Ulanma deb uzaytirish yoki kattalashtirish uchun xizmat qiladigan bog‘lanishlar aytiladi. Ulanmalar, masalan, mavjud prokat uzunliklari yoki listlar kengligi yetarli bo‘lmagani uchun zarur bo‘ladi, montajda esa tashiladigan alohida elementlarning o‘lchami va og‘irligini cheklash maqsadida kerak bo‘ladi. Bog‘lovchi plastinalar deb ulanishdagi uzilishni yopib turuvchi listlar ataladi. Qolgan barcha bog‘lanishlar, ayniqsa turli yo‘nalishdagi panjara sterjenlari va turli tekisliklardagi tayanchlar orasidagi bog‘lanishlar ulanishlar deb belgilanadi.
Oddiy ulanishlarda bog‘lovchi plastinalar va birikma parchinlari to‘liq kuchga ko‘ra hisoblanadi. Shuning uchun normal ulanishda birikma yuzalarining bir-biriga tegishi talab etilmaydi.
Tarang va siqilgan sterjenlarning (bular asosan normal kuchlar bilan yuklangan to‘g‘ri sterjenlardir) asosiy qo‘llanish sohasi panjaralar hisoblanadi. Ushbu bo‘limdagi mulohazalarda siqilgan sterjenlarning bukilish xavfi e’tibordan chetda qoldiriladi. Avval statik mustahkamlik ko‘rib chiqiladi.
Cho‘zilgan sterjenlardagi teshiklar uchun chegirma
Ko‘tarish qobiliyati: cho‘zilgan sterjendagi kuchlanish holati teshiklar/ochiqliklar tufayli mahalliy darajada sezilarli o‘zgaradi. Proportsionallik sohasida kuchlanish taqsimoti zaiflashgan kesim bo‘yicha mos keladi (rasm 1). A. Henning bo‘yicha to‘g‘ri to‘rtburchak sterjendagi eng katta bo‘ylama kuchlanish:
maxσ = σm*[3-(d/b) + 0,8(d/b)2]
Rasm 1 - Burg‘ulangan sterjenda bo‘ylama va ko‘ndalang kuchlanishlar a) A. Henning bo‘yicha; b) M. Rudeloff bo‘yicha
Chegaraviy holda d/b = 0 juda keng lamellalar uchun bundan maxσ = 3σm chiqadi va sl. 1a da ko‘rsatilgan holat uchun d/b = 1/3 bo‘lganda maxσ = 2,42 σm bo‘ladi. Bo‘ylama kuchlanishdan tashqari ko‘ndalang va kesuvchi kuchlanishlar ham mavjud. Eng katta zo‘riqish teshik qobig‘ida yuzaga keladi. U yerda dastlabki doimiy deformatsiyalar paydo bo‘ladi, ya’ni kuchlanish cho‘qqilari parchalanadi va kesim bo‘yicha kuchlanishlarni tenglashtirish sodir bo‘ladi. Teshiklar sohasidagi sezilarli doimiy deformatsiyalar faqat shundan keyin, kuchaytirilgan kesimdagi o‘rtacha kuchlanish σm cho‘zilish chegarasi σFO dan oshganda paydo bo‘ladi. Sterjenning umumiy dilatatsiyasi SF = Fm * σF da teshiksiz sterjendagiga qaraganda faqat ozgina kattaroq bo‘ladi. (Fm — eng zaif kesim yuzasi)
Qovushma shtangalar bilan cho‘zish sinovlarida sinish doimo zaiflashgan kesimlarda yuz beradi. Sinish paytidagi yuklanish, odatiy sharoitlarda, yetarlicha aniq SB = Fn * σB. Ochiq teshikli cho‘zilgan shtangalarda uzish sinovlari sinish shakllari ni rasm 2 dagidek ko‘rsatdi.
