Испытание двухопорных балок на изгиб конспект

Обновлено: 04.07.2024

Методические указания для выполнения лабораторных работ по железобетонным конструкциям для студентов специальности 290300 "Промышленное и гражданское строительство" (дневная и заочная формы обучения) –

Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2005. – 20 с.

Изложены способы теоретического и экспериментального определения несущей способности, трещиностойкости и деформативности железобетонных балок (прямоугольного поперечного сечения); несущей способности железобетонных стоек; методика обработки и анализа полученных данных.

Составители: канд. техн. наук,

доц. А.П. Коробкин;

Рецензент: канд. техн. наук,

ст. преп. А.В. Шилов

Редактор Н.Е. Гладких

Темплан 2005 г., поз. 89 а.

Подписано в печать 24.02.05.

Формат 60´84 1/16. Бумага писчая. Ризограф.

Уч.-изд.л.,1,5. Тираж 150 экз. Заказ 117.

Ростовского государственного строительного университета

344022, Ростов-на-Дону, 22, ул. Социалистическая, 162

Ó Ростовский государственный

строительный университет, 2005

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторные работы по железобетонным конструкциям проводятся с целью обучения студентов методам испытаний и оценки работы конструкций, закрепления теоретических знаний.

В результате проведения лабораторных работ студенты получают практические навыки:

1) организации испытаний железобетонных конструкций;

2) измерения деформаций конструкций с помощью приборов;

3) определения момента образования и ширины раскрытия трещин, а также характера разрушения железобетонных конструкций;

4) обработки и анализа данных, полученных в ходе эксперимента;

5) сопоставления теоретических данных с опытными и составления заключения о проведении испытания.

Перед началом лабораторных работ преподаватель знакомит студентов с правилами техники безопасности и поведения в лаборатории. После соответствующего оформления записи в журнале техники безопасности студенты допускаются к работе в лаборатории.

Основные требования правил техники безопасности изложены в приложении.

СОСТАВ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Испытание на изгиб железобетонной балки с разрушением по нормальному сечению.

2. Испытание на изгиб железобетонной балки с разрушением по наклонному сечению.

3. Испытание на внецентренное сжатие железобетонной стойки с разрушением по 1 случаю.

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Любые операции, связанные с замером опытных величин, должны иметь соответствующее метрологическое обеспечение.

Под метрологическим обеспечением понимается комплекс научных основ, организационных мероприятий, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. Применительно к лабораторным и научно-исследовательским испытаниям элементов железобетонных конструкций мерами, входящими в метрологическое обеспечение, являются, в частности, следующие:

1) методика испытаний, оценка результатов испытаний, оформление результатов испытаний должны соответствовать ГОСТ 8829-94 "Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости";

2) все измерительные приборы, используемые при проведении лабораторных испытаний, должны находиться под систематическим метрологическим надзором – в соответствии с ГОСТ 8. 002-86 "Государственный надзор и ведомственный контроль за средствами измерений";

3) все измеряемые непосредственно и определяемые косвенно величины должны быть выражены в СИ: их наименование, обозначение и правила применения должны соответствовать ГОСТ 8. 417-81 "Метрология. Единицы физических величин".

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ИСПЫТАНИЕ НА ИЗГИБ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ С РАЗРУШЕНИЕМ ПО НОРМАЛЬНОМУ СЕЧЕНИЮ

/ Испытание проведено "___" ______________ 20 г. /

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: 1) сопоставление теоретических и опытных значений разрушающих моментов, моментов трещинообразования и прогибов балки;

2) определение теоретических и опытных напряжений в арматуре балки;

3) наблюдение характера разрушения изгибаемого железобетонного элемента по нормальному сечению.

Характеристика испытуемой балки и схема испытания

1.1. Общий вид балки

1.3. Схема испытания

Т-1 – тензометр на растянутой арматуре с базой l₃ = 20 мм;

И-1, И-2, И-3 – индикаторы;

Д-1 – тензодатчик на растянутой арматуре;

Д-2, Д-3, Д-4 – тензодатчики на бетоне сжатой зоны.

