Беріктік — материалдардың ішкі кернеулердің әсерінен немесе сыртқы күштердің, мысалы шектелген жиырылу немесе біркелкі емес қыздыру секілді факторлардың ықпалынан туындайтын зақымдануға төтеп беру қабілетін сипаттайтын негізгі қасиет. Құрылыс саласында материалдың беріктігі оның пайдалану кезіндегі жүктемелерді деформациясыз, бұзылусыз және жүктемені көтеру қабілетін жоғалтпай ұстап қалу мүмкіндігін анықтайды.
Материалдардың беріктік сипаттамаларын білу ғимараттар, инженерлік құрылыстар, көлік инфрақұрылымдары және басқа да нысандарды жобалау кезінде аса маңызды, әсіресе Қазақстан жағдайында, мұнда көптеген аймақтар сейсмикалық және температуралық жүктемелерге ұшырайды.
Құрылыс материалдарының беріктігінің негізгі түрлері
Құрылыс материалдарының беріктігін әсер ететін жүктемелердің сипаты мен бағытына қарай жіктеуге болады. Әртүрлі беріктік түрлерінің айырмашылықтарын түсіну материалдарды нақты пайдалану жағдайларына сәйкес дұрыс таңдауды қамтамасыз етеді.
Қысу беріктігі
Бұл материалдың көлемін азайтуға тырысатын күштердің әсерінен сынуға төтеп беру қабілеті. Сығылуға беріктік бетон, кірпіш, тас сияқты құрылыс материалдары үшін өте маңызды, себебі олар қатаң жүктемелерді қабылдайтын қабырғаларда, бағаналарда және іргетастарда кеңінен пайдаланылады.
Мысалы, бетонның сығылуға беріктігі жоғары, сондықтан ол ірі көлемді конструкциялар салуда негізгі материал болып табылады.
Тартылуға беріктік
Бұл материалдың ұзындығын ұлғайтуға ұмтылған күштердің әсерінен үзіліске төтеп беру қабілеті. Бұл көрсеткіш металл конструкциялар, арматура және керілу элементтері үшін аса маңызды.
Болаттың тартылуға беріктігі жоғары болғандықтан оны темірбетон конструкцияларын күшейту үшін жиі қолданады.
Игілуге беріктік
Материалдар бір бөлігі созылуға, ал екінші бөлігі сығылуға ұшырайтын жүктемелерді қабылдай білуі керек. Игілуге беріктік ригельдер, жүк көтергіш қималары және плиталар үшін маңызды.
Ағаш пен болат сығылуға және созылуға беріктіктің үйлесімі арқасында игілу күштеріне жақсы қарсы тұрып, көпір элементтеріне және басқа пролетті конструкцияларға қолайлы.
Қисайтуға беріктік
Бұл материалдың көлденең кесіндіге параллель бағытталған сырғыту күштеріне төтеп беру қабілеті. Қисайтуға беріктік дәнекерленген буындар мен алынып салынатын элементтер сияқты қосылыстар үшін аса маңызды.
Қисайтуға беріктігі жеткіліксіз болса, буындар мен түйіндер бұзылып, конструкция зақымдалуы мүмкін.
Циклдік жүктемелерге беріктік
Материалдар көп рет қайталанатын жүктемелерге ұшырайды, мысалы, көпірлерде немесе жол жабындарында. Ондай жүктемелерге шыдамдылық — шаршауға беріктік деп аталады.
Бұл параметрді температураның кең ауқымдағы ауытқулары немесе сейсмикалық белсенділік бар аймақтарда ескеру өте маңызды.
Кұрылыс материалдарының беріктігіне әсер ететін факторлар
Материалдың беріктігі тұрақсыз шама болып табылады және ішкі-және сыртқы көптеген факторларға тәуелді.
Негізгі факторлар:
- Материал құрылымы. Тығыздық, қуыстардың, жарықтардың, біркелкі еместіктің болуы беріктікке қатты әсер етеді. Материал неғұрлым тығыз болса, бұзылуға төтеп беру қабілеті жоғары болады.
