Реферат: Деревянные конструкции (лабораторные работы)

Содержание

                                  страница

1.<span Times New Roman"">    

Лабораторная работа №1«Испытание двух срезного соединения на стальных цилиндрических нагелях… 2

2.<span Times New Roman"">    

Лабораторная работа №2«Испытание соединения на гвоздях»… 9

3.<span Times New Roman"">    

Лабораторная работа №3«Испытание треугольной брусчатой фермы на лобовых врубках»… 16

4.<span Times New Roman"">    

Лабораторная работа №4«Испытание клееной деревянной балки прямоугольного сечения на поперечный изгиб»… 23

5.<span Times New Roman"">    

Лабораторная работа №5«Испытание металлодеревянной фермы»… 31

6.<span Times New Roman"">    

Список  литературы… 38<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

Лабораторная работа № 1.

ИСПЫТАНИЕ ДВУХСРЕЗНОГО СОЕДИНЕНИЯ НА СТАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ НАГЕЛЯХ.

Цель работы: изучение работы стыка на стальных нагелях.

Задачи: определить разрушающую нагрузку, построить графикзависимости между нагрузкой и деформацией сдвига соединения, определитьдеформацию соединения при расчетной несущей способности и нагрузку,соответствующую предельному состоянию образца.

<img src="/cache/referats/4947/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1026">
I. Установление фактических размеров образца.

Рис. 1. Конструкциясоединения на цилиндрических нагелях.

Согласно СНиП II-В.4-71* п.               для стальных нагелей необходимособлюдать следующие условия: <img src="/cache/referats/4947/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1025">   <img src="/cache/referats/4947/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1026">   <img src="/cache/referats/4947/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

Исходные данные:   H=350мм;                S1=70мм;         

а=24мм;             S1=70мм;

с=24мм;             S2=38мм;

в=65мм;             S3=28мм;       

диаметр нагеля 10мм.

<img src="/cache/referats/4947/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1027">
2. Схема загружения образца и расстановка приборов.

Для измерения деформаций сдвига в швах на образцеустанавливают два индикатора которые закрепляют на крайних досках такимобразом, чтобы сток индикатора упирался в уголок, прикрепленный к среднейдоске.

Рис. 2. Схемазагружения образца и расстановки приборов.

1 – индикаторы; 2 –уголки; 3 – шурупы.

3. Определение расчетной несущей способности образца.

       

<img src="/cache/referats/4947/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1028">
 Расчетную несущую способность нагельногосоединения определяют по формуле:

где   m — количествонагелей;

nср — количество«срезов» одного нагеля;

Tмин — наименьшая несущая способность одного «среза» нагеля,определяемая  из трех условий:

<img src="/cache/referats/4947/image014.gif" v:shapes="_x0000_s1029">
а) из условия смятия древесины крайнего элемента

<img src="/cache/referats/4947/image016.gif" v:shapes="_x0000_s1030">
б) из условия смятия древесины среднего элемента

<img src="/cache/referats/4947/image018.gif" v:shapes="_x0000_s1031">
в) из условия изгиба нагеля

Расчетнаянесущая способность нагельного соединения равна:

Посколькуиспытание нагельного соединения проводят кратковременной нагрузкой, тофактическую несущую способность образца необходимо определять с учетомкоэффициента  Кдл:

<img src="/cache/referats/4947/image023.gif" v:shapes="_x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040">
Кдл=0,67-усредненное значение коэффициента, учитывающего снижениепрочности древесины при длительном действии нагрузки.

<img src="/cache/referats/4947/image025.gif" v:shapes="_x0000_s1032">
4. Испытание образца

                                                                                                                  Таблица 1.

5. Обработка результатов испытаний

После окончания испытания по данным табл.1 строятзависимости перемещений нагельного соединения от нагрузки.                                           

Рис. 3. Графикзависимости деформаций сдвига нагельного соединения от нагрузки

<img src="/cache/referats/4947/image027.gif" v:shapes="_x0000_s1033">
6.Сравнение теоретических и экспериментальных величин и анализ результатовиспытания.

          Результатыиспытаний сопоставляют с теоретическими значениями.

