Ilmiybaza.uz SUN’IY INSHOOTLARNI SINASHNING MAQSAD VA VAZIFALARIHAMDARIVOJLANISH TARIXI. KONSTRUKSIYALAR STATIK SINOVINING USUL VA VOSITALARI REJA: 1. Sun’iy inshootlarni sinashning maqsadi va turlari. 2. Sun’iy inshootlarni sinashning vazifasi. 3. Sun’iy inshootlar sinovining rivojlanish tarixi. 4. Inshootlarni guvohnomalash va sinashning asosiy tushunchalari, sinflanishi. Tayanch so‘zlar va iboralar: sun’iy inshootlarni sinash; sinov vazifasi; sinov xillari;qabul qiluv sinovlari; foydalanishdagi inshootlar sinovlari; sinovlarning sinflanishi va uslubi; inshootlarni guvohnomalash; konstruksiyalar statik sinovi usullari va vositalari; sinovlar dasturi. Ilmiybaza.uz 1. Sun’iy inshootlarni sinashning maqsadi va turlari Har qanday inshootni tekshirish va sinashning maqsad va vazifasi – bu konstruktiv va ekspluatatsion xossalarini va ishlaydigan ob’ektlarni, ularning elementlari va materiallarining holatini tavsiflaydigan ko‘rsatkichlarni sifatli va miqdoriy baholashga mo‘ljallangan usul va vositalarni ishlab chiqish va ulardan keyinchalik texnik talablarga muvofiq foydalanish bo‘yicha tavsiyanomalar tuzishdir. Sinov maqsadlari. Konstruksiyalarni sinash jarayonida ob’ekt va sinov maqsadlariga bog‘liq tarzda quyidagilar aniqlanadi [12, 34, 50, 53]: 1) yuk ko‘tarish qobiliyati – sinov ob’ektining mustahkamligi yoki ustivorligining yo‘qolishi vujudga keladigan yuk bilan tavsiflanadi; 2) bikrlik – ko‘chishlarning, ob’ektning me’yoriy ekspluatatsion imkoniyati nuqtai nazaridan chegaraviy bo‘lgan qiymatlari bilan tavsiflanadi; 3) yoriqbardoshlik (birinchi navbatda beton va temirbeton konstruksiyalar uchun) – yoriqlar yo umuman paydo bo‘lmasligi, yoki ularning ochilishi, nam o‘tkazmaslik qobiliyatining yo‘qolishi, korroziyaning rivojlanishi va h.k. oqibatida foydalanishning tugatilishi yoki qiyinlashishiga olib kelmasligi kerak; yoriqbardoshlilikni aniqlash jarayonida yuklarning eksplutatsion shartlariga ko‘ra ruhsat etiluvchi yoriqlar vujudga keladigan qiymatlari ham aniqlanadi. Sinovlarning to‘rt xili mavjud: qabul qiluv sinovlari, foydalanishdagi ob’ektlarning sinovlari, konstruksiyalar va detallarning seriyalab ishlab chiqarilishidagi sinovlari, ilmiy-tadqiqot sinovlari. 1. Qabul qiluv sinovlari jarayonida (tugallangan inshootlarni foydalanishga topshirish va qurilish jarayonidagi oraliq qabul qiluvlar jarayonida) ob’ektning ahvoli hamda uning ishlash qobiliyati ko‘rsatkichlarining loyihaviy va me’yoriy talablarga mosligi tekshiriladi. 2. Foydalanishdagi inshootlarning sinovlari quyidagi hollarda o‘tkaziladi: ob’ektning ekspluatatsion yuklar ostida me’yoriy hizmat qila olish imkoniyatini tekshirish uchun; sezilarli shikastlanishlar paydo bo‘lganida, masalan, yong‘indan so‘ng, inshootning ishlash qobiliyatini shubha ostiga qo‘yadigan, shunga o‘xshash Ilmiybaza.uz bo‘lak hollarda ob’ektning ekspluatatsion ishonchliligini tekshirish uchun; ob’ektni rekonstruksiyasi jarayonida yoki undan foydalanish hususiyati o‘zgarganida ekspluatatsion yukni oshirish imkoniyatini aniqlash uchun. 