1.4. Данные для расчета

Прочностные характеристики бетона и арматуры определяются по результатам ранее испытанных образцов:

R = ; R_b = R (0,77- 0,001R) = ;

R_bt = 5R/(45+R) =

Значения R в формуле для определения R_b, R_bt подставляется в МПа.

Значения s_y, s ¢ _y определяются опытным путем или принимаются равными значениям R_sn (s ¢ _y ¢ = ;

a = a_s + d/2 = ; a ¢ = a ¢ _s + d ¢ /2 = ;

2. Теоретические расчеты (выполняются в м, Н, кН, Па, Нм, кНм).

2.1.Определние теоретического разрушающего момента

2.1.1. Расчетная высота сжатой зоны

где - относительная граничная высота сжатой зоны бетона, определяемая по формуле:

w – характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле:

2.1.2. Теоретический разрушающий момент

Если расчетная высота сжатой зоны, определенная с учетом половины сжатой арматуры (0,5А ¢ _s):

то расчетную высоту сжатой зоны и теоретический разрушающий момент определяют без учета арматуры (принимая A ¢ _s = 0).

2.1.3. Теоретическая разрушающая нагрузка при двух сосредоточенных грузах, симметрично расположенных в пролете, равна

2.1.4. Соответствующее усилие в домкрате 2 .

2.2. Теоретический момент трещинообразования

2.2.1. Изгибающий момент, воспринимаемый сечением перед образованием трещин (без учета влияния усадки бетона)

g =1,75 – для прямоугольного сечения согласно п. 4.3 [2].

где Е_s, E ¢ _s – значения модулей упругости растянутой и сжатой арматуры, принимаются в зависимости от класса арматуры по табл. 29 [1];

E_b – значение начального модуля упругости бетона, принимается по интерполяции в зависимости от величины R по табл. 18 [1];

W_red – определяется в предположении, что центр тяжести приведенного сечения совпадает с геометрической осью (для данных опытных образцов ошибка составляет 1-2 %).

2.2.2. Сосредоточенная теоретическая нагрузка в момент образования трещин

2.2.3. Соответствующее усилие в домкрате .

По расчету при усилиях в домкрате - с трещинами.

Поэтому во время проведения испытания для примерного сопоставления теоретических и опытных моментов усилий трещинообразования необходимо фиксировать нагрузку, при которой появятся видимые трещины. В железобетонных элементах момент трещинообразования обычно наступает раньше появления видимых трещин и может быть определен только специальными методами.

2.3. Теоретический прогиб балки

2.3.1. Прогиб балки до образования трещин

Для сопоставления теоретических и опытных прогибов в стадии работы балки до трещинообразования теоретический прогиб надо определить при значениях нагрузки, меньших усилия трещинообразования.

y_b – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего сжатого волокна бетона по длине участка с трещинами. Для тяжелого бетона y_b = 0,9 (см. п.4.27. [1]);

n_b - коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны. При непродолжительном действии нагрузки n_b = 0,45 (см. табл. 35 [1]);

y_s – коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинами (см. п. 4.29 [1]).

Плечо внутренней пары сил:

Для элементов прямоугольного сечения величины l и z вычисляются при подстановке в расчетные формулы вместо величин h ¢ _f значения 2а ¢ или h ¢ _f = 0 соответственно при наличии или отсутствии сжатой арматуры.

В7,5 для стержней гладкой арматуры j_l_s =1; для арматуры периодического профиля j_l_s = 1,1.

где М = М₂ (см. выше).

2.4. Теоретические напряжения в растянутой арматуре

z – см. выше.

Испытание балки

Этапы загружения балки должны составлять не более 0,1 от теоретического разрушающего усилия в домкрате.

3.1. Журнал испытания (см. таблицу).

3.2. Обработка результатов испытания.

3.2.1. Опытная разрушающая нагрузка.

Балка разрушилась по нормальному сечению при 2F_exp = или

3.2.2. Опытные прогибы

f_exp = - измерены по показаниям индикаторов

(см. журнал испытания).