<img src="/cache/referats/4947/image029.gif" v:shapes="_x0000_s1034">

ВЫВОД: Экспериментальнаявеличина нагрузки вызывающая разрушение превышает расчетную в 3.46 раза,вследствие в рассчитываемой конструкции создается запас прочности.

Контрольные вопросы

1.<span Times New Roman"">                      

Нагелем называется гибкий стержень, соединяющийэлементы деревянных конструкций и препятствует их взаимному сдвигу, а самработает на изгиб.

Цилиндрические нагеля изготавливают из гладкихстержней круглого сечения из стали, сплавов, твердых пород древесины,пластмасс.

<img src="/cache/referats/4947/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

нацилиндрических нагелях                       на пластмассовых нагелях

Рис.4.

2.<span Times New Roman"">                      

Индикаторами часовоготипа с ценой деления 0,01мм.

3.<span Times New Roman"">                      

a)<span Times New Roman"">

а=0,8аd;

b)<span Times New Roman"">     

с=0,5сd;

c)<span Times New Roman"">

н=1,8d2+0.02a2<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">£2.5d2

<img src="/cache/referats/4947/image033.gif" v:shapes="_x0000_s1035">

Рис. 5.1.

<img src="/cache/referats/4947/image035.gif" v:shapes="_x0000_s1036">
Рис. 5.2.

4.<span Times New Roman"">                      

Т.к. при нечетном числе рядов средний, оказывается по осидоски в зоне наиболее возможного появления продольных трещин в результатеусушки древесины.

5.<span Times New Roman"">                      

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

6.<span Times New Roman"">                      

Потому что в работе использовались металлические нагели, идревесина не может срезать нагель (разные модули упругости). Нагель изгибается,а древесина сминается.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Лабораторная работа №2

ИСПЫТАНИЕ СОЕДИНЕНИЯНА ГВОЗДЯХ.

Цель работы: изучение работы стыка нагвоздях.

Задачи: определить разрушающуюнагрузку, построить график зависимости между нагрузкой и деформацией сдвигасоединения, определить деформацию соединения при расчетной несущей способностии нагрузку, соответствующую предельному состоянию образца.

1.<span Times New Roman"">     

Установление фактических размеров образца

<img src="/cache/referats/4947/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1041">

Рис. 6. Конструкция соединения на гвоздях.

Согласно СНиП II-В.4-71* п.              для соединений на гвоздях необходимо соблюдать следующие условия: <img src="/cache/referats/4947/image039.gif" v:shapes="_x0000_i1029">   <img src="/cache/referats/4947/image041.gif" v:shapes="_x0000_i1030">   <img src="/cache/referats/4947/image043.gif" v:shapes="_x0000_i1031">

Исходные данные:   H=375мм;       S1=60мм;         

а=20мм;             S1=59мм;

с=26мм;             S2=16мм;

в=65мм;             S3=16мм;       

диаметр гвоздя 2,5мм.

2.<span Times New Roman"">     

Схема загружения образца и расстановкиприборов

Рис. 7. Схемазагружения образца и расстановки приборов.

1 – индикатор; 2 –уголок; 3 – шурупы.

<img src="/cache/referats/4947/image045.gif" v:shapes="_x0000_s1042">

3.<span Times New Roman"">     

Определение расчетной несущей способностиобразца

<img src="/cache/referats/4947/image012.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1045"> Расчетную несущую способность гвоздевогосоединения определяют по формуле:

                            

                                                         

где   m – количествогвоздей в соединении;

nср – количество«срезов» одного гвоздя;

Tмин– наименьшая несущая способность одного «среза» гвоздя, определяемая  из следующих условий:

<img src="/cache/referats/4947/image047.gif" v:shapes="_x0000_s1046">
а) из условия смятия древесины в крайних элементах:

<img src="/cache/referats/4947/image049.gif" v:shapes="_x0000_s1047">
б) из условия смятия древесины в среднем элементе:

<img src="/cache/referats/4947/image051.gif" v:shapes="_x0000_s1048 _x0000_s1056">
в) из условия изгиба гвоздя

Расчетнаянесущая способность гвоздевого равна:

Посколькуиспытание соединения проводят кратковременной нагрузкой, то фактическую несущуюспособность образца необходимо определять с учетом коэффициента Кдл:

Кдл=0,67-усредненноезначение коэффициента, учитывающего снижение прочности древесины при длительномдействии нагрузки.

