M z = ydA A A Joonis 7.4 7.2.2. Peapinnad ja peapinged PROBLEEM: Teada on koormatud varda ristlõigete pingelaotused Vaja on arvutada detaili materjalis mõjuvate pingete suurimad väärtused! Detaili mingis punktis mõjuvate pingete kombinatsioon, nende tüübid (normaalpinged ja/või nihkepinged), suunad ja väärtused sõltuvad sellest, missugust (antud punkti läbivat) sisepinda analüüsitakse (Joon. 7.5)
puntkis esinevad pinged. Joonis 5. Peapingeks nimetame Joonis 3 peapinnal mõjuvat Elementaarristtahukas ekstremaalset normaalpinget, mida tähistame vastavalt sigma 1 ja sigma 2 ning arvutamine käib vastavalt valemile 6. Max σ = σ1 = σ0 + τ0 Min σ = σ2 = σ0 – τ0 Valem 6 Pinnad, millel mõjuvad peapinged nimetatakse peapindadeks ja peapindade normaalide sihte pinguse peasihtideks. Peapingete abil on võimalik määrata teiste kaldpindade hulgast need pinnad, kus mõjuvad maksimaalsed ja inimaalsed normaalpinged. Pingused saab liigitada kolmeks: joonpingus, tasandpingus ja ruumpingus. Joonpingus esineb siis, kui koormatud detaili antud punktis on ainult üks nullist erinev peapinge, ehk joonpingus saab esineda ainult tõmbel ja survel. Tasandpingus ehk kahemõõtmeline pingus esineb siis, kui
Kujumuutumisnähtus on seotud materjalis toimuvate nihetega. Hüpotees: piirseisund tekib siis, kui kujumuutusega seotud deformatsioonienergia saavutab teatud piirväärtuse. IV teooria võrdpinge Võtame näiteks risttahuka. Selleks, et risttahuka kuju ei muutuks, peavad tema küljed võrdselt deformeeruma. Siis kui kuubi kuju jääb kuubiks, kuigi tema ruumala muutub. Kui on antud peapinged Ϭ1, Ϭ2 ja Ϭ3, siis ruumala muutust põhjustab keskmine peapinge: mida nimetatakse hüdrostaatiliseks pingeks. Peapinged hüdrostaatilise pinge ja hälbe summana: saadud avaldistest selgub, et mistahes pingus võib olla alati esitatud kahe pinguse summana: hüdrostaatiline pinge põhjustab ainult mahumuutust (kuju jääb samaks), hälve põhjustab ainult kujumuutust (maht jääb samaks)
Ekv ületada lubatavat pinget kus: Ekv detaili koormus(t)ele vastava liitpinguse ekvivalentpinge, [Pa]; [] detailile lubatav pinge (tõmbe- või survepinge), [Pa]; lim materjali piirpinge, [Pa]; S tegelik varutegur; [S] nõutav (normatiivne) 1, 2, 3 liitpinguse peapinged, varutegur; [Pa]. Liitpinguses varda tugevusanalüüsi üldine metoodika: 1. Ohtlike ristlõigete määramine sisejõuepüüride järgi: · ristlõige, kus kõigil või enamikul sisejõududest on suurim väärtus; · ristlõiked, kus asub mõne sisejõu maksimum; · ristlõiked, mille pindala ja/või tugevusmomendid on väiksemad; 2
iseloomulik on see suurema plastsusega savile. Ehitise vundamendi all, kus meetodeid kasutatakse aga teadusuuringutes selgitamaks lihtsate Kujutame proovikeha, millele mõjuvad vertikaal- ja horisontaalpinge. Kuna kõrvuti nihkepingete mõjuga toimub ka pinnase tihenemine ja tugevnemine, ei meetodite vigu ja seeläbi nende kasutamiskõlblikust. need pinged on vastavalt maksimaalsed ja minimaalsed, siis on nad peapinged ole tugevuse vähenemine ajas määrav. Kahe protsessi koosmõjus on valdav 2.2 Geostaatilised pinged - pingeid pinnase omakaalust. ja tähistatud 1 ja 3. Pinnal, mille normaal on maksimaalse peapingega nurga enamasti just tugevnemine ja võib öelda, et kui pinnas ei purune ja vundament Horisontaalse maapinna ja sügavuti konstantse mahukaaluga ühtlase all , mõjuvad pinged ja
C C B d s co s 1 J o o n is 5 .1 1 P e a p in g e d ja p in g e d k a ld p in n a l Kuna need pinged on vastavalt maksimaalsed ja minimaalsed, siis on nad peapinged ja tähistatud 1 ja 3. Pinnal, mille normaal on maksimaalse peapingega nurga all , mõjuvad pinged ja . Kolmnurkse mahu ABC külgedel mõjuvad jõud 1dscos, 3dssin, ds ja ds. Nende jõudude tasakaalu tingimusest saame = 1 cos sin - 3 sin cos (5.6a) 54
1) Katsekeha, 2) Kummikelme, 3) Silinder, 4) Vedelikuga täidetud katsekamber, 5) Pumbatoru, 6) Kraan, 7) Manomeeter, 8) Kolb, 9) Gradueeritud klaastoru katsekeha mahu mõõtmiseks, 10) Veetase, 11) Vee väljalaske kraan Stabilomeeter Kolmtelgsel survel on teada vertikaalpinged (1) ja horisontaalpinged ( 2 = 3 ). Kuna need pinged on vastavalt maksimaalsed ja minimaalsed, siis on nad peapinged. Proovikeha purunemine toimub mingit kaldpinda mööda. Liivade nihketugevus 14. Ülekonsolideeritud pinnased. Pinnase tihenemist temast samaaegselt vee väljatõrjumisega nimetatakse konsolidatsiooniks. Ülekonsolideeritud savid on minevikus olnud suure rõhu all, kuna nad olid maetud suure kivide kihi alla. Mingi hetk on kivid erosiooni tõttu ära uhutud ning savid tulid pinnale lähemale. Nendel savidel on suure