Рис.6. Размеры образца, используемого при испытании на изгиб.
СибАДИДля определения модуля упругости Е при изгибе используют приборы контроля деформаций часового типа ценой деления с = 0,01 мм.
Рис.7. Схема испытания образца на изгиб.
Рис.8. Расчетная схема при испытании образца на изгиб
11
|
|
|
|
|
2.2. |
Определение деформативных характеристик |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
древесины при изгибе |
||||||||||||
|
Модуль упругости при изгибе определяется по формуле |
||||||||||||||||||||
С |
|
23 |
|
(Р Р )l3 |
|
|
|
||||||||||||||
Eи |
|
|
1 |
|
2 |
|
1 |
|
; |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1296 |
|
|
J |
fоп |
|
|
|
|
||||||
|
где J bh3 |
2 23 |
1,33 см4 ‒ момент инерции сечения; fоп ‒ среднее |
||||||||||||||||||
|
|
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
значен е пр ращен я прогиба посередине участка чистого изгиба, |
||||||||||||||||||||
|
чистого |
|
древесины при изгибе |
||||||||||||||||||
|
определенное опытным путем, прогиб измеряют посередине участка |
||||||||||||||||||||
|
|
|
зг |
ба, дл |
на которого l1 = 12 см; Р1 Р2 (80 30)кгс ‒ интер- |
||||||||||||||||
|
вал нагрузок в каждом цикле. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
бW |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
2.3. |
Определение прочностных характеристик |
|||||||||||||||
|
Предел прочности при изги е определяется по формуле |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ври Ммах ; |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где M max |
|
Pl0 |
‒ изги ающий момент; W |
|
|
bh2 |
‒ момент сопротивления |
|||||||||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
||
|
сечения. |
|
|
|
|
|
|
|
Д |
||||||||||||
|
Подставив значенияАM max и W в формулу для определения преде- |
||||||||||||||||||||
|
ла прочности получим: |
|
|
|
3 |
Pl0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ври |
. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 bh |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Журнал испытаний №2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Р, кгс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показания |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
отсчет |
|
|
|
П |
с |
|
|
|
|
|
|
f |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И0 |
|
|||||
|
20 |
|
169 |
|
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,45 |
|
||||
|
60 |
|
214 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
20 |
|
163 |
|
51 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,51 |
|
||||
|
60 |
|
214 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
20 |
|
164 |
|
49 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,49 |
|
||||
|
60 |
|
213 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
12
|
20 |
|
|
163 |
|
|
|
|
|
|
|
|
53 |
|
|
|
0,53 |
|
|
|||||
|
60 |
|
|
216 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
20 |
|
|
167 |
|
|
|
|
|
|
|
|
49 |
|
|
|
0,49 |
|
|
|||||
|
60 |
|
|
216 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
20 |
|
|
169 |
|
|
|
|
|
|
|
|
51 |
|
|
|
0,51 |
|
|
|||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
60 |
|
|
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Рразр = 310 кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fср 0,50мм |
|
||||||
|
Eи |
23 |
|
|
|
(Р Р )l3 |
|
23 40 243 |
147569кгс/ см |
2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
1296 |
|
|
|
J |
|
f |
оп |
|
|
|
1296 1,33 0,05 |
|
|
|
|
|
||||||
|
вр |
3 Pразрl0 |
|
3 |
|
310 |
24см |
|
1395кгс/см2 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
2 bh |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
изгиб |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
2.4. Выводы по результатам испытания |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
Прочностные |
|
деформационные |
характеристики образца из |
|||||||||||||||||||
|
чистой древес ны на |
|
|
|
|
|
|
соответствуют показателям кондицион- |
||||||||||||||||
|
ной древесины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ |
|
|
||||||||||||
|
1. Чем отличаются образцы для испытаний из чистой древесины от |
|||||||||||||||||||||||
2. |
образцов из древесиныАнатуральной? |
|
|
|||||||||||||||||||||
Почему механические характеристики, найденные из опыта, приводят |
||||||||||||||||||||||||
|
|
к значениям при влажности 12 %? |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
3. |
Какие механические свойства древесины отражают предел прочности |
|||||||||||||||||||||||
|
|
и модуль упругости? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
4. |
В каких случаях и с какой цельюДпроизводят экспертную оценку ме- |
|||||||||||||||||||||||
|
|
ханических характеристик древесины? |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
5. |
Можно ли по частным значениям временного сопротивления и модуля |
|||||||||||||||||||||||
|
|
упругости делать вывод о качестве древесины данной партии? |
||||||||||||||||||||||
6. |
Охарактеризуйте сущность основного закона строительной механики, |
|||||||||||||||||||||||
|
|
используемого для определения модуля упругостиИ. В чем он выражается |
||||||||||||||||||||||
|
|
при растяжении вдоль волокон, при изгибе? |
|
|
||||||||||||||||||||
7. |
Объясните назначение и принцип действия рычажных тензометров |
|||||||||||||||||||||||
|
|
Гугенбергера. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
8. |
Объясните способ экспериментального определения прогиба балки |
|||||||||||||||||||||||
|
|
при испытании на статический изгиб. С какой целью определяют про- |
||||||||||||||||||||||
|
|
гиб? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13
9.Почему испытания на растяжение вдоль волокон и при статическом изгибе проводят циклической нагрузкой, а на сжатие и скалывание вдоль волокон - непрерывной? От чего зависит размах интервалов цикла?