<img src="/cache/referats/4947/image053.gif" v:shapes="_x0000_s1049">

<img src="/cache/referats/4947/image056.gif" v:shapes="_x0000_s1050 _x0000_s1051">

4.<span Times New Roman"">     

<img src="/cache/referats/4947/image058.gif" v:shapes="_x0000_s1043">
Испытание образца.

 Таблица 2

5.<span Times New Roman"">     

Обработка результатов испытаний

<img src="/cache/referats/4947/image060.gif" v:shapes="_x0000_s1044">
После окончания испытания по данным табл. 2 строят зависимости перемещенийгвоздевого соединения от нагрузки.

6.<span Times New Roman"">    

Сравнение теоретических и экспериментальных величини анализ результатов испытания.

          Результатыиспытаний сопоставляют с теоретическими значениями.

<img src="/cache/referats/4947/image062.gif" v:shapes="_x0000_s1052">

ВЫВОД: Экспериментальнаявеличина нагрузки вызывающая разрушение превышает расчетную в 2.93 раза,вследствие в рассчитываемой конструкции создается запас прочности.

Контрольные вопросы

1.<span Times New Roman"">     

Ø<span Times New Roman""> 

Ø<span Times New Roman""> 

Ø<span Times New Roman""> 

Ø<span Times New Roman""> 

Ø<span Times New Roman""> 

Ø<span Times New Roman""> 

2.<span Times New Roman"">     

Расстояние между осями гвоздейдиаметром d вдольволокон древесины соединяемых элементов должно быть не менее: от торцов – 15d, между осями в элементахтолщиной, равной и большей 10d– 15d, между осями вэлементах толщиной 4d –25d, а в элементахпромежуточной толщины, то расстояние принимается по интерполяции. При шахматнойи косой расстановке не менее 3d.

3.<span Times New Roman"">     

<img src="/cache/referats/4947/image066.gif" v:shapes="_x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055">
Из каких условий определяют расчетную несущую способность соединения нагвоздях?
а) из условия смятия древесины в крайних элементах:
б) из условия смятия древесины в среднем элементе:
в) из условия изгиба гвоздя:

4.<span Times New Roman"">     

При определении расчетной длины защемления концагвоздя заостренную часть гвоздя длинной <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">»

1,5d не учитывают; крометого, из длинны гвоздя, вычитывают по 2 мм на каждый шов между соединяемымиэлементами. Если расчетная длина защемления конца гвоздя получается меньше чем4d, работу конца гвоздяне учитывают и количество «срезов» гвоздя будет меньшим. При свободном выходегвоздя из пакета расчетную толщину последнего элемента необходимо уменьшить на1,5d вследствиеотщепления слоя доски толщиной <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">»1,5d.

<img src="/cache/referats/4947/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1032">

Рис. 9.

Забивка глухая;                                                   забивка сквозная.

<span MT Extra"; mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:«MT Extra»"><span MT Extra"">l

1– рабочая высота гвоздя

<span MT Extra"; mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:«MT Extra»"><span MT Extra"">l

1=<span MT Extra";mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:«MT Extra»"><span MT Extra"">lгв-(а+с+2х0,2+1,5d).                                      <span MT Extra";mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:«MT Extra»"><span MT Extra"">l1=а-1,5d

5.<span Times New Roman"">     

Образец испытывают на сжатие наиспытательной машине или прессе. Для ликвидации рыхлых деформаций образецпредварительно загружают нагрузкой в 1 кН (100 кгс), принимаемой в дальнейшемза условный ноль. Последующие нагружения производят ступенями 2-3 кН (200-300кгс) с постоянной скоростью, равной примерно 300 Н/сек (30 кгс/сек). Отсчеты поприборам снимают на всех этапах загружения и заносят в журнал испытаний.

6.<span Times New Roman"">   

Т.к. древесинаанизотропная и имеет пороки, а теоретические данные получены дляидеализированного материала.

7.<span Times New Roman"">     

Обусловлено смятием древесины и изгибом гвоздя.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Лабораторная работа №3

Испытание треугольной брусчатой фермы на лобовых врубках.

       

Цель работы: изучение работы опорного узла фермы.