3.2.3. Опытные напряжения в растянутой арматуре.

где Dn – разность отсчетов тензометра между отсчетом при рассматриваемой нагрузке 2F₂ и начальным (при 2F = 0) отсчетом;

l₃ – база тензометра, равная 20 мм;

0,001 – цена одного деления тензометра в мм;

ε_s exp – может также определяться умножением на 10 -5 разности отсчетов тензодатчика Д-1 на арматуре при рассматриваемой нагрузке 2F₂ и начальным (при 2F = 0) отсчетом.

3.2.4. Опытные деформации сжатого бетона

ε_b exp определяется как усредненное значение разности отсчетов по тензодатчикам Д-2, Д-3, Д-4 на бетоне при рассматриваемой нагрузке 2F₂ и начальными (при 2F =0) отсчетами, умноженное на 10 -5 .

3.2.5. Графики "напряжения в арматуре – момент – прогиб" и "деформации в бетоне – момент" строятся по экспериментальным значениям.

Журнал испытания

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Министерство образования и науки Республики Калмыкия

к выполнению лабораторной работы

по Технической механике

Преподаватель Л.Э. Мальченко

Цель работы

Экспериментальное определение механических характеристик и марки стали.

Теоретическое обоснование

Механические характеристики материала можно условно разделить на три группы:

предел пропорциональности - максимальное напряжение в зоне действия закона Гука;

предел текучести - напряжение, при котором наблюдаются пластические деформации в материале;

предел прочности - напряжение, при котором начинается разрушение материала.

относительное остаточное удлинение при разрыве ;

относительное остаточное сужение при разрыве .

удельная работа, затраченная на разрушение единицы объёма образца ,

где: - работа, затраченная на деформацию и разрушение расчётной длины образца;

- первоначальный объём расчётной длины образца;

- диаметр рабочей части образца до испытаний;

- диаметр шейки после разрыва образца;

- первоначальная расчётная длина образца;

- остаточная расчётная длина образца после разрыва;

- площадь сечения рабочей части образца;

- максимальная нагрузка в зоне действия закона Гука;

- нагрузка, при которой появляются пластические деформации;

- максимальная нагрузка, выдерживаемая образцом.

3. Порядок выполнения работы

Измерить диаметр рабочей части образца с точностью до 0,02 мм и расчётную длину с точностью до 0,1 мм (рис. 1а) и результаты занести в таблицу 1.

Закрепить образец в захватах испытательной машины и включить привод машины.

Наблюдать за поведением образца в процессе нагружения и после обрыва образца выключить привод машины.

Освободить части образца из захватов машины, плотно прижать обе части друг к другу, замерить расчётную длину образца после обрыва и диаметр шейки в месте обрыва (см. рис.1б) и результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1

Размеры образца

Нагрузки

Вынуть из самопишущего прибора диаграмму растяжения (рис.2) и по ней определить нагрузки, соответствующие пределу пропорциональнос-ти - , пределу текучести - , пределу прочности - , и результаты занести в таблицу 1.

По соответствующим формулам вычислить механические характеристики материала и результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2

Механические характеристики материала

Характеристики

Ориентируясь на полученные в таблице 2 значения предела текучести и предела прочности , по таблицам определить предполагаемую марку стали образца.

Составить и оформить отчёт о выполнении лабораторной работы по форме, приведённой в Приложении.

Контрольные вопросы:

Что называется диаграммой растяжения?

Как формулируется закон Гука?

Какой участок диаграммы соответствует зоне действия закона Гука при растяжении?

Что такое предел пропорциональности?

Что такое предел текучести?

Что такое предел прочности?

Какие деформации называются упругими?

Какие деформации называются пластическими (остаточными)?

Какие участки диаграммы соответствуют упругим и какие пластическим деформациям?

Какие характеристики оценивают пластичность материала?

Какие характеристики оценивают вязкость материала?

1.Цель работы – экспериментальное определение механических характеристик и марки стали.