- Температуралық жағдайлар. Жылу және салқындау жылулық кернеулер тудыруы мүмкін. Қазақстанда қыс қыста –40 °C дейін суытуы, жазда +40 °C-тан асуы осы факторды аса маңызды етеді.
- Ылғалдығы. Су сіңірген материалдар берікдігін жоғалтады. Мысалы, сулы кірпіштің сығылуға беріктігі төмендейді.
- Материал жасы. Бетон, мысалы, уақыт өте келе цемент гидратациясы арқасында беріктікке ие болады, бірақ қолайсыз пайдалану жағдайларында жабыны бұзылуы мүмкін.
- Химиялық әсерлер. Қышқылдар мен тұздардың агрессивті орталардағы байланыстарды бұзып, беріктікті төмендетуі ықтимал.
- Жүктеме режимі. Баяу немесе соққы жүктемелері материалдың мінез-құлқына әртүрлі әсер етеді.
Жобалау кезінде барлық осы факторларды ескеру — материалды дұрыс таңдау мен конструкцияларды есептеу үшін өте маңызды.
Беріктікті анализдеу әдістері
Құрылыс материалдарының беріктігін бағалау үшін әртүрлі сынақ әдістері қолданылады. Әдісті таңдау материал түріне және анықталуы қажет беріктік түріне байланысты.
Сығылу сынақтары
Бетон, тас және кірпіш үлгілеріне қолданылады. Үлгілер пресспен сығылып, бұзылу моментіндегі максималды жүктеме тіркеледі.
Тартылу сынақтары
Металл және полимер материалдарға арналған. Стандартты үлгілер үзіліске дейін созылып, жүктеме мен ұзартылу өлшенеді.
Игілу сынақтары
Үлгі тіректерге орнатылып, ортасынан жүктеледі. Игілу беріктігін анықтау үшін бұзылу моменті есепке алынады.
Құрылымды бұзбайтын бақылау әдістері
Жылдам бағалау үшін ультрадыбыстық диагностика, серпілмелі балғалар, айналмалы токтық және радиациялық әдістер қолданылады.
Қазақстандағы жауапты нысандарда жобалық сипаттамаларды растау үшін жиі кешенді сынақ бағдарламасы жүргізіледі.
Ғимараттарды жобалаудағы беріктіктің маңыздылығы
Материалдардың беріктігі тікелей ғимараттар мен құрылыстардың қауіпсіздігіне әсер етеді. Беріктігі жеткіліксіз материалдар деформацияға, жарықтарға және аса ауыр жағдайда — конструкциялардың қирауына әкеледі.
Бұл әсіресе маңызды:
- Жүк көтеруші қабырғалар мен бағандар
- Иінтелген элементтер: қималар, жапқыш тақталар, фермалар
- Іргетастар мен тіреуші қабырғалар
- Динамикалық немесе соққы жүктемелеріне ұшырайтын жүйелер.
Ғимараттарды жобалағанда материалдың көтере алатын максималды жүктемесі ғана емес, сонымен қатар нормативтерде белгіленген қауіпсіздік коэффициенттері де ескеріледі. Бұл Қазақстанның сейсмикалық белсенді аймақтарында беріктікке қойылатын талаптардың жоғары болуына байланысты аса маңызды.
Қорытынды
Беріктік — құрылыс материалдарының ғимараттар мен құрылыстардың сенімділігі, тұрақтылығы және ұзақ мерзімділігі анықтайтын ең маңызды қасиеттерінің бірі. Қазақстанда ғимараттар температуралық өзгерістер мен сейсмикалық әсерлерге ұшырайтындықтан, беріктік көрсеткішіне сәйкес материалдарды дұрыс таңдау және дәл инженерлік есептер жүргізу — құрылыс қауіпсіздігі мен тиімділігінің негізі. Беріктік түрлерін, оған әсер ететін факторларды және оны бақылау әдістерін түсіну ұзақ жыл бойы өз эксплуатациялық сипаттамаларын сақтай алатын нысандар салуға мүмкіндік береді..
