Испытание соединения на гвоздях. Цель работы изучение работы стыка на гвоздях.
Задачи определить разрушающую нагрузку, построить график зависимости между нагрузкой и деформацией сдвига соединения, определить деформацию соединения при расчетной несущей способности и нагрузку, соответствующую предельному состоянию образца. 1. Установление фактических размеров образца Рис. 6. Конструкция соединения на гвоздях. Согласно СНиП II-В.4-71 п. для соединений на гвоздях необходимо соблюдать следующие условия. Исходные данные H 375мм S1 60мм а 20мм S1 59мм с 26мм S2 16мм в 65мм S3 16мм диаметр гвоздя 2,5мм. 2. Схема загружения образца и расстановки приборов Рис. 7. Схема загружения образца и расстановки приборов. 1 - индикатор 2 - уголок 3 - шурупы. 3. Определение расчетной несущей способности образца Расчетную несущую способность гвоздевого соединения определяют по формуле где m - количество гвоздей в соединении nср - количество срезов одного гвоздя Tмин - наименьшая несущая способность одного среза гвоздя, определяемая из следующих условий а из условия смятия древесины в крайних элементах б из условия смятия древесины в среднем элементе в из условия изгиба гвоздя Расчетная несущая способность гвоздевого равна Поскольку испытание соединения проводят кратковременной нагрузкой, то фактическую несущую способность образца необходимо определять с учетом коэффициента Кдл Кдл 0,67-усредненное значение коэффициента, учитывающего снижение прочности древесины при длительном действии нагрузки. 4. Испытание образца. Таблица 5. Обработка результатов испытаний После окончания испытания по данным табл. 2 строят зависимости перемещений гвоздевого соединения от нагрузки. 6. Сравнение теоретических и экспериментальных величин и анализ результатов испытания.
Результаты испытаний сопоставляют с теоретическими значениями.
ВЫВОД Экспериментальная величина нагрузки вызывающая разрушение превышает расчетную в 2.93 раза, вследствие в рассчитываемой конструкции создается запас прочности. Контрольные вопросы 1. Какие существуют способы размещения гвоздей? Ш прямая расстановка Ш шахматная расстановка Ш в стальных накладках Ш в соединениях под углом Ш симметричное двухсрезное Ш не симметричное односрезное. 2. Как определяется минимальное расстояние между гвоздями вдоль волокон древесины? Расстояние между осями гвоздей диаметром d вдоль волокон древесины соединяемых элементов должно быть не менее от торцов - 15d, между осями в элементах толщиной, равной и большей 10d - 15d, между осями в элементах толщиной 4d - 25d, а в элементах промежуточной толщины, то расстояние принимается по интерполяции.
При шахматной и косой расстановке не менее 3d. 3. Из каких условий определяют расчетную несущую способность соединения на гвоздях? а из условия смятия древесины в крайних элементах б из условия смятия древесины в среднем элементе в из условия изгиба гвоздя 4. Как определить минимальную длину гвоздя в двухсрезном соединении при толщине крайних элементов а, среднего - с ? При определении расчетной длины защемления конца гвоздя заостренную часть гвоздя длинной 1,5d не учитывают кроме того, из длинны гвоздя, вычитывают по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами.
Если расчетная длина защемления конца гвоздя получается меньше чем 4d, работу конца гвоздя не учитывают и количество срезов гвоздя будет меньшим.
При свободном выходе гвоздя из пакета расчетную толщину последнего элемента необходимо уменьшить на 1,5d вследствие отщепления слоя доски толщиной 1,5d. Рис. 9. Забивка глухая забивка сквозная. 1 - рабочая высота гвоздя 1 гв- а с 2х0,2 1,5d . 1 а-1,5d 5. Как назначается величина ступени нагружения при испытании образца? Образец испытывают на сжатие на испытательной машине или прессе.
Для ликвидации рыхлых деформаций образец предварительно загружают нагрузкой в 1 кН 100 кгс, принимаемой в дальнейшем за условный ноль. Последующие нагружения производят ступенями 2-3 кН 200-300 кгс с постоянной скоростью, равной примерно 300 Н сек 30 кгс сек. Отсчеты по приборам снимают на всех этапах загружения и заносят в журнал испытаний. 6. Чем можно объяснить расхождение между опытными и теоретическими величинами? Т.к. древесина анизотропная и имеет пороки, а теоретические данные получены для идеализированного материала. 7. Чем обусловлено предельное состояние гвоздевых соединений? Обусловлено смятием древесины и изгибом гвоздя.
Лабораторная работа 3