Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 4

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 4

 

ИСПЫТАНИЕ КЛЕЕНОЙ ДЕРЕВЯННОЙ БАЛКИ

ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ НА ПОПЕРЕЧНЫЙ ИЗГИБ

 

Цель и задачи работы

Цель – изучить работу клеедощатой балки на поперечный изгиб.

Задачи – определить: прогнозируемые несущую способность и предельный прогиб балки, опытные несущую способность и прогиб балки, нормальные напряжения в зоне чистого изгиба; сравнить экспериментальные и теоретические величины и проанализировать результаты испытаний.

Фактические размеры образца.

Схема нагружения образца и расстановки приборов

Рис.4.1. Схема загружения балки и расстановки приборов (а): 1 – клеедощатая балка,

2 – неподвижная опора, 3 - подвижная опора, 4 – распределительная траверса,

5 – стальной валик, 6 – металлическая подкладка, 7 – нагружающая траверса,

Т – тензорезисторы, И – индикаторы; эпюры M и V (б).

 

Размеры: l = мм; b ´ h = ´ мм; d = мм; d₁ = мм;

Положение тензорезисторов по высоте сечения: y_2/11 = мм; y_3/12 = мм;

y_4/13 = мм; y_5/14 = мм; y_6/15 = мм; y_7/16 = мм; y_8/17 = мм.

Порода –, сорт –.

 

Расчетная несущая способность образца при кратковременной нагрузке.

Предельный прогиб.

 

Расчетная несущая способность балки (при долговременной нагрузке), определяемая из условий:

а) обеспечения прочности от действия нормальных напряжений

= кН,

где МПа – расчетное сопротивление древесины изгибу (табл. 6.4);

, k_d – коэффициенты условий работы. Для помещений с влажностью воздуха до 75% и при сочетании постоянной и кратковременной (снеговой) нагрузок = 1,05 (табл. 6.3); при толщине слоев клееной балки d_ср = мм k_d = (табл. 6.9).

 

б) обеспечения прочности от действия скалывающих напряжений

= кН,

где МПа – расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон при изгибе клееных элементов (табл.6.4).

 

в) достижения предельного прогиба

= кН,

где МПа – модуль упругости древесины вдоль волокон при расчете по предельным состояниям второй группы (п.6.1.5.1);

I_d = bh³/12= = – момент инерции сечения.

Расчетная несущая способность балки (при долговременной нагрузке)

= кН.

Прогнозируемая несущая способность образца при кратковременной нагрузке в лабораторных условиях

= кН,

где k_дл – коэффициент, учитывающий снижение прочности при длительном действии нагрузки.

Принимают k_дл = 0,67 (усредненное значение).

Принимаем для испытаний F _d.вр = кН.

Предельный прогиб балки:

- при длительном действии нагрузки - u_max= l /150 = = мм (СНиП 2.01.07-85*);

- прогнозируемый при кратковременной нагрузке в лабораторных условиях - u_max.вр = u_max ´ k_дл = ´0,67= мм, где k_дл = 0,67 – коэффициент, учитывающий увеличение прогиба при длительном действии нагрузки.

 

Испытание балки

Таблица 4.1 Журнал определения прогиба балки

№ этапа нагружен.	Нагрузка F, кН	Отсчеты по индикаторам «с»	Приращение отсчетов «Dс»	Прогиб Uоп, мм	Примечание
И1	И2	И3	Dсср=(Dс1+Dс2)/2	Dс3

U, мм

Рис. 4.1. График прогибов балки (экспериментальный и теоретический)

 

Б) По показаниям тензорезисторов

Нормальные напряжения

где ε = Δ l ₀/ l ₀ – относительная деформация. При измерении: – с помощью тензометрической станции АИД-4 ε = 10^-5·ΣΔс; – приращение отсчета;

– с помощью цифровой тензометрической станции TS32L1 напряжения s вычисляются и выводятся на компьютер (при E _0.nom = 6500 МПа);

E_0.nom = 6500 МПа –модуль упругости древесины (при расчете по предельным состояниям первой группы).

s = МПа; s = МПа; s = МПа; s = МПа; s = МПа; s = МПа; МПа; s = МПа; s = МПа; s = МПа.

 

Рис 4.2. Экспериментальная и теоретическая эпюры напряжений s по высоте

сечения балки при F_d.вр= кН.

 

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 4