3. Konstruksiyalar va detallarning seriyalab ishlab chiqarilishidagi sinovlari ayrim namunalarning (mahsulotning) buzilishgacha etkazib, ularni saylanma sinovlari yo‘li bilan bajariladi. Mazkur holatda sinovlarning vazifasi sinalayotgan namunalarni yoki mahsulotning amaldagi yuk ko‘tarish qobiliyatini yoki bo‘lak tavsiflarini olingan natijalarni yasalgan partiyaga tadbiq qilib aniqlashdir. 4. Ilmiy-tadqiqot sinovlari hamda tajribaga oid ob’ektlarning sinovlari quyidagi hollarda o‘tkaziladi: yangi konstruktiv echimlarni qo‘llashda va hisob-kitoblarning yangi usullarini sinashda (aprobatsiya qilishda); yuk ostida tekshirish talab qilinadigan, tavsiflarga ega bo‘lgan yangi qurilish materiallaridan foydalanishda; mahsus foydalanish rejim (yo‘sin)larida. Bunday sinovlar bevosita tabiiy sharoitlarda yoki talab qilinayotgan yo‘sinni ta’minlab, laboratoriyaviy yo‘l bilan amalga oshirilishi mumkin. 2. Sun’iy inshootlarni sinashning vazifasi Sinovning asosiy vazifasi – qurilish konstruksiyasining haqiqiy holatini uning hisobiy sxemasiga to‘g‘ri kelishini aniqlashdan iborat. Muhandislik inshootlari murakkab kuchlanish-deformatsiya holati sharoitida ishlaydigan va fazoviy konstruksiyalar tashkil qiladigan ko‘p sonli elementlardan tashkil topgan etarlicha murakkab mexanik tizimlarni o‘z ichiga oladi. Keng ko‘lamda zamonaviy texnika hisoblash tizimini qurilish texnikalariga jalb qilinishiga qaramasdan, aniq bir ob’ektni, jumladan qurilish konstruksiyalarini ko‘rib chiqishda asosiy bosh tarkibni inobatga oluvchi hisoblash sxemalarini takomillashtirish talab etilmoqda. Bundan tashqari, qurilish konstruksiyalarining holati unga ta’sir etuvchi tasodifiy omillarga ham bog‘liq. Masalan, jinsi bir xil bo‘lgan po‘lat ham xattoki kengayganda shikastlanadi. N. S. Streletskiy tomonidan aniqlangan St3 po‘latning oquvchanlik chegarasi 200 dan 320MPa gacha o‘zgarishi mumkinligini ko‘rsatdi. YAna yog‘och va beton mustahkamligining o‘zgaruvchanligi ham katta. Sezilarli o‘zgarish bino, Ilmiybaza.uz inshoot va qurilish konstruksiyalarga tushadigan yuk – o‘z og‘irligi, qor va shamol, kran va b. natijasida yuzaga keladi [12, 34, 50, 53]. Sinash laboratoriya usullarida yoki ob’ektlarning o‘zida olib boriladi. Foydalanilayotgan ko‘prik va sun’iy inshootni sinashdan maqsad – ularni kelajakda saqlashda vujudga keladigan masalalarni hal qilish uchun hozirgi holatini aniqlashdan iborat. 