Төҙөлөш механикаһы

Википедия — ирекле энциклопедия мәғлүмәте
Унда күсергә: төп йүнәлештәр, эҙләү

Төҙөлөш механикаһы — конструкцияның ныҡлығы, ҡатылығы, тотороҡлоғо тураһында фәндәр төркөмө. Фәнде Галилео Галилей, Роберт Гук, Леонард Эйлер, Дмитрий Иванович Журавский, Виктор Львович Кирпичёв, Степан Прокофьевич Тимошенко, Исаак Моисеевич Рабинович һәм башҡалар өйрәнделәр.

Классик бүлектәре:

Таяныстар төрҙәре (урыҫ.  виды опор)[үҙгәртергә]

  • күсемле шарнир таянысы (урыҫ.  подвижная шаринрная опора)
  • күсемһеҙ шарнир таянысы (урыҫ.  неподвижная шарирная опора)
  • ярыҡ таянысы (урыҫ.  жестко защемлённая опора)

Ҡоролманың расчёт схемаһы[үҙгәртергә]

Ҡоролманың расчёт схемаһы — төҙөлөш механикаһында расчёт өсөн алынған ябайлаштырылған ҡоролма һүрәте. Расчёт схемаларҙын төрлө төрҙәре бар. Расчёт схема үткерһерәк булға – расчёт ҡыйыныраҡ була.

Расчёт схемаларҙын төрҙәре:

  • Арауыҡта эшләү буйынса: бер, ике, өс үлсәүле
  • Билдәһеҙ элементтар буйынса – дискрет, дискрет-континуаль һәм континуаль.
  • Расчёт схемаларҙа ҡулланылған конструкциялар буйынса – кендек, пластина, тышлыҡ, ауыр-ҙур
  • Инерция көстәрҙе иҫәпләү буйынса – статик һәм динамика

Расчет схеманың элементтары:

  1. кендектәр
  2. пластиналар
  3. тышлыҡтар
  4. массивтар
  5. элемтәләр

Кендектәр балкалар, стойкалар, аркалар һәм ошо элементтарҙан торған конструкциялар (ферма, рамалар, сетка тышлыҡтар), яҫылыҡ конструкцияларҙы яҡынса расчетлау өсөн (мәҫәлән йорттарҙын стеналары) ҡулланыла. Өсмөйөш һәм дүртмөйөш пластиналар яҫылыҡ конструкцияларҙы расчетлау өсөн ҡулланыла (стеналар, түшәмдәр). Оболочкалар – арауыҡ конструкцияларҙын (куполдар, сводтар) расчёт схемаһы булып тора. Массивтар расчет схемаларҙа ҡыҫылған нигеҙдә ятҡан деформацияланмаған таяныстар һымаҡ ҡулланыла. Элемтәләр элементтарҙы берләштерә. [2]

Күп ҡатыл йорттарҙын расчёт схемалары

Күп ҡатлы йорттар арауыҡ системалар. [3] [4] Бер үлсәүле расчет схема буйынса йорт консоль йоҡа кендек ярыҡта торған һымаҡ ҡүрһәтелә.

Регуляр уйымы ятҡан стенаның ике үлсәүле расчёт схемалары (a): ҡушма кендек (b); күп ҡатлы рама (c); пластина системаһы (d)

Дискрет расчет схемаларҙа билдәһеҙ көстәр йәки күсерелештәр алгебра тигеҙләмәләр төҙөү менән табыла. Дискрет-континуаль расчёт схемаларҙа билдәһеҙ көстәр функциялар аша табыла. Билдәһеҙ функциялар дифференциаль тигеҙләмәләр сисеү менән табыла. [5] [6] [7] R. Rosman, [8] П. Ф. Дроздов, [9] Д. М. Подольский [10] Һәм башҡалар дискрет-континуаль расчёт схемаларҙы тикшерҙеләр. Ҡушма кендектәр теорияла кендектәр буйылы һәм бөгөлөү көстәрҙән деформациялана. Ләкин күп ҡатлы йорттарҙын вертикаль диафрагмалары шыуышыуҙан юҡҡа сыға. А. Р. Ржаницын һәм В. З. Власов шыуышыу, буйылы һәм бөгөлөү көстәр бергә эшләүҙе өйрәнделәр [11] В. И. Лишак, [3] [12] .Б. П. Вольфсон [13] Шулай уҡ ошо өлкәһендә эшләнеләр.