Sl. 2 - Cho‘zilgan sterjenlar sinishining rasmlari
Parchinlangan birikmalar ustida o‘tkazilgan tajribalarda bir qator parchinlardan iborat mahkamlamali birikmalar ketma-ket joylashgan bir necha qator parchinli birikmalarga qaraganda kamroq chidamlilikka ega ekani ko‘rsatildi. Shunga ko‘ra foydali kesimdagi uzilishdagi o‘rtacha kuchlanish σB quyidagicha bo‘lgan:
Cho‘zilgan sterjenlarni o‘lchamlash tartibi: Odatdagi hisoblash usuliga ko‘ra, o‘rtacha cho‘zilish kuchlanishi uchun σm = S/Fm ≤ ruxσ sharti barcha asosiy Fm kesimlarda bajarilishi kerak. Teshiklar chegirimi eng ko‘p teshikli to‘g‘ri kesim uchun aniqlanadi, ayrim hollarda esa ko‘proq teshikli siniq kesim Fm ning kichikroq qiymatini berishi mumkin (rasm 2). Shu ma’noda valtslangan profillarda Fm yoydirib hisoblanadi. Murakkab kesimlarda ham xuddi shu tartib qo‘llanadi.
Fm/F nisbati odatda 0,8 bilan 0,9 orasida bo‘ladi, ya’ni teshiklar ayirmasi ΔF = F – Fm 10% dan 20% gacha bo‘lgan F sterjenning butun kesimiga teng. Katta inshootlarda ΔF og‘irlikka sezilarli ta’sir qiladi, shuning uchun teshiklar ayirmasi kamroq bo‘lgan kesimlarni topish maqsadga muvofiqdir.
Deformatsiyalar: Teshikli cho‘ziluvchan sterjenlarning elastik uzayishi taqqoslanadigan teshiksiz sterjenlarga nisbatan zo‘rg‘a kattaroq. Ulanmalarning umumiy uzayishi deyarli davom ettirilgan lamellalarnikiga teng. Shuning uchun po‘lat konstruksiyalar deformatsiyasini hisoblash uchun faqat zaiflashtirilmagan sterjenlarning E va F qiymatlari bo‘yicha elastik uzayishlarni aniqlash yetarlidir. Oqishdan saqlanish bo‘yicha xavfsizlik zaiflashtirilgan sterjenlarda, masalan, siqilgan sterjenlarga qaraganda yuqoriroq.
Parchinlardagi kuchlarning taqsimlanishi
Rasm 3
S kuchning sterjendagi alohida parchinli birikmalarga taqsimlanishi uning elastik xususiyatlariga bog‘liq, u “statik jihatdan aniqlanmagan”. 3 holatda N1, N2, … taqsimoti parchinlar va ulangan listlarning deformatsiyasiga bog‘liq bo‘ladi, u Fbog‘lama/Fsterjen nisbatiga qarab o‘zgaradi. Fbog‘lama ≠ Fsterjen bo‘lganda, parchinlardagi chekka kuchlar endi bir xil bo‘lmaydi (rasm 50a). Fbog‘lama/Fsterjen nisbatining kamayishi bilan Nn kichrayadi, N1 S ga yaqinlashadi. Juda turli qalinlikdagi lamellalarni ulash (rasm 4b) birinchi parchin ortiqcha yuklanishi sababli maqsadga muvofiq emas.
Sl. 4 - Fštap > Fpodvezice uchun parchinlar yuklanishi
Qovurg‘alar va bog‘lovchilar qattiq, faqat parchinlar elastik (rasm 5a). Shunda barcha parchinlar bir xil egilishga ega bo‘ladi, parchinlardagi barcha kuchlar teng bo‘lishi kerak.
Qotirilmalar qattiq, faqat lamellar va bog‘lovchi elementlar elastik (rasm 5b). Chunki sterjendagi va birinchi hamda oxirgi qotirma orasidagi bog‘lovchi elementlardagi cho‘zilishlar bir xil bo‘lishi kerak, bundan N2 = N3 = … = Nn-1 = 0, faqat N1 = S * x1. kelib chiqadi.
Rasm. 5
Kuchlarning haqiqiy taqsimoti shu chegaraviy holatlar orasida joylashadi. Yuk orttirilganda, avval oxirgi parchinlarda doimiy deformatsiya paydo bo‘ladi, eng ko‘p yuklangan parchinlar bo‘shashadi va kuchlar taqsimoti tobora tekisroq bo‘lib boradi. Katta deformatsiyalar yuzaga kelgach, kuchlar taqsimoti lamellar va bog‘lovchi qismlar qattiq bo‘lgan holatga yaqinlashadi, ya’ni parchinlardagi kuchlar deyarli teng bo‘ladi, agar parchinlarning kesilishi belgilovchi bo‘lsa.