3. Sun’iy inshootlar sinovining rivojlanish tarixi Qadim zamonlardan qurilish fani va texnikasining vujudga kelishi va rivojlanishi asta-sekin, yangi-yangi ma’lumotlarning to‘planishi bora kechdi. Qurilish fani sohasidagi eng birinchi olimlardan biri eramizdan avvalgi II-III asrlarda Qadimgi YUnonistonda yashab o‘tgan Germogen hisoblanadi. Eramizdan avvalgi II asrda Arximed materiallar mexanikasining asosi bo‘lmish statikani yaratdi. U shuningdek materiallarning tavsiflarini ham o‘rgandi. Materiallarni eksperimental yo‘sinda tadqiq qilishning dastlabki urug‘larini Leonardo da Vinchi (1452-1519) soldi. “Turli uzunlikdagi temir simlarning qarshiligini sinash” maqolasida u qayta aloqaga ega bo‘lgan moslamaning eskizini berdi. Unda cho‘zilgan simga qum bilan to‘ldirilib boruvchi idish ulangan edi (93,a-rasm). Sim uzilgan taqdirda qumni solib turuvchi qurilma to‘xtar edi. Simlarning uzunligi turlicha bo‘lgan holatda ularni uzishga ko‘p marotabalik sinovlarni o‘tkazish taklif etildi. Leonardo da Vinchi shuningdek egiluvchi to‘sinlar oraliqlari ularning yuk ko‘tarish qobiliyatiga ta’sirini ham tadqiq qildi. 93-rasm. Leonardo da Vinchi (a) va Galileo Galiley (b, v, g) tajribalariga Ilmiybaza.uz illyustratsiya Qurilish mexanikasining dastlabki asoslari Galileo Galiley ishlarida solingan bo‘lib, u 1638 yilda “Fanning, mexanika va mahalliy harakatga tegishli bo‘lgan, yangi ikkita sohalariga taalluqli suhbatlar va matematik isbotlar” kitobini nashr qildi. Ushbu kitobda aytilishicha, mazkur fanlardan biri “qattiq jismlar tomonidan ularni sindirishga intiluvchi kuchga ko‘rsatadigan qarshiligiga taalluqlidir” yoki, boshqacha qilib aytganda, bu – materiallar qarshiligi, yoki qurilish mexanikasidir. Ushbu ishda Galileo Galiley tomonidan qilingan ba’zi kuzatuvlarga ishoratlar bor. U chorqirra g‘o‘laning oddiy cho‘zilishdagi sinovlarini o‘tkazib, chorqirra g‘o‘laning mustahkamligi uning ko‘ndalang kesimi yuzasiga mutanosib ekanligini, hamda uning uzunligiga bog‘liq emasligini aniqladi. Galiley shuningdek bir uchi qistirib mahkamlangan chorqirra g‘o‘laning egilishga sinovlarini o‘tkazadi, hamda muayyan miqdoriy bog‘liqliklarni aniqlaydi, qaysilarki egilayotgan chorqirra g‘o‘laning yuk ko‘tarish qobiliyatini fizik jihatdan tushunishga sezilarli ta’sir o‘tkazar edi. Qurilish mexanikasining Galiley hal qilgan asosiy masalasi chorqirra g‘o‘lani egilishda sindiradigan yukni aniqlashdan iborat. Bunda u shuni uqtiradiki, geometrik jihatdan bir-biriga o‘xshash inshootlarni bunyod qilishda mutloq o‘lchamlari ortib borgani sari ular bora-bora kuchsizroq bo‘lib qoladilar. Egilishga o‘tib, Galiley shunday deb yozadi: “ – shisha, po‘lat, yog‘och yoki bo‘lak sinuvchan materiallardan qilingan qattiq silindrlar yoki prizmalar vertikal tarzda osilganida judayam katta yukni ko‘targani bilan, huddi shu vaqtning o‘zida gorizontal holatda ular kichik yuk bilan sinishi mumkin. Bunda silindr yoki prizmaning uzunligi qalinligiga qaraganda qanchalar yirik bo‘lsa, yukning kattaligi shunchalar kam bo‘lishi etarli ekanligining sababini tushunish qiyin bo‘lmaydi”. Materiallar qarshiligi faniga sezilarli ulushni ingliz olimi R.Guk (1635-1703 yy.) qo‘shdi. Materialning ishi jarayonidagi kuch