Аркалар[үҙгәртергә]

Аркалар расчет нигеҙендә кәкре кендек расчеты ята. Шыуышыу көсөргәнеше (урыҫ. напряжение сдвига) яҡынса тура таяҡта (урыҫ.  прямых балок) өсөн формула аша табалар [14]:

\tau = \frac{QS(z)}{Jb}\!\,,

ҡайҙа

  • ~ Q — арҡыры көс
  • ~ S(z) — нейтраль күсәрҙән z аралыҡта торған нөктә өсөн статик моменты

(урыҫ. статический момент относительно нейтральной оси для точки сечения, расположенной на расстоянии от этой оси)

  • ~ J — киҫелештен инерция моменты
  • ~ b — киҫелештен киңлеғе

Ныҡлыҡ булаясаҡ [14]:

 \tau_{max} = \frac{Q_{max}S_{max}}{Jb}\le|\tau|\!\,.

Кәкре кендектә булған нормаль көсөргәнеш: [14]:

\sigma = \frac{N}{F}\!\,,

ҡайҙа

  • ~ N — нормаль көсө
  • ~ F — киҫелеш майҙаны
Кәкре кендектә нормаль көсөргәнештәр бүлеү гиперболик законы

Бөгөлгән момент (тура таяҡта һымаҡ) [14]:

\sigma = \frac{z}{\rho}\frac{\delta d\varphi}{d\varphi}E\!\,,

ҡайҙа

  • ~ z — нейтраль күсәрҙән z көсөргәнеш табылған нөктәһә тиклем алыҫлыҡ
  • ~ \rho — нөктәлә кәкре радиусы (урыҫ.  радиус кривизны в точке)
  • ~ \delta d\varphi — моменттан эргәләш киҫелештәр араһында мөйөш үҙгәреү һаны (урыҫ.  величина изменения угла между смежными сечениями под действием момента)
  • ~ d\varphi — киҫелештәр араһында башланғыс мөйөш (урыҫ.  начальный угол между сечениями)
  • ~ E Юнг модуле.

Шулай булғас тура таяҡ менән сағыштырғанда кәкре кендектә (аркала) нормаль напряжениялар гипербола закон буйнса табыла. Ошонан мөғим сығармалар:

  • кәкре кендек бөгөлөүҙә нейтраль күсәр асыл аша үтмәй
  • тышкы епсәләрҙә көсөргәнеш тура таяҡта булған көсөргәнештән түбәнерәк (урыҫ.  напряжения в наружных волокнах элемента меньше, чем при таком же изгибе прямой балки), ә эске епсәләрҙә күберәк (урыҫ.  а во внутренних волокнах — больше)[14].

Моменттан нормаль көсөргәнештЦр: [14]:

\sigma = \frac{M}{S}\cdot\frac{z}{\rho}\!\,,

Кәкре кендектә тулы нормаль көсөргәнештәр: [14]:

\sigma = \frac{N}{F}+\frac{M}{S}\cdot\frac{z}{\rho}\!\,.

Нейтраль ҡаттын кәкре радиусы [14]:

r = \frac{F}{\int\limits_F\frac{dF}{\rho}}\!\,.

Из формул следует, что чем меньше отношение радиуса кривизны стержня к высоте его сечения, тем больше работа кривого стержня отличается от работы прямой балки. Когда же радиус оси намного превосходит размеры сечения, работа кривого стержня похожа на работу прямой балки и нормальные напряжения в этих случаях будут почти равны. Чаще всего арки в строительных конструкциях относятся ко второй категории кривых стержней. К первой же можно отнести разнообразные криволинейные детали: крюки, звенья цепей, колец и пр[14].

Кәкре кендектә булған деформациялар: [14]:

 \begin{matrix} f = \int\limits_S\frac{MdS}{EJ}\cdot\frac{\delta M}{\delta P}+\int\limits_S\frac{NdS}{EF}\cdot\frac{\delta N}{\delta P} \\ \theta = \int\limits_S\frac{MdS}{EJ}\cdot\frac{\delta M}{\delta M_0}+\int\limits_S\frac{NdS}{EF}\cdot\frac{\delta N}{\delta M_0} \end{matrix} \Bigg\}\!\,

ҡайҙа

  • ~ f — асыл күсереүе
  • ~ \theta — киҫелештен боролоу мөйөшө

Күп ваҡытта деформация табыу өсөн кәкрелеҡте иҫәпкә алмайҙар [14]. Аркаларҙын күсәре төрлө була:

Ҡалып:Кратное изображение

Ошо төрҙәр йыш осрай [15]: Ҡалып:Кратное изображение [15].