        Задачи: определить расчетную нагрузкуна образец и сопоставить ее с разрушающей, построить график зависимости деформации смятия врубки при расчетнойнагрузке, вычислить значения нормальных напряжений в ослабленном инеослабленном сечениях  нижнего поясафермы при действии расчетной нагрузки.

6.<span Times New Roman"">     

Установление фактических размеров образца

<img src="/cache/referats/4947/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1033">Рис. 10. Конструкция треугольной фермы на лобовыхврубках:

1 – горизонтальный брус нижнего пояса; 2 – наклонный брусверхнего пояса; 3 – клиновидный брус; 4 – временные монтажные деревянныепланки.

Исходные данные: H=235мм;            <span MT Extra";mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: «MT Extra»"><span MT Extra"">l

=692мм;      hв =67 мм.

<span MT Extra"; mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:«MT Extra»"><span MT Extra"">l

ск=183мм;             Lн=928мм;   

hвр=22мм;              b=44мм;

Lв=65мм;               hв=16мм;

7.<span Times New Roman"">     

Схема загружения образца и расстановкиприборов

 Ферма–образец устанавливается на траверсу испытательной машины или пресса ипроизводится прижатие клиновидного бруса. Центрирование опорных узлов образцапроизводится по ослабленному сечению. Это достигается установкой неподвижной иподвижной опор в местах пересечения оси наклонного элемента и оси нижнегогоризонтального элемента, проходящего через ослабленное сечение.

<img src="/cache/referats/4947/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1034">

1 –  индикаторы; 2 – уголок; 3 – шурупы; 4 –неподвижная опора; 5 – подвижная (катковая) опора.

8.<span Times New Roman"">     

Определение расчетной несущей способностиобразца

                                     E=10000 МПа                     E90=400Мпа

<img src="/cache/referats/4947/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1035">

Rсм = 13 МПа – расчетное сопротивление смятию вдольволокон             (СниП II-25-80 табл.3 п.1а гр.1);

Rсм90 = 3 МПа – расчетное сопротивлениесмятию поперек волокон (СниП II-25-80табл.3 п.4а гр.2);

R<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">a

см= 8.21 МПа – расчетное сопротивление смятию под углом <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a=340;

Rск = 2.1 МПа – максимальное расчетное сопротивлениескалыванию вдоль волокон(СниП II-25-80табл.3 п.1а гр.1);

Rскср = среднее расчетное сопротивлениескалыванию вдоль волокон.

<img src="/cache/referats/4947/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1036">

 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b

=0,25—эмпирическийкоэффициент при одностороннем скалывании;

 lск—длина площадкискалывания;

 l—плечо пары скалывающих сил .

                Усилия, действующее в лобовойврубке, и эпюры скалывающих напряжений по длине площадки скалывания

<img src="/cache/referats/4947/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1037">

Рис. 12. Усилия,действующие в лобовой врубке, и эпюра скалывающих напряжений по длине площадкискалывания.

Материал – сосна 2 сорт.

           Расчетную нагрузку на образец Р определяют по расчетной несущейспособности элементов и соединений фермы:

а) из условия скалывания врубки

<img src="/cache/referats/4947/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1038">

б) из условия смятия врубки

<img src="/cache/referats/4947/image082.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

<img src="/cache/referats/4947/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

        При разрывев ослабленном сечении Р определяется из формулы внецентренного растяжения:

<img src="/cache/referats/4947/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1041">

Rp=7МПа —расчетное сопротивление растяжению вдоль волокон

<img src="/cache/referats/4947/image088.gif" v:shapes="_x0000_i1042">

 <img src="/cache/referats/4947/image090.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

  <img src="/cache/referats/4947/image092.gif" v:shapes="_x0000_i1044">  — моментсопротивления поперечного сечения нижнего пояса фермы. <img src="/cache/referats/4947/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1045">г) из условия потери устойчивости наклонного сечения:

<img src="/cache/referats/4947/image096.gif" v:shapes="_x0000_i1046">

<img src="/cache/referats/4947/image098.gif" v:shapes="_x0000_i1047">СниПII-25-80        <img src="/cache/referats/4947/image100.gif" v:shapes="_x0000_i1048">

