Құрылыс механикасы

Құрылыс механикасы ғимараттардың беріктігін, қатаңдығын, соққы мен дірілге (вибрацияға) төзімділігін есептеу тәсілдері мен принципі жайындағы ғылым. Құрылыс механикасын кейде құрылыс статикасы немесе құрылыс теориясы деп те атайды. Басты мақсаты — құралым бөліктерінде әр түрлі сыртқы әсерлерден (әр түрлі жүктемелер, температуралық өзгерістер, тағы басқа) пайда болатын ішкі күштердің мөлшерін есептеуге арналған әдістерді табу; ақаулану және деформация шамаларын анықтау; орнықтылық жағдайларды зерттеу.

• Құрылыс механикасында құрылыс құралымдары мен оның құрамды бөліктері мынадай түрлерге бөлінеді:

1. бір өлшемі қалған екеуінен әлдеқайда үлкен элементтерден құралған стержендік жүйелеу;
2. екі өлшемі (ұзындығы мен көлденеңі) үшіншісінен (қалыңдығынан) әлдеқайда (кемінде 20 есе артық) үлкен элементтерден құралған (жасалған) тақта, плита, қабықшалар;
3. үш өлшемі бір-біріне қарайлас элементтерден құрылған (тірек қабырғалар, ірге тастар, плотиналар, тағы басқа) біртұтас массивтер.

Құрылыс механикасы зерттейтін мәселелер материалдар кедергісі, серпімділік, пластикалық және сусымалық теориялармен тығыз байланысты. Құрылыс механикасы, көбінесе, стержендік жүйелерді есептеу тәсілдерін және оның теорияларын қарастырады. Стержендік жүйелер: жазықтағы және кеңістіктегі фермалар мен рамалар, арқалықты жүйелер, арқалар, тіректер, қабырғалар, тағы басқа Қабылданған есептеу сұлбалары бойынша құрылыстар статикалық анықталған және статикалық анықталмаған жүйелерге ажыратылады. Құрылыс механикасында материалдар кедергісіндегі сияқты жеңілдетілген теориялар (мысалы, құрылыс құралымдар тұтас, біркелкі, серпімділігі берік қатты заттардан тұрады деп жорамалданады) пайдаланылады. Бірақ бұл жеңілдіктер қолданылатын әдістердің дәлдігін кемітеді, кейде айтарлықтай қателіктерге соқтырады. Сондықтан мәселені өте қарапайым түрге дейін оңайлатуға болмайды. Табақ-пластинка, тақта-плита және қабықшаларды есептеу серпімділік теориясына негізделген. Егер қарастырылмақшы мәселе серпімділік теориясының заңдарынан алшақ жатса, онда әсер етуші күштер мен деформациялар пластикалық немесе сусымалық теориялар бойынша есептеледі Ал тұтас массивті құралымдардың ішкі күштерінің кернеулерін жалпы жағдайлар үшін анықтау әлі күнге дейін толық шешілмей отыр.

Теория

Сусымалы заттардың теориясы мен тірек қабырғаларды есептеу арқылы сусымалы заттардың тірек қабырғаға түсіретін қысымын анықтаумен бірге ол қабырғалардың беріктігі мен орнықтылығы жеңілдетілген әдістер бойынша анықталады. Сол себепті есептеу кезінде топырақтың тосқауылдарға түсіретін қысымы қарапайымдатылып әрі жеңілдетіліп қарастырылады. Құрылыс механикасының ең негізгі теоремаларының бірі — мүмкін болатын қозғалыстардың жалпылама принципі. Осы прициппен басқа да теоремалар (Бетти теоремасы немесе жүмыстардың және қозғалыстардың өзара алмастырылу принциптері, реакциялардың өзара алмастырылу принципі) шығады. Статикалық анықталған жүйелерге әсер ететін тұрақты жүктемелерді анықтау үшін аналитик. және графиктік әдістер пайдаланылады. Құрылыс механикасында кинематикалық әдістер де қолданылады. Құрылыстарға әсер ететін жылжымалы жүктемелер сызықтық әсерлер (мысалы, поездардың көпірге түсіретін әсерлері) арқылы анықталады. Статикалық анықталмаған жүйелердің есептері үш түрлі әдіспен шешіледі. Олар жүктемелік күштер әдісі, ақаулық-деформациялық әдіс және аралас әдістер. Қазақстанда Құрылыс механикасын зерттеу жұмыстары 20 ғасырдың 60-жылдарынан Қазақ өнеркәсіп құрылысын жобалау және ғылыми-зерттеулер институтында жүргізіліп келеді. Қазіргі кезде республикада қабықшалардың Құрылыс механикасы дамып, оларды шешуге компьютерлік бағдарламалар кеңінен қолданылуда. Сейсмикалық қауіпті аймақта орналасқан Алматы, Тараз, Шымкент, тағы басқа қалаларда темір-бетон қабықшалар пайдаланылуда.