2.1.Результаты обмера образца и обработки диаграммы растяжения

Таблица 1

Размеры образца

Нагрузки

Рис .1. Диаграмма растяжения

2.2.Вычисление механических характеристик

2 . 3 . Результаты испытаний

Таблица 2

Механические характеристики материала

Характеристики

2.4. Предполагаемая марка стали: Сталь 25 ГОСТ 1050-74, термообработка – нормализация, =280 МПа, =460 МПа.

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 607 369 материалов в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

13.03.2016 673
DOCX 246.5 кбайт
0 скачиваний
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Мальченко Людмила Эдвартовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Время чтения: 2 минуты

Каждый второй ребенок в школе подвергался психической агрессии

Время чтения: 3 минуты

В Россию приехали 10 тысяч детей из Луганской и Донецкой Народных республик

Время чтения: 2 минуты

Академическая стипендия для вузов в 2023 году вырастет до 1 825 рублей

Время чтения: 1 минута

Минтруд предложил упростить направление маткапитала на образование

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Расчет балки на прогиб нужно проводить практически для любой конструкции, чтобы проверить ее надежность и прочность. Под влиянием внешних, внутренних факторов, природных явлений балка подвержена деформации.

Балку сравнивают со стержнем, закрепленным на опорах. Чем больше опор, тем сложнее провести расчет самостоятельно. Основная нагрузка считается путем сложения сил, перпендикулярно направленных к сечению.

Данный расчет – основы сопромата, помогает определить наивысшую деформацию. Значения показателей должны входить в рамки допустимых величин.

Виды балок

При возведении зданий используется балки разных конфигураций, размеров, профиля, характера сечения. Их изготавливают из металла и дерева. Для любого вида используемого материала нужен индивидуальный расчёт изгиба.

Деревянные - их используют в основном при строительстве индивидуальных построек. Они применяются при возведении полов, потолков, несущих перекрытий. Дерево – капризный материал и подвержено деформации. Для определения максимального изгиба, существенны такие параметры: используемый профиль, размер, нагрузка, характер поперечного сечения.

Металлические - такие балки изготавливают из сплава металлов и сечение у них сложное. Поэтому особое внимание уделяется жесткости, а также прочности соединений. Балки из металла применяются в возведении многоэтажек, сооружений, требующих высокой прочности.

Прочность и жесткость балки

При проектировании следует учесть изгиб балок, чтобы конструкция была надежная, качественная, прочная и практичная.

На эти параметры влияют следующие факторы:

величина наружных нагрузок, их положение;

параметры, характер, нахождение поперечного сечения;

число опор, метод их закрепления.

Выделяют 2 метода исчисления: простой – применяется увеличительный коэффициент, и точный – дополнительно включает пограничные подсчеты.

Построение эпюр балки

Эпюра распределения величины нагрузки на объект:

Расчет на жесткость

В формуле обозначены:

M – max момент, возникающий в брусе;

W_n,min – момент сопротивления сечения (табличный показатель);

R_y – сопротивление на изгиб (расчётный показатель);

γ_c – показатель условий труда (табличный показатель).

Такой расчет не трудоемок, но для более верного значения требуется следующее:

рабочий план объекта;

определение характеристик балки, характер сечения;

определение max нагрузки, воздействующей на брус;

оценка точки max прогиба;

проверка прочности max изгибающего момента.

Расчет моментов инерции и сопротивления сечения

J – момент инерции сечения;

W – момент сопротивления.

Для определения данных параметров необходимо учитывать сечение по грани разреза. Если момент инерции возрастает, величина жесткости также возрастает.

Нахождение максимальной нагрузки и прогиба

Формула для вычисления:

q – нагрузка равномерно-распределенная;

E – гибкость (табличный показатель);

I – момент инерции сечения.

Нагрузки учитываются статические и периодические.

Расчет на прогиб и его особенности

Он необходим для всех перекрытий при высоких эксплуатационных нагрузках.