Sinishdagi yuk: Parchinlarni parchinlash usuli τBV ga deyarli ta’sir qilmaydi. Birikmaning qirqishga mustahkamligi τBV amalda parchinlar soniga, ularning joylashuviga, parchinlangan birikma shakliga bog‘liq emas; sinishdagi yuk yaxshi yaqinlashuvda barcha parchinlarning bir tekis yuklanishiga mos keladi. Xuddi shu fikrlar, qolaversa, oddiy boltli birikmalar uchun ham amal qiladi, bundan sirpanishga qarshilik yuk ko‘tarish qobiliyatiga muhim ta’sir qilmaydi degan xulosa chiqadi.
O‘lchamlash: Po‘lat konstruksiyalar va markaziy yuklangan sterjenlarda hisob bir tekis taqsimlanish bo‘yicha, ya’ni har bir parchin uchun N = S/n qabul qilinadi. Uzoq ulamalarda birinchi parchinlar allaqachon erta ortiqcha yuklanib qolishi sababli, bir-birining ketidan 6 dan ortiq parchinlarni qo‘llash imkon qadar cheklanadi.
Sirpanishga qarshilik: Birikmalarda sirpanish nisbatan kichik yuklamada ham yuz beradi. Sirpanishga qarshilik birinchi navbatda ko‘plab omillar ta’sirida o‘zgaradigan siqib tortish kuchiga bog‘liq. U parchin mixli birikmalar va hozirgacha odatdagi boltli birikmalarni hisoblashda e’tiborga olinmagan. Yuqori mustahkamlikdagi boltli birikmalar qo‘llanishi ko‘rsatiladi.
Parchinlardagi kuchlarning kenglik bo‘yicha taqsimlanishi: Parchinlar orasidagi masofalar kuch yo‘nalishiga perpendikulyar ravishda teng bo‘lganda (rasm 6a), alohida parchinlarga kesimning teng kenglikdagi a tasmalari to‘g‘ri keladi, demak, birinchi yaqinlashishda parchinlardagi kuchlar N = a t σ bir xil bo‘ladi. Parchinlar oralig‘i notekis bo‘lganda taqsimlanish statik jihatdan aniqlanmagan bo‘ladi; rasm 6b dagi holat uchun u richag qonuniga muvofiq amalga oshiriladi.
Fig. 6
Tarang tortilgan tayoq
Davomi: Simmetrik bog‘lamalar bilan davom ettirish (rasm 3 va 4). Sterjendagi S kuchini davom qilingan joyda faqat bog‘lama ko‘tarishi kerak. Davomdagi parchinlar ham S ga muvofiq o‘lchamlanishi lozim, chunki ular davom qilingan sterjenning butun kuchini bog‘lamalarga uzatishi kerak.
Bir tomonlama bog‘lama bilan ishlangan davom ettirishlar biriktirilgan listlar, bog‘lamalar va parchinlarda sezilarli qo‘shimcha egilish kuchlanishlari bilan bog‘langan. Davom ettirishlarning bir tomonlama qoplanishi katta deformatsiyalar sababli faqat o‘shanda qo‘llaniladi (rasm 7), agar sterjen egilishga nisbatan qattiq bo‘lsa yoki uni yon tomondan shunday ushlab turilsa, u egila olmasa.
Rasm 7
Oraliq biriktirish – Qo‘shimcha lentalar bevosita tutashtirilgan listlar ustiga yotqizib bo‘lmaganda, ninalar va listlarda egilish kuchlanishlari ancha kattaroq bo‘ladi. Shuning uchun m qatlamlar soniga qarab, bevosita yopishtirilgan tutashmalardagi n soniga nisbatan n’ ta katta miqdordagi ninalar tanlanadi.
Rasm 8
Murakkab kesimlarda bog‘lovchilar lokal kuchlanish oshishlarining oldini olish uchun taqsimlanadi; shuning uchun bog‘lovchilarning alohida yuzalari ular yopadigan kesim qismi yuzasiga ko‘ra, iloji boricha og‘irlik markazi holatini saqlagan holda belgilanadi. Bundan chetga chiqadigan bog‘lovchi yuzalari taqsimoti kuchlanish taqsimotidagi o‘zgarishlar bilan bog‘liq. Rasm 9 da bir devorli sterjenning davomi, rasm 10 da esa 4 vertikal list va bitta burchakliklar orasidagi yuzaga ega ikki qismli sterjen ko‘rsatilgan.
Rasm 9
Fig. 10
Ulanish: Tortilgan sterjenlarning ulanishlari uchun ham, asosan, tutashtirishdagidek bir xil bog‘lanishlar amal qiladi. Tajribalar kuchni simmetrik kiritishning katta afzalligini ko‘rsatdi. Bir tomonlama ulanishda bo‘ylama va ko‘ndalang yo‘nalishda kuchli egilish yuzaga keladi (sl. 11). Katta qo‘shimcha egilish kuchlanishlariga qaramay, bir tomondan ulangan L va C sterjenlardan deyarli to‘liq foydalanish mumkin. Qo‘shimcha egilish momentlarini tenglashtirish choralari ko‘rilmagan bo‘lsa, bir ulanishning yuk ko‘tarish qobiliyati yarmigacha kamayishi mumkin.
Rasm. 11
Davom ettirishlarni qoplash uchun tugunli listlardan foydalanmaslik kerak, buning uchun maxsus bog‘lamalarni nazarda tutish lozim. Tugunli listga ulanish sterjen kesimining katta qismi tugunli list tekisligiga tushganda yengillashadi.
Sl. 12 - Ulanish burchakligi bilan va burchakliksiz ulanishlar
Siqilgan sterjen
Siqiladigan sterjenlarni davom ettirish va ulash uchun tortiladigan sterjenlar uchun qo‘llaniladigan prinsiplar amal qiladi, ularda ham jami kuch parchinmixlar va bog‘lovchilar orqali uzatiladi, ya’ni sterjenning to‘liq yuzasi F ga ko‘ra Fbog‘lovchi va Fs, ya’ni Fl hisoblanadi. Odatda davom ettirish yuzalari bir-biriga mos tushirilmaydi. Binokorlikdagi po‘lat konstruksiyalarda, faqat siqilishga ishlaydigan, bir necha qavatdan o‘tuvchi ustunlarda davom ettirishlarni kamroq qoplash bilan o‘tkazish imkoniyati qo‘llaniladi. Siqiladigan sterjenlarning ko‘tarish qobiliyati, agar bundan oldin barqarorlik buzilishi yuz bermasa, eng kechi oqish chegarasiga yetganda tugaydi, chunki shu paytda katta deformatsiyalar paydo bo‘ladi va sterjen yon tomonga bukiladi. Parchinmixlar bilan to‘ldirilgan teshiklarning bunda sterjenning xulqiga aniqlanadigan darajada ta’siri yo‘q.
Qotirilgan birikmalarning charchoqqa chidamliligi
Qotirilgan birikmalarning charchashga chidamliligi uchun avvalo teshiklarda yuzaga keladigan kuchlanish cho‘qqilari muhimdir. Charchashga chidamlilikning o‘zi teshiklar sababli ham ancha kamayadi. Ochiq teshikli sterjenlar cho‘zilishdagi charchash sinovlarida zaiflashgan kesimlarda sinadi va charchashdan yemirilish teshik chetidagi darzlardan boshlanib, ular kesim bo‘ylab tobora kengayib boradi. Shuning uchun silliq teshiklar alohida ahamiyatga ega. Rasm 13 da turli sinflardagi yassi sterjenlarning charchashga chidamliligi berilgan (o‘ng tomonda po‘latning yuqori sinfi). Katta oldingi yuklamalarda σu bo‘lganida ikkala material ham oqish chegarasidan yuqori bo‘lgan σDz charchashga chidamlilikni ko‘taradi. Kuchlanish amplitudasi ikkala sinf uchun taxminan bir xil.
Rasm 13 - Charchoqqa mustahkamlik σDz
Zo‘riqish va siqilishga navbatma-navbat yuklanadigan parchinli birikmalar uchun, asosan, biryo‘nalishli yuklar uchun bo‘lgani kabi o‘xshash bog‘liqliklar amal qiladi. E’tiborga loyiq jihati shundaki, navbatma-navbat yuklanishda kuchlanish amplitudasi taxminan 1,5 marta katta bo‘ladi (rasm 14), biroq shu yuklanish ostida parchinlar biryo‘nalishli yuklanishga qaraganda ancha ko‘proq xavf ostida bo‘ladi.
Sl. 14 - Parchinli birikmalarning cho‘zilishdagi charchash mustahkamligi