10.Почему найденные из опыта значения временного сопротивления
древесины сопоставляют с нормативным значением по СНиП П-25-80, |
|
С |
|
а не с другими характеристиками, например пределом прочности или |
|
расчетным сопротивлением? |
|
11.Почему методы лабораторных испытаний всех материалов, в т.ч. и |
|
древес ны, являются стандартизированными? |
|
и |
|
|
Ла ораторная работа №2 |
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОработы-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МОДЕЛЕЙ ДОЩ ТЫХ КЛЕЕНЫХ БАЛОК
1.Исходя из конструкцииАи статической схемы нагружения конкретной балки произвести анализДнапряженно - деформированного состояния и выявить возможные формы ее разрушения.
2.Определить длительную и кратковременную расчетную несущую
способность балки по СНиП II-25-80, обосновать наиболее вероятную форму разрушения. И
3.Вычислить прогиб балки посередине от заданной нагрузки и сравнить его с экспериментальным при той же нагрузке.
4.Ознакомиться с методикой испытания деревянных конструкций, учетом временного фактора для оценки длительной прочности.
5.Представить данные эксперимента в табличной и графической формах, произвести их анализ, выделить контрольные параметры (время, нагрузка, прогиб).
6.По результатам кратковременных (лабораторных) испытаний оценить
надежность данной конструкции при длительном действии нагрузки и дать окончательное заключение.Цель
14
|
Техническое обеспечение |
|
1. |
Индикаторы перемещений часового типа с ценой деления 0,01 мм |
|
|
‒ один; 0,001 мм ‒ два. |
|
С |
|
|
2. |
Штангенциркуль. |
|
3. |
екундомер. |
|
4. |
Балка дощатая клееная ‒ образец для испытания. |
|
5. |
Учебные плакаты. |
|
жения |
||
|
|
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ |
Древес на о ладает реологическими свойствами, ее прочность и дефор-мат вность зав сят от скорости и продолжительности нагру-
. Кратковременнаябпрочность примерно в полтора раза превы-
нагрузка действует кратковременно, поэтому результаты расчета и испытания непосредственно сравнивать нельзя.
шает дл тельную. Расчетную несущую способность деревянных элементов, согласно [1], вычисляют с использованием так называемых базисных расчетных сопротивлений R, характеризующих длительную прочность древесиныА. Испытания же проводят относительно быстро,
тодика испытания деревянных конструкций и способ учета фактора времени при оценке длительной прочности по результатам кратко-
временных испытаний [2].
ПОРЯДОК ПРОВЕ ЕНИЯ РАБОТЫ В данной лабораторной работеДна примере балки изучается ме-
1. Определение несущей способностиИдощатой клееной балки
1.1. Конструкция образца и схемы испытаний
Конструкция балки и схема ее нагружения показаны на рисунке 9, там же приведены эпюры поперечных сил Q и изгибающих моментов М.
Поперечное сечение балки двутавровое, стенка с полками соединена эпоксидным клеем. Предполагается, что прочность соединения не ниже прочности соединяемых элементов.
Размеры поперечного сечения измеряют штангенциркулем и записывают в рабочую тетрадь.
15