При применении соответствующих коэффициентов, придерживаются следующего:

балка, держащаяся на одной жесткой и одной шарнирной опоре, подвергающаяся воздействию сосредоточенной нагрузки;

балка, держащаяся на жесткой и шарнирной опоре, подвергающаяся воздействию распределенной нагрузки;

нагрузка консольного типа;

воздействие комплексной нагрузки.

Пример расчет балки на прогиб

Рассмотрим задачу из курса сопромата.

Дано: балка четырехугольного сечения 20 на 30 см; поперечная сила Q = 19 кН; изгибающий момент М = 28 кНм.

Необходимо рассчитать напряжение: нормальное и в пределе К, отдаленной на 11 см от оси, узнать прочность бруса из дерева, при [σ] = 10 МПа, [τ] = 3 МПа.

Чтобы узнать σ_(К), τ_(К), σ_max, τ_max определяем значение осевого момента инерции общего сечения I_Н.О., осевого момента сопротивления W_Н.О., статического момента отсеченного ряда и статического момента середины сечения S_max:

Из этого следует:

Определение прочности по нормальному напряжению:

Определение прочности по касательному напряжению:

При проектировании конструкций важно соблюдать все физико-механические вычисления на прочность. Удобно и качественно произвести расчеты может онлайн, что существенно сократит временные сроки.

Калькулятор выполняет подробный подсчет на основе формул, эпюр усилий, подбирает номер сечения металлической балки из прокатных профильных, двутавровых материалов, а также из металлических труб.

В методических указаниях к лабораторной работе № 6 "Испытание двутавровой балки на изгиб" указывается цель работы, приводится характеристика испытуемого образца и дается методика проведения испытаний.

Для лучшего усвоения материала по теме "Прямой (плоский) изгиб" приводятся основные теоретические положения, позволяющие квалифицированно провести исследование распределения нормальных напряжений по высоте сечения балки и определить перемещение (прогиб) заданного сечения. При этом приводятся лишь минимально необходимые сведения, нужные для проведения лабораторной работы.

Завершаются методические указания перечнем возможных вопросов при защите отчета по этой лабораторной работе.

Определить экспериментальным путем нормальные напряжения в нескольких точках по высоте сечения балки и максимальный прогиб посредине ее пролета; сравнить полученные значения с аналогичными величинами, найденными теоретически.

3. ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИБОРЫ И ИНСТРУМЕНТЫ

Испытательная машина – УММ-50. Тензометрическая станция – ЦТМ-5. Индикатор часового типа. Штангенциркуль. Мерительная линейка.

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАЗЦА

Для испытаний на прямой изгиб, проводимых на испытательной машине УММ-50, в качестве образца можно использовать балку длиной 850 – 900 мм. Форма поперечного сечения балки может быть различной, но вертикальная ось сечения ( в плоскости изгиба )

должна быть осью симметрии ( в противном случае изгиб не будет прямым). Этим требованиям удовлетворяет балка, показанная на рис. 1.

Рис.1. Испытуемая балка (образец).

По высоте двутаврового сечения балки наклеено пять электрических тензометров, которые для наглядности изображены на рис. 1. в значительно большем масштабе, чем балка. Каждый тензодатчик подключен к своему отдельному каналу тензометрической станции ЦТМ-5.

Для определения геометрических характеристик поперечного сечения балки необходимо замерить ее высоту (h), ширину полки (Ь) и толщину стенки (d) (см. рис.1.). По этим параметрам определяется номер профиля балки по справочным таблицам.

5. ОСНОВЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Прямой изгиб подразделяют на чистый и поперечный. При чистом прямом изгибе в поперечных сечениях балки возникает лишь один внутренний силовой фактор – изгибающий момент. При поперечном прямом изгибе в поперечных сечениях балки наряду с изгибающим моментом возникает и другой внутренний силовой фактор – поперечная сила.