va ko‘chishning bog‘liqlilik qonuni uning tomonidan birinchi bora aniq-ravshan ifodalab berildi, u konsolli to‘sinning uchiga pastga qarab yo‘nalgan mujassamlangan kuch ta’sir etganida to‘sinning tepa tolalari cho‘zilib, pastkilari esa siqilishini aniqladi. Uning tomonidan elastik tanalar Ilmiybaza.uz ustidan yuk olib tashlanganida, dastlabki holatiga qaytishi aniqlandi. E. Mariott (1620-1684 gg.) ham juda qiziq tadqiqotlar o‘tkazib, zarba hodisasini, to‘sinlarning egilishdagi ahvolini o‘rgandi, ballistik mayatnikni ihtiro qildi, materiallarni cho‘zilishga sinash uchun dastlabki moslamalarni yaratdi. O‘tkazilgan tadqiqotlar asosida E. Mariott G. Galiley mulohazalariga aniqlik kiritadi, biroq, analitik echimda xatoga yo‘l qo‘yadi. Egilayotgan elementlardagi tolalarning qisqarishi va uzayishi Moren tomonidan XIX asrning 40-yillarida eksperimental tarzda isbotlandi. T. Yung (1773-1829 y.y.) birinchi bora tajriba yo‘li bilan materialning siqilishida namunalarning ko‘ndalang o‘lchamlari o‘zgarishini aniqladi, Guk qonunini qo‘llanishining cheklanganligiga e’tibor berdi, siqilgan kolonnalarning ko‘ndalang yo‘nalishda ko‘pirishidagi katta sochilishlarni aniqladi va buni o‘qqa oid kuchning element geometrik o‘qidan chetlanishi bilan tushuntirdi. U zarba bo‘yicha tajribalar ham qo‘ydi. G. Lam’e (1795-1870 y.y.) yukni vujudga keltirish uchun birinchi bora gidravlik nasosdan foydalanib, sinov mashinasini yaratdi. Temir yo‘l transportining rivojlanishi hamda temir yo‘l ko‘priklarini qurish zarurati tufayli qo‘llanilayotgan materiallarning mexanik tavsiflarini aniqlash ehtiyoji tug‘ildi. SHu tufayli keng miqyosdagi yanada izchilroq tadqiqotlarni o‘tkazish imkonini beradigan, sinov mashinalari va asbob-anjomlari majmui bilan jihozlangan, mexanik laboratoriyalar barpo qilindi. Bunday dastlabki laboratoriyalar oliy o‘quv muassasalari qoshida paydo bo‘ldi. Biroq, XIX asrning 60–70-yillarida shunday laboratoriyalar zavodlar qoshida ham barpo qilina boshladi. Ular zavodlarda qo‘llanilayotgan materiallar sifatini nazorat qilar edi. Xuddi shu xildagi mexanik laboratoriya 1847 yilda London universitetida tashkil etilgan edi. 1852 yilda Berlin Sanoat akademiyasida metallarni qayta yuklash jarayonida sinash bo‘yicha stansiya yaratildi. Rossiyada dastlabki mexanik laboratoriya prof. Sobko tomonidan Peterburg aloqa yo‘llari muhandislari instituti qoshida tashkil etildi. Qisqa vaqt ichida prof. N.A.Belolyubskiy mazkur laboratoriyaning rahbari bo‘ldi. 1875–76 yillar ichida uni qurilish materiallari bo‘yicha sinov stansiyasiga o‘zgartirdi. N.A. Belolyubskiy dunyoda birinchi bo‘lib ko‘prik qurilishi uchun quyma temirni qo‘lladi. Uning tashabbusi bilan hamda uning ishtirokida prokat Ilmiybaza.uz temirining dastlabki metrik sortamenti yaratildi. U temirbeton konstruksiyalarning bir qator sinovlarini o‘tkazdiki, bu Rossiyada temirbetonning ommaviy tarzda