5.4. Yuklanishlarning dinamik ta’sirini amalga oshirish usullari
Inshootga dinamik ta’sirlarni haqiqiy va sun’iy yuklanishlar bilan amalga
oshirish mumkin, ularni to‘g‘ri tanlash olinayotgan natijalar to‘g‘riligining
kafolatidir.
Ko‘p miqdordgi haqiqiy (natura) yuklanishlar mavjud. Ularni ikki guruhga
ajratish mumkin: 1) qo‘zg‘almas yuklanishlar (ularning inshootdagi joylashgan o‘rni
nazarda tutiladi); 2) qo‘zg‘aluvchan yuklanishlar. Yuklanishlarning birinchi guruhiga
u yoki bu turdagi texnologik qurilmalar kiradi: stanoklar, dvigatellar, turli xil vazifani
bajaruvchi mexanizmlar va boshqalar; ikkinchi guruhga — asosan transport turlari —
elektrovozlar va paravozlar, avtomobillar, traktorlar va zavod ichida harakatlanuvchi
transport (ko‘prikli kranlar, transportyorlar, konveyerlar va boshqalar) kiradi.
Baholash juda ham qiyin bo‘lgan yuklanish seysmik yuklanish hisoblanadi.
Seysmik hududlarda qurilish ishlari inshootlar yer qimirlashlari vaqtida
sezadigan ta’sirlarni hisobga olgan holda olib borilishi kerak. Yer qimirlashi — tabiiy
hodisadir. Uning vujudga kelishi sabablari va yer qobig‘ida tebranishlrning tarqalishi
qonuniyatlarini o‘rganish bilan seysmologiya fani shug‘ullanadi.
Yerning vayron qiluvchi seysmik tebranishlariga qarshilik ko‘rsata oladigan
inshooatlarni qurish, yer qimirlashlarning ko‘pchiligining oqibatlrini yo‘qqa chiqarish
— bu masalalar bilan binolar va inshootlarning zilzilabardoshligi to‘g‘risidagi fan
shug‘ullanadi.
160
Binolarning va inshootlarning zilzilabardoshligi ularga odatdagi holatda va eng
ko‘p seysmik yuklanishda ta’sir ko‘rsatuvchi yuklanishlarning eng noqulay
yig‘indisiga qarab hisoblanadi. Hisobdagi seysmik yuklanishning kattaligi qanday
aniqlanadi? U berilgan massa (bino va inshoot yoki ularning qismlari)ning qo‘yilish
nuqtasining tezlanishiga bog‘liq.
XX asrning birinchi choragida zilzila bardoshlikning statik nazariyasi deb
nomlanuvchi nazariya hukmronlik qilar edi. Bu nazariyaga muofiq o‘z og‘irligi
bo‘lmagan konstruksiyaga mahkamlangan har bir massaga inshootning asosiga
uzatilganidek seysmik tezlanish beriladi. Zilzilabardoshlikning statik nazariyasi
seysmik kuchlarning taxminiy, ba’zan esa noto‘g‘ri qiymtalarini berar edi. Bu qiymat
bo‘yicha inshootning balandlik bo‘yicha barcha nuqtalarining tezlanishini bir xil qilib
qabul qilinar edi, ya’ni konstruksiya vertikal holatini saqlagan holda ko‘chgan, uning
barcha nuqtalari esa aynan bir xil gorizontal harakatni bajargan. Bunday yondashuv
gorizontal tebranishlrning bikr konstruksiyaga ta’sirini uning fazoviy
deformatsiyalari va erkin tebranishlari to‘liq bo‘lmagan holda ifodalar edi. Keyinroq
deformatsiyalarning dinamik koeffitsiyenti vositasida ta’sirini hisobga olish
egiluvchan inshoot deformatsiyasi bilan majburiy tebranishlarda uning nuqtalari
tezlanishi orasidagi bog‘lanishni ifodaladi, biroq majburiy tebranishlarga yana erkin
(xususiy) tebranishlar ham qo‘shilishini hisobga olmagan.