При рассмотрении чистого прямого изгиба для определения нормальных напряжений в произвольной точке поперечного сечения балки получена следующая формула:

(1)

Мх – значение изгибающего момента в данном поперечном сечении балки (берется из эпюры изгибающих моментов), Н*м;

Jx – главный осевой момент инерции поперечного сечения балки (берется из таблиц сортаментов прокатных профилей), м4 ;

у – расстояние по вертикали от нейтральной оси до точки, в которой определяется величина нормального напряжения (см.рис.2), м.

Рис.2. Испытуемая балка с эпюрой нормальных напряжений.

Анализ формулы (1) показывает, что нормальные напряжения по высоте сечения распределяются по линейному закону. На нейтральной оси (при у=0) они равны нулю, а в наиболее удаленных от нейтральной оси точках (при у = ± h/2) они достигают максимального (по абсолютной величине) значения в данном поперечном сечении.

Прогиб балки (линейное перемещение сечения в направлении изгиба) можно определить различными методами:

а) методом непосредственного интегрирования основного дифференциального уравнения:

(2)

б) методом начальных параметров:

(3)

в) методом Мора-Максвелла (с использованием правила Верещагина для вычисления интеграла Мора-Максвелла):

(4)

6. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

1. Перед испытанием студентам необходимо ознакомиться с устройством машины УММ-50 (первое занятие) и правилами поведения в лаборатории при проведении испытаний (вводный инструктаж).

2. Измеряют мерительной линейкой и штангенциркулем характерные линейные размеры испытуемой балки.

3. Изображают расчетную схему закрепления и нагружения испытуемой балки.

4. Убеждаются в подключении тензодатчиков к тензометрической станции ЦТМ-5 и правильности установки индикатора часового типа.

5. Наблюдают за включением машины, процессом нагружения балки начальной нагрузкой ( 0 -10 кН ) и за показаниями индикатора. Величина начальной нагрузки задается преподавателем.

6. Снимают показания индикатора часового типа и ( путем последовательного переключения соответствующих каналов тензометрической станции ) каждого из пяти тензометров. Эти данные заносятся в журнал наблюдений. В отчете по лабораторной работе в разделе "Результаты испытаний" предварительно готовится таблица, имеющая следующий вид:

7. Наблюдают за последующими двумя ступенями нагружения (25 – 30 кН каждая по указанию преподавателя) балки, снимают показания приборов и заносят их в таблицу.

8. В процессе проведения испытаний внимательно следят за комментариями преподавателя и при завершении испытаний по его указанию приступают к обработке результатов испытания.

7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

В журнале наблюдений (табл.) подсчитываются приращения соответствующих отсчетов и определяются их средние значения

Исходя из закона Гука при растяжении – сжатии (σ=Ε·ε) и учитывая, что, (где с – коэффициент чувствительности тензодатчика, который определен тарировкой и сообщается преподавателем), находятся значения нормальных напряжений в пяти точках по высоте поперечного сечения балки:

( i =1,2,3,4,5).

Для теоретического определения нормальных напряжений в соответствующих точках поперечного сечения балки необходимо изобразить ее расчетную схему , загрузить балку внешней нагрузкой АсрР и построить эпюры поперечных сил (Qy) и изгибающих моментов (Мх).

Из эпюр Qy и Мх видно, что на участке, где наклеены тензо-датчики, балка работает на чистый изгиб. Затем по формуле (1) подсчитывают значения нормальных напряжений в пяти точках по высоте сечения балки:

(i=1,2,3,4,5).

Для определения прогиба посередине пролета балки целесообразно воспользоваться методом Мора-Максвелла (4). Для чего нужно загрузить балку посередине пролета единичной сосредоточенной силой и построить эпюру изгибающих моментов (М ).

Желательно эпюру(единичного состояния) поместить под

эпюрой Мх (грузового состояния). Пользуясь правилом Верещагина вычисляют интеграл Мора-Максвелла и определяют теоретический прогиб балки посередине пролета.

Необходимо сравнить результаты, полученные экспериментально и теоретически, и сделать соответствующие выводы. Для наглядности сравнения нормальных напряжений следует построить эпюры σ по экспериментальным и теоретическим данным на одном рисунке.

Читайте также: