СХЕМА ЗАГРУЖЕНИЯ ОБРАЗЦА И РАССТАНОВКИ ПРИБОРОВ

2.   СХЕМА ЗАГРУЖЕНИЯ ОБРАЗЦА И РАССТАНОВКИ ПРИБОРОВ

Рис. 16. Схема загружения балки и расстановки приборов:

1– клеедощатая балка; 2– неподвижная опора; 3– подвижная опора; 4–распределительная траверса; 5– стальной валик; 6– металлическая накладка; 7– нагруженная траверса.

3.   ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ НА БАЛКУ

Расчетная нагрузка Р определяется исходя из расчетной несущей способности балки или достижения ею предельного прогиба.

а) из условия обеспечения прочности от действия нормальных напряжений

где:  kH×м – расчетный изгибающий момент, Нм (кгссм)

– момент сопротивления поперечного сечения;

– расчетное сопротивление древесины изгибу, МПа () (=13 МПа)

б) из условия обеспечения прочности клеевого шва от действия касательных напряжений

где: Q = P / 2=13.27/2=6.64, Н (кгс);

S_бр = b×h² / 8=0.05×0.158² /8=156.03 см³;

 J_бр = b×h3 / 12=5×15,8³/12=1643,46 см4;

 b_расч = b×K – при расчете на скалывание по клеевому шву, где К=0.6 – коэффициент непроклея, принимаемый по действующим нормам.

После подстановки получим:

b_расч = b×K=0.6×5=3 см

R_ck=2.1 MПА

в) из условия достижения предельного прогиба

где Pⁿ=Р/n ;( n=1.2 – усредненный коэф. надежности);

Е =10⁴ МПа– модуль упругости древесины..

После преобразования получаем:

,

где

4.   ИСПЫТАНИЕ БАЛКИ

 

 

 

 

Прибор: АИД – 2М с компенсирующим устройством с выходом шкалы С*10^-5

5.   ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

 

 

 

s_т=13Mпа s_экс=14,4Мпа

s_т=13 s_экс=12,49

Рис. 17. Эпюра напряжений по высоте сечения балки:

6.   СРАВНЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ВЕЛИЧИН И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

Рис.18 График прогибов балки

ВЫВОД: Экспериментальная величина прогиба значительно меньше расчетной величины в следствие в рассматриваемых конструкциях создается запас прочности (К_запаса=0,9).

Контрольные вопросы

1.   Какие требования предъявляют к древесине и клею при склеивании ?

Влажность древесины 9–12%. Не должно быть мелких пороков как сучки, косослой, гниль. Не должно быть дефектов обработки как корабление и трещины, склеиваемые поверхности должны быть свеже отфрезерованными, очищенными и плотно прилегать одна к другой.

Клеи должны быть прочными, водостойкими, долговечными, технологичными. К основным технологическим показателям клея относятся вязкость и жизнеспособность.

2.   Какой метод принят для расчета деревянных конструкций, его сущность ?

Расчет по предельным состояниям. Предельным называется такое состояние конструкций за пределами которого дальнейшая эксплуотация не возможна. Два вида предельных состояний: 1)по несущей способности (прочности, устойчивости), 2) по деформациям (прогибам, перемещениям). Расчет по первому предельному состоянию производится на расчетные нагрузки, а по второму– на нормативные.

3.   Как определить модуль упругости клееной древесины при изгиде?

, где f– прогиб образца

p– степень загружения

4.   Как экспериментально определяются нормальные напряжения в балке при изгибе?

– разность отсчетов; – база прибора; М– цена деления прибора

5.   Какие формы разрушения могут быть в клеедощатой балке?

а) разрушение по клеевому шву от действия косательных напряжений.

б) разрушение балки от действия локальных напряжений.

6.   Почему экспериментальные данные отличаются от теоретических?

Т.к. древесина анизотропная и имеет пороки, а теоретические данные получены для идеализированного материала.

Лабораторная работа № 5

Испытание металлодеревянной фермы.

Цель работы: определить усилия в стержнях и прогибы узлов фермы под действием расчетной нагрузки.