<img src="/cache/referats/4947/image102.gif" v:shapes="_x0000_i1049">

<img src="/cache/referats/4947/image104.gif" v:shapes="_x0000_i1050">                   <img src="/cache/referats/4947/image106.gif" v:shapes="_x0000_i1051">

<img src="/cache/referats/4947/image108.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

<img src="/cache/referats/4947/image110.gif" v:shapes="_x0000_i1053">

<img src="/cache/referats/4947/image112.gif" v:shapes="_x0000_i1054">

Kоднор — коэффициент однородности материала (при скалывании 0.7 и 0.27 при растяжении)

Табл. 3

<img src="/cache/referats/4947/image114.gif" v:shapes="_x0000_i1055">

5. Обработка результатов испытания

<img src="/cache/referats/4947/image115.gif" v:shapes="_x0000_s1057"><img src="/cache/referats/4947/image117.gif" v:shapes="_x0000_i1056">

Рис. 13. Графикзависимости смятия врубки от нагрузки.

По показателям индикаторов вычисляем нормальные напряжения всечениях нижнего пояса при расчетной нагрузке.

<img src="/cache/referats/4947/image119.gif" v:shapes="_x0000_i1057"><img src="/cache/referats/4947/image121.gif" v:shapes="_x0000_i1058">

<img src="/cache/referats/4947/image123.gif" v:shapes="_x0000_i1059">

<img src="/cache/referats/4947/image125.gif" v:shapes="_x0000_i1060">

<img src="/cache/referats/4947/image127.gif" v:shapes="_x0000_i1061"> <img src="/cache/referats/4947/image129.gif" v:shapes="_x0000_i1062">

<img src="/cache/referats/4947/image131.gif" v:shapes="_x0000_i1063">

Рис. 14. Эпюрынормальных напряжений в ослабленном и неослабленных сечениях нижнего пояса.

6.<span Times New Roman"">    

Сравнение теоретических и экспериментальных величини анализ результатов испытания.

<img src="/cache/referats/4947/image133.gif" v:shapes="_x0000_i1064">      <img src="/cache/referats/4947/image135.gif" v:shapes="_x0000_i1065">

<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">D

см.теор=1,5мм (табл. 15 п.4.3. СНиП II-25-80).

ВЫВОД: Разрушающаясила превышает теоретическую разрушающую силу в 2,5 раза, что создает запаспрочности во время эксплуатации конструкции.

Контрольные вопросы

 

1.<span Times New Roman"">    

<img src="/cache/referats/4947/image137.gif" v:shapes="_x0000_i1066"><img src="/cache/referats/4947/image139.gif" v:shapes="_x0000_i1067"> и <img src="/cache/referats/4947/image141.gif" v:shapes="_x0000_i1068">

     <img src="/cache/referats/4947/image143.gif" v:shapes="_x0000_i1069">где <img src="/cache/referats/4947/image145.gif" v:shapes="_x0000_i1070">

     <img src="/cache/referats/4947/image141.gif" v:shapes="_x0000_i1071"> не более 10 глубинврезки в элемент

    

2.<span Times New Roman"">    

Центрирование опорныхузлов образца производится по ослабленному сечению. Это достигается установкойнеподвижной и подвижной опор в местах пересечения оси наклонного элемента и осинижнего горизонтального элемента, проходящего через ослабленное сечение.

3.<span Times New Roman"">    

     <img src="/cache/referats/4947/image148.gif" v:shapes="_x0000_i1072"> мм

4.<span Times New Roman"">    

а) изусловия скалывания врубки: <img src="/cache/referats/4947/image150.gif" v:shapes="_x0000_i1073"> 

б) изусловия смятия врубки: <img src="/cache/referats/4947/image152.gif" v:shapes="_x0000_i1074">

в) изусловия разрыва нижнего элемента в ослабленном сечении: <img src="/cache/referats/4947/image154.gif" v:shapes="_x0000_i1075">

г) изусловия потери устойчивости наклонного элемента: <img src="/cache/referats/4947/image156.gif" v:shapes="_x0000_i1076">

5. Как определить среднее скалывающеенапряжении, действующего по длине площадки скалывания?