Jiddiy tebranishlar nazariyasining o‘rgatishicha, muvoznat holatidan
chiqarilgan elastik sistema murakkab harakat qiladi, uni majburiy va erkin
tebranishlarga ajratish mumkin. Majburiy tebranishlar uzluksiz qo‘yilgan seysmik
ta’sirlarni qo‘llab quvvatlaydi, erkin tebranishlar esa vaqt o‘tishi bilan ichki
qarshliklar natijasida asta sekin so‘ndi. Ular to‘liq so‘ngandan so‘ng faqat majburiy
tebranishlar qoldi. Uzoq vaqt tebranishlar nazariyasi faqat majburiy tebranishlar
bilangina hisoblashar edi. Buning sababi shundaki, u faqat mashinalarning aylanuvchi
elementlarining muvozanatlanmagan qismlarining ta’sirini sinovchi sanoat
konstruksiyalari uchun qo‘llanilar edi. Bu - ta’sirning intensivligi (jadalligi) asta-
sekin orta borar va konstruksiya erkin tebranishlari so‘ngndan keyingina hisobdagi
ta’sir olar edi, shuning uchun ham ular hisobga olinmas edi. Zilzilabardoshliknng
statik nazariyasini yaratuvchilari ham shu nuqtai nazardan yondashishdi. Biroq yer
qimirlashlar tajribasi ularning vayron qiluvchi ta’siri darhol namoyon bo‘lishini
ko‘rsatdi, demak, uning kattagina qismi erkin tebranishlar bilan bog‘liq bo‘lib, ularni
161
hisobga olmaslik mumkin emas.
Konstruksiyaning majburiy va erkin
tebranishlarining birgalikdgi ta’sirini hisobga oluvchi zilzilabardoshlik nazariyasi
dinamik nazariya nomini oldi.
Seysmik hududlarda bino va inshootlarni loyihalashda asosiy vazifa ularning
xususiy dinamik tavsiflarining (erkin tebranishlarning davrlari va chastotalari,
so‘nishining logarifmik dekrementi) sodir bo‘lishi mumkin bo‘ladigan yer
qimirlashlarning chastotaviy tavsiflarning mos kelmasligini ta’minlash hisoblanadi.
Aks holda rezonans xolatining vujudga kelishi binolarning tebranishlar
amplitudasining keskin ortishiga va dinamik yuklanishning o‘sishiga olib kelishi
mumkin. Binolar va inshootlarni zilzilabardoshlikka sinash vazifasiga ularning
tebranishlarini instrumental tadqiq etish, ularning xususiy dinamik tavsiflarini
aniqlash va ularni belgilab beruvchi turli omillrni (konstruktiv sistema,
qo‘llanilayotgan materiallar, grunt sharoitlari va boshqalar) aniqlab topish kiradi.
Bunda murakkab vazifalardan biri haqiqiy binolarning tebranishini keltirib
chiqarishga qodir bo‘lgan dinamik ta’sirlarni amalga oshirish hisoblanadi. Bu
konstruksiyalar ishiga turli xil texnologik qurilmalarning ta’sirini o‘rganishga ham
taalluqlidir. Quyida binolarga, inshootlarga va ularning konstruktiv elementlariga
dinamik ta’sirni amalga oshirish usullarini ko‘rib chiqamiz.
Zarbiy yuklanishlar.
Zarbiy yuklanishlarni amalga oshirish uchun turli xil
sxemalar qo‘llaniladi. Zarbiy yuklanishni yukning tushishi bilan ham vujudga
keltirish mumkin (5.1-
a
rasm). Vertikal zarbiy yuklanishni amalga oshirish uchun
yukning erkin tushishidan foydalanish mumkin. Bu maqsadda koperli qurilma
qo‘llaniladi. Kopyorning og‘irligini sinalayotgan konstruksiya og‘irligining taxminan
1% miqdorida qabul qilinadi, yukning tushish balandligini esa 2÷2,5 m qilib qabul
qilinadi. Konstruksiyani yuk tushayotganda mexanik shikastlanishdan saqlash uchun
zarb tushadigan joyga qumdan balandligi 10–20 sm bo‘lgan yostiq tayyorlanadi.
Zarbiy yuklanishni amalga oshirishning bu sxemasi bo‘yicha yuk
konstruksiyaga kelib tushgandan so‘ng yuk bilan konstruksiya tebranma xarakatga
keladi va konstruksiyaning xususiy tebranishlari chastotasiga ta’sir etadi. Zarbiy
yuklanishni amalga oshirishning ikkinchi sistemasi bu kamchilikdan holidir (5.1-
b
rasm). Bu sxema bo‘yicha zarbiy yuklanishni vujudga keltirish uchun konstruksiyaga
pastki tomondan yuk osilib, u kerakli paytda darhol olib tashlanadi. Yuklanish olib
tashlangan konstruksiya erkin tebrana boshlaydi. Bu, sxema avvalgisiga nisbatan
|