аркала көсөргәнеш табыу

Аркалар түшәм өсөн ҡулланыу ваҡытта улар тигеҙ булған тейәүғә расчетлана (урыҫ.  при использовании арок в качестве перекрытий, они рассчитываются в общем случае на равномерно распределённую нагрузку (нагрузка от вышележащих конструкций перекрытий, снеговая нагрузка, нагрузка от собственного веса арки). В ходе расчёта строятся эпюры усилий, возникающих в сечениях арки, по которым определяются наиболее опасные сечения) Арканың киҫелештә булған көсөргәнеште табыу өсөн формулалар: [15]:

1. Бөгөлөү момент

M_x = M_x=M_op+{M_x}^b-F_h y\!\,,

ҡайҙа

  • ~ M_{op} — шарирһыҙ аркала таяныс моменты (ике һәм өс шарирлы аркала юҡ була)
  • ~ {M_x}^b —таяҡ моменты
  • ~ F_h —баҫым көсө (урыҫ.  распор)
  • ~ x,y — киҫелеш координаталар

Баҫым көсө (урыҫ.  распор): [15]:

F_h = k{M_c}^b/f\!\,,

ҡайҙа

  • ~ {M_c}^b — пролёттын уртаһында таяҡ моменты
  • ~ f — арканыҡ күтәреү көйәнтәһе (урыҫ.  стрела подъёма арки)
  • ~ k — араканың геометрияғы һәм физик күрһәткестәрҙе иҫәпкә алған коэффициенты

2. Буй көсө

N_x = -{Q_x}^b\sin \varphi-F_h\cos \varphi\!\,,

ҡайҙа

  • ~ {Q_x}^b — арҡыры көс
  • ~ \varphi — угол между касательной к оси арки в рассматриваемой сечении и горизонталью.

3. Арҡыры көс

Q_x = {Q_x}^b\cos \varphi-F_h\sin \varphi\!\,.

Шулай уҡ ҡарағыҙ[үҙгәртергә]

Әҙәбиәт[үҙгәртергә]

  • Корылма механикасы, Шәкирйәнов, Р. Ә., Мәғариф нәшриәте, 2008 йыл
  • Вәлиуллин Х., Казан дәүләт химик-технология университеты, «Материалдар ҡаршылығы» татар телендә

Иҫкәрмәләр[үҙгәртергә]

  1. Ҡоролмаларҙын статикаһын, динамикаһын, тотороҡлоғон шулай уҡ төҙөлөш механикаһы тип атайҙар (тар мәғәнәғендә).
  2. Ржаницын А. Р. Составные стержни и пластины. М., Стройиздат, 1986.
  3. 3,0 3,1 Лишак В. И. Расчёт бескаркасных зданий с применением ЭВМ. М., Стройиздат, 1977.
  4. Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85). М., Стройиздат,1989.
  5. Ржаницын А. Р. Работа связей в составных стержнях. Науч. тр. МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1938, № 2: с. 29-32.
  6. Ржаницын А. Р. Теория составных стержней строительных конструкций. М., Стройиздат, 1948: 192 с.
  7. Ржаницын А. Р., Милейковский И. Е. Расчёт оболочкикаркаса высотной части дворца культуры и науки в Варшаве на ветровую нагрузку. – Строительная промышленность, 1954, № 2, с. 24-28.
  8. Rosman R. Approximate analysis of sher walls subtect to literal loads/ ACI J., Procttdings, 1964, 61(6): pp. 717-733.
  9. Дроздов П. Ф. Расчёт крупнопанельных зданий на вертикальные и горизонтальнын нагрузки. – Строительная механика и расчет сооружений, 1966, № 6, с. 1-6.
  10. Подольский Д. М. Расчет объемных элементов жесткости зданий повышенной этажности. – Строительная механика и расчет сооружений, 1968, № 1: с. 57-62.
  11. Власов В. З. Тонкостенные пространственные системы. М., Госстройиздат, 1958.
  12. Лишак В. И. К расчету крупнопанельных зданий повышенной этажности – Строительная механика и расчет сооружений, 1969, № 1: с. 16-21.
  13. Вольфсон Б. П. Расчет зданий как сборных (монолитных) тонкостенных пространственных систем. – Строительная механика и расчет сооружений, 1972, № 5.
  14. 14,00 14,01 14,02 14,03 14,04 14,05 14,06 14,07 14,08 14,09 14,10 Беляев Н. М. Сопротивление материалов. Издательство Наука, 1965 год. Стр.584-590
  15. 15,0 15,1 15,2 15,3 Лебедева Н. В. Фермы, арки, тонкостенные пространственные конструкции. М.: Архитектура-С. 2006 год. Стр.24-35

Һылтанмалар[үҙгәртергә]

  1. Башҡорт дәүләт аграр университеты уҡытыусылары көстәре менән төҙөлгән сайт
  2. Ҡазанда төҙөлөш механика буйынса китап сыҡты
  3. Вәлиуллин Х., Ҡаҙан дәүләт химик-технология университеты, «Материалдар ҡаршылығы» татар телендә