<img src="/cache/referats/4947/image158.gif" v:shapes="_x0000_i1077">

где Rск — максимальное расчетное сопротивлениескалыванию вдоль волокон, МПа;

      <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b

=0,25—эмпирическийкоэффициент при одностороннем скалывании;

       lск—длина площадкискалывания;

       l—плечо пары скалывающих сил.

6. Для чего нужны в опорном узле аварийный болт,подферменная подкладка, опорная подушка? 

    Аварийный болтобеспечивает безопастность. Подферменная подкладка и опорная подушка дляравномерной передачи нагрузки, чтобы исключить смятие дерева.

7.Причины расхождения между опытными и теоретическимивеличинами?

 Теоретические—идеализированные. В опытных — анизотропность свойств древесины, пороки.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Лабораторная работа № 4

Испытаниеклееной деревянной балки прямоугольного сечения на поперечный изгиб.

Цель работы:изучение работы клеедощатой балки.

Задачи:определить расчетную нагрузку на балку и сравнить ее с расчетной,определить модуль упругости клееной древесины, определить величины и характерраспределения нормальных напряжений по высоте поперечного сечения балки,построить теоретический и экспериментальный графики прогибов балки.

1.<span Times New Roman"">    

УСТАНОВЛЕНИЕ ФАКТИЧЕСКИХРАЗМЕРОВ ОБРАЗЦА

<img src="/cache/referats/4947/image160.gif" v:shapes="_x0000_s1058">
Рис. 15. Клеедощатаябалка прямоугольного поперечного сечения.

Исходные данные: l= 1950 мм;

 h= 158мм;

 b= 50мм.

2.<span Times New Roman"">    

СХЕМА ЗАГРУЖЕНИЯ ОБРАЗЦА ИРАССТАНОВКИ ПРИБОРОВ

<img src="/cache/referats/4947/image162.gif" v:shapes="_x0000_s1059">

Рис. 16. Схема загружениябалки 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.<span Times New Roman"">    

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙНАГРУЗКИ НА БАЛКУ

Расчетнаянагрузка Р определяется исходя из расчетной несущей способности балки илидостижения ею предельного прогиба.

а) изусловия обеспечения прочности от действия нормальных напряжений

                                  <img src="/cache/referats/4947/image164.gif" v:shapes="_x0000_i1078">

где: <img src="/cache/referats/4947/image166.gif" v:shapes="_x0000_i1079"> kH<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

м–  расчетный изгибающий момент, Н<img src="/cache/referats/4947/image168.gif" v:shapes="_x0000_i1080"><img src="/cache/referats/4947/image168.gif" v:shapes="_x0000_i1081">

<img src="/cache/referats/4947/image170.gif" v:shapes="_x0000_i1082"><img src="/cache/referats/4947/image172.gif" v:shapes="_x0000_i1083">

<img src="/cache/referats/4947/image174.gif" v:shapes="_x0000_i1084"><img src="/cache/referats/4947/image176.gif" v:shapes="_x0000_i1085"><img src="/cache/referats/4947/image174.gif" v:shapes="_x0000_i1086">

<img src="/cache/referats/4947/image178.gif" v:shapes="_x0000_i1087">

б) изусловия обеспечения прочности клеевого шва от действия касательных напряжений

  

где: Q = P / 2=13.27/2=6.64, Н (кгс);

Sбр = b<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

h2 / 8=0.05<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×0.1582 /8=156.03см3;

 Jбр = b<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

h3 / 12=5<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">×15,83/12=1643,46см4;

 bрасч = b<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

K – при расчете на скалываниепо клеевому шву, где К=0.6 – коэффициент непроклея, принимаемый по действующимнормам.

Послеподстановки получим:

bрасч = b<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">×

K=0.6<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">×5=3см

Rck=2.1 MПА

<img src="/cache/referats/4947/image180.gif" v:shapes="_x0000_i1088">

в) изусловия достижения предельного прогиба

<img src="/cache/referats/4947/image182.gif" v:shapes="_x0000_i1089">

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

        Е =104 МПа– модуль упругостидревесины..