qo‘llanishiga ko‘mak berdi. Rostmana konstruksiyalarni sinash istalgan to‘liqlikdagi axborotni har doim ham beravermaydi. Ular, qoidaga ko‘ra, juda murakkab bo‘lib, vaqt va mablag‘ning yirik sarf-harajatlariga olib keladi. Ko‘pchilik hollarda, ayniqsa ilmiy maqsadlardagi sinovlarda, modellar qo‘llaniladi. Modellar ustidagi sinovlar konstruksiyalarning haqiqiy kuchlanishli-deformatsion holati hamda ishonchliligini nazariy hisob- kitoblarni amalga oshirmay aniqlash, qabul qilingan hisobiy sxemani yanada sayqallash yoki yangi qonuniyatlarni topish imkonini beradi. CHamasi, modellar ustida dastlabki sinovlar 1732 yilda fransuz olimi Danizi tomonidan bajarilgan bo‘lib, u arkalarning unchalik katta bo‘lmagan modellarida tajribalar o‘tkazdi, hamda ularning buzilishi haqiqiy tafsilotini aniqladi. I.P. Kulibin 1772-1776 yillarda Neva daryosi ustidan o‘tgan oralig‘i 298 m bo‘lgan ko‘prikning 0,1 natural kattaligida bajarilgan modelli sinovini o‘tkazdi. SHu o‘rindagi Kulibinning hizmati shundan iboratki, u birinchi bo‘lib konstruksiya modelini sinashni qo‘lladi va, shunday qilib, inshootlar mustahkamligini modellarni sinash bo‘yicha tajribaviy tekshirishning katta imkoniyatlari borligini uqtirdi. Modellashtirishda deformatsiyalarni o‘lchash uchun polyarizatsion-optik usulni, tenzoto‘rlar usulini, stereofotogrammetrik usulni va h.k. lardan foydalaniladi. Ham mamlakatimizdagi, ham chet eldagi ko‘pchilik ilmiy-tadqiqot institutlari konstruksiyalarni loyihalashda va tadqiq qilishda modellashtirishni keng qo‘llaydilar. Italiya, AQSh, Angliya, Fransiya, Germaniya, Yaponiya va boshqa mamlakatlarda turli-tuman murakkab konstruksiyalarni, jumladan, noyob inshootlar, ko‘priklar, to‘g‘onlar, haybatli binolar va minoralarni loyihalashda modellashtirish keng ishlatiladi. Modellardagi tadqiqotlarning ochiq-oydin afzalliklariga qaramay, amaliyotda rostmana konstruksiyalarni tatima (sinov-probnыy) yuklar bilan sinashni tez-tez o‘tkazib turishga to‘g‘ri keladi. Gap shundaki, qurilish konstruksiyasiga o‘hshash modelni yasash imkoniyati har doim ham mavjud bo‘lavermaydi. Eksperimental tadqiqotlar doimo sayqallanib boraveradi. Ularni o‘tkazish uchun Ilmiybaza.uz yanada aniqroq va sezgirroq asbob-anjomlar talab qilinadi. MDH mamlakatlarida o‘lchov apparaturasini konstruksiyalash va yasash zamonaviy industrial darajada yoyilgan edi. Original o‘lchov va sinov asboblar bilan ta’minlanishga N.N. Aistov, A.G. Gagarin, N.N.Davidenkov, L.M.Emelyanov, K.P. Kashkarov, N.N. Maksimov, G.YA. Pochtovik, I.A. Fizdel, G.L. Xesin va boshqa ko‘pchilik o‘zining katta hissasini qo‘shdi. Hozirgi kunda sinov ishlarining texnikasi shunchalar darajada rivojlanganki, u yirik o‘lchamli murakkab konstruksiyalarning rostmana sinovlarini o‘tkazish imkonini beradi. Temirbeton konstruksiyalar zavodlarida seriyalab ishlab chiqariladigan, konstruksiyalarning nazorat sinovlari texnologik jarayonning majburiy tarkibiy qismidir. SHunday qilib, tadqiqotning eksperimental usullari zamonaviy fan va amaliyotning ishonchli material negizini tashkil etadi. 