaaska. Dhibcahan degitaanka waxaa lagu xisaabin karaa iyadoo la qaadanayo in qaybinta cadaadiska ee salka aasaasku ay siman tahay. Saldhig adag oo aasaas ah, oo lagu raray culeys si siman loo qaybiyey, kaas oo qaybinta cadaadiska ee salka aasaasku aanay sinnayn oo ay u kordhayso dhinacyada saldhigga, haddana degitaanka saldhiggu wuxuu la mid yahay degitaanka barta astaanta ah P. Cadaadisyada qoto dheer z ee ka hooseeya barta astaanta ah P ee dusha leydi ah oo dhererkeedu yahay a, ballaciisuna yahay b, laguna raran yahay culeys siman p0 waxaa lagu xisaabin karaa iyadoo la adeegsanayo shaxda 1 ee uu diyaariyey Jelinek.
Culayska σzP ee qoto-dheerka z ee ka hooseeya dhibicda astaanta ah P waa σzP = (σz/p0)·p0, halka p0 uu yahay culayska dheeraadka ah ee ciidda.
Jadwalka 1. Qiimayaasha σz/p ee walbahaarrada ka hooseeya barta astaanta ah P iyadoo ku xiran saamiga qoto-dheeraanta z iyo ballaca b ee iyo saamiga dhererka a iyo ballaca b ee salka aasaaska
Xisaabinta degitaanka iyadoo lagu salaynayo isbeddelka isku-dhafka daloolnimada ciidda
Haddii aan ku calaamadino e0 isku-dhafka daloolnimada ee muunad aan qalloocin oo laga soo saaray lakabka ciidda, ei_na isku-dhafka daloolnimada ee isla muunadda ka dib marka ay dhammaato isku-cufnaanta edometarka ee culayska σ1 (sl. 4a), hoos u dhaca mugga bilowga ah ee ciidda ee saameynta culayska Δ_σ wuxuu u dhigmaa hoos u dhaca daloolnimada, yani isku-dhafka daloolnimada ee ciidda
Δ_e_ = e0 – e1
Jaantus 4. Xisaabinta degitaanka iyadoo lagu salaynayo isbeddelka isku-dhafka daloolka ciidda
Mugga bilowga ah ee muunadda ciidda waa
Degitaanka gaarka ah Δ_s_, i.e. degitaanka halkii unug ee mugga ciidda 1+e0 waa
Δ_s_ =(e0–e1) / (1+e0)
Sedeenka lakabka aasaasiga ah ee dhumucdiisu tahay dz waa sida ku cad fig. 4b
Δ_s_ dz=(e0–e1) / (1+e0) dz
Degitaanka lakab dhumucdiisu tahay H waxay noqon doontaa
Haddii aan u qaadanno in p uu yahay culayska ku jira qoto-dheerka z ee ka dhashay miisaanka u gaarka ah ee ciidda, oo la mid ah culayska σ0 ee edometer-ka, Δp uu yahay culayska ka yimaadda culayska dheeraadka ah ee ciidda ee dhismaha awgiis, oo la mid ah kororka culayska Δ_σ_ ee edometer-ka, p1 uu yahay culayska guud ee ka dhasha miisaanka u gaarka ah ee ciidda iyo culayska dheeraadka ah ee la mid ah culayska guud σ1 ee edometer-ka, qaacidda hore waxaan u qori karnaa qaabkan
Haddii aan ku calaamadeyno A aagga jaantuska culayska ee culayska dheeraadka ah ee ciidda, A = Δ_pH_ (aagga hoos lagu xardhay ee saw. 4b), halka Δ_p_ uu yahay culayska ka dhasha culayska dheeraadka ah ee bartamaha lakabka
a=Δ_e_/Δ_p_, saamiga farqiga koofishanka daloolnimada ee ku wajahan walbahaarka u dhigma ee culayska dheeraadka ah Vc = (1+e0)/a, waxaan dhihi karnaa
that is, s = A/Vc [cm]
Haddii ciiddu ka kooban tahay dhowr lakab, waxaa loo xisaabiyaa degitaanka s ee lakab kasta; wadarta degitaannada lakabyada gaarka ah waxay siisaa guud ahaan degitaanka Σ_s_.