Послепреобразования получаем:

<img src="/cache/referats/4947/image184.gif" v:shapes="_x0000_i1090">

где   <img src="/cache/referats/4947/image186.gif" v:shapes="_x0000_i1091">

<img src="/cache/referats/4947/image188.gif" v:shapes="_x0000_i1092">                             <img src="/cache/referats/4947/image190.gif" v:shapes="_x0000_i1093">

<img src="/cache/referats/4947/image192.gif" v:shapes="_x0000_i1094">

4.<span Times New Roman"">    

ИСПЫТАНИЕ БАЛКИ

<img src="/cache/referats/4947/image194.gif" v:shapes="_x0000_i1095">

<img src="/cache/referats/4947/image196.gif" v:shapes="_x0000_i1096">

<img src="/cache/referats/4947/image198.gif" v:shapes="_x0000_i1097">

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

5.<span Times New Roman"">    

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

<img src="/cache/referats/4947/image200.gif" v:shapes="_x0000_i1098">       

  <img src="/cache/referats/4947/image202.gif" v:shapes="_x0000_i1099">

<img src="/cache/referats/4947/image204.gif" v:shapes="_x0000_i1100">

<img src="/cache/referats/4947/image206.gif" v:shapes="_x0000_i1101">

<img src="/cache/referats/4947/image208.gif" v:shapes="_x0000_i1102">

<img src="/cache/referats/4947/image210.gif" v:shapes="_x0000_i1103">

<img src="/cache/referats/4947/image212.gif" v:shapes="_x0000_i1104">   <img src="/cache/referats/4947/image214.gif" v:shapes="_x0000_i1105">

<img src="/cache/referats/4947/image137.gif" v:shapes="_x0000_s1060">
                                            <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">s

т=13Mпа                                  <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">sэкс=14,4Мпа

<img src="/cache/referats/4947/image216.gif" v:shapes="_x0000_i1106">                    <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol; mso-no-proof:yes">s

т=13                                        <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol; mso-no-proof:yes">sэкс=12,49

Рис. 17. Эпюра напряжений повысоте сечения балки:

6.<span Times New Roman"">    

СРАВНЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХВЕЛИЧИН И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

<img src="/cache/referats/4947/image218.gif" v:shapes="_x0000_i1107">

<img src="/cache/referats/4947/image220.gif" v:shapes="_x0000_i1108"><img src="/cache/referats/4947/image222.gif" v:shapes="_x0000_i1109"><img src="/cache/referats/4947/image224.gif" v:shapes="_x0000_i1110">

   <img src="/cache/referats/4947/image226.gif" v:shapes="_x0000_i1111">

<img src="/cache/referats/4947/image228.gif" v:shapes="_x0000_i1112">

Рис.18  График прогибов балки

ВЫВОД: Экспериментальная величинапрогиба значительно меньше расчетной величины в следствие в рассматриваемыхконструкциях создается запас прочности (Кзапаса=0,9).

Контрольныевопросы

1.<span Times New Roman"">    

             

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

Клеидолжны быть прочными, водостойкими, долговечными, технологичными. К основнымтехнологическим показателям клея относятся вязкость и жизнеспособность.

2.<span Times New Roman"">    

Расчет попредельным состояниям. Предельным называется такое состояние конструкций за пределамикоторого 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, апо второму– на нормативные.

3.<span Times New Roman"">    

<img src="/cache/referats/4947/image230.gif" v:shapes="_x0000_i1113">

                                p– степеньзагружения

4.<span Times New Roman"">    

<img src="/cache/referats/4947/image232.gif" v:shapes="_x0000_i1114">

<img src="/cache/referats/4947/image234.gif" v:shapes="_x0000_i1115"><img src="/cache/referats/4947/image236.gif" v:shapes="_x0000_i1116">

5.<span Times New Roman"">    

а)разрушение по клеевому шву от действия косательных напряжений.

б)разрушение балки от действия локальных напряжений.

6.<span Times New Roman"">    

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

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Лабораторная работа № 5

Испытаниеметаллодеревянной фермы.

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

7.<span Times New Roman"">    

характеристика образца фермы

Верхний пояс и решетка фермы изготовлена из брусков,а нижний пояс – из металлических уголков. Бруски верхнего пояса в узлах 2, 4, 6сопрягаются через металлические вкладыши с эксцентриситетами, позволяющимиприкладывать внеузловую нагрузку.</sp

еще рефераты
Еще работы по архитектуре