4. Inshootlarni guvohnomalash va sinashning asosiy tushunchalari, sinflanishi Inshootlarni sinash deganda, tekshirilayotgan qurilish ob’ektlari hamda ularning ayrim elementlarini ahvolini, shuningdek ishlay olish qobiliyatini oshkor qilish va tekshirish bilan bog‘liq bo‘lgan muolaja (operatsiya)lar majmuini tushuniladi. Ushbu muolajalar quyidagi asosiy majmualarga ajratilishi mumkin: 1) ko‘zdan kechiruv, o‘lchamlarini tekshiruv, materiallar sifatini yoritish, defektoskopiya va inshootning ahvolini belgilaydigan bo‘lak omillarga aniqlik kiritish bo‘yicha muolajalarni o‘z ichiga oluvchi guvohnomalar; 2) ob’ektga tashqi (statik va dinamik) yuklarni qo‘yilganida, tashqi muhit harorati hamda namligi va h.k. o‘zgarganida tadqiq qilinayotgan ob’ektning ahvolidagi o‘zgarishlarni tekshirishga sinovlar; 3) guvohnomalash va sinash natijasida olingan amaliy ma’lumotlar asosida o‘tkaziladigan, ham inshoot tarkibiga kiruvchi ayrim konstruksiyalarni, ham butkul ob’ektni butunligicha mustahkamlikka, deformatsiyalanishga, yoriqbardoshlilikka qayta hisoblari. Guvohnomalashlar va sinovlarning sinflanishi turli alomatlarga ko‘ra amalga Ilmiybaza.uz oshirilishi mumkin. Ulardan eng asosiylarini keltiramiz. Tadqiqot maqsadiga ko‘ra sinflanish: a) qurib bitkazilgan ob’ektlarni foydalanishga topshirilishidan avvalgi qabul qiluv guvohnomalanishi va sinovlari; b) foydalanishdagi ob’ektlarning ham tarhga ko‘ra, ham alohida hollarda tayinlanadigan guvohnomalanishi va sinovlari, masalan, inshootning rekonstruksiyasi, avariyadan so‘ng va h.k. hollarda ko‘zda tutiladigan inshootning amaliy yuk ko‘tarish qobiliyatini aniqlash uchun; v) detallar va elementlarni tayyorlovchi zavodlardagi sinovlari; g) ilmiy-tadqiqotga oid sinovlar. Tadqiqot ob’ektlari bo‘yicha sinflanish: a) real ob’ektlarda o‘tkaziladigan naturali guvohnomalashlar va sinovlar; b) ayrim konstruksiyalar va ularning elementlarini mahsus uskuna yoki stendlarda, ham qurilish konstruksiyalarini sinovi uchun laboratoriyalarda, ham qurilish poligonlari va maydonchalarida o‘tkaziladigan sinovlari; v) tadqiq qilinayotgan inshootni butkul yoki uning ayrim detallarini kichraytirilgan masshtabda qayta namoyon qiluvchi modellardagi sinovlar. Modelli sinovlar, qoidaga ko‘ra, laboratoriya sharoitlarida o‘tkaziladi. Quyilgan yuk xarakteriga ko‘ra sinflanishi: a) statik sinovlar; b) dinamik sinovlar. Ushbu guruhlardan har birining yanada izchilroq tafsiloti quyiroqda ko‘rib o‘tilgan. NAZORAT SAVOLLARI: 1. Sun’iy inshootlarni sinashning maqsadi va turlari. 2. Sun’iy inshootlarni sinashning vazifasi. 3. Sun’iy inshootlar sinovining rivojlanish tarixi. 4. Inshootlarni guvohnomalash va sinashning asosiy tushunchalari, sinflanishi. Ilmiybaza.uz