Испытание треугольной брусчатой фермы на лобовых врубках.
Цель работы изучение работы опорного узла фермы.
Задачи определить расчетную нагрузку на образец и сопоставить ее с разрушающей, построить график зависимости деформации смятия врубки при расчетной нагрузке, вычислить значения нормальных напряжений в ослабленном и неослабленном сечениях нижнего пояса фермы при действии расчетной нагрузки. 6. Установление фактических размеров образца Рис. 10. Конструкция треугольной фермы на лобовых врубках 1 - горизонтальный брус нижнего пояса 2 - наклонный брус верхнего пояса 3 - клиновидный брус 4 - временные монтажные деревянные планки.
Исходные данные H 235мм 692мм hв 67 мм. ск 183мм Lн 928мм hвр 22мм b 44мм Lв 65мм hв 16мм 7. Схема загружения образца и расстановки приборов Ферма- образец устанавливается на траверсу испытательной машины или пресса и производится прижатие клиновидного бруса.
Центрирование опорных узлов образца производится по ослабленному сечению.
Это достигается установкой неподвижной и подвижной опор в местах пересечения оси наклонного элемента и оси нижнего горизонтального элемента, проходящего через ослабленное сечение. Рис. 11. Схема загружения образца и расстановки приборов 1 - индикаторы 2 - уголок 3 - шурупы 4 - неподвижная опора 5 - подвижная катковая опора. 8. Определение расчетной несущей способности образца E 10000 МПа E90 400Мпа Rсм 13 МПа - расчетное сопротивление смятию вдоль волокон СниП II-25-80 табл.3 п.1а гр.1 Rсм90 3 МПа - расчетное сопротивление смятию поперек волокон СниП II-25-80 табл.3 п.4а гр.2 Rсм 8.21 МПа - расчетное сопротивление смятию под углом 340 Rск 2.1 МПа - максимальное расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон СниП II-25-80 табл.3 п.1а гр.1 Rскср среднее расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон. -среднее расчетное сопротивление смятию вдоль волокон 0,25-эмпирический коэффициент при одностороннем скалывании lск-длина площадки скалывания l-плечо пары скалывающих сил. Усилия, действующее в лобовой врубке, и эпюры скалывающих напряжений по длине площадки скалывания Рис. 12. Усилия, действующие в лобовой врубке, и эпюра скалывающих напряжений по длине площадки скалывания. Материал - сосна 2 сорт. Расчетную нагрузку на образец Р определяют по расчетной несущей способности элементов и соединений фермы а из условия скалывания врубки б из условия смятия врубки в из условия разрыва нижнего элемента в ослабленном сечении При разрыве в ослабленном сечении Р определяется из формулы внецентренного растяжения Rp 7 МПа -расчетное сопротивление растяжению вдоль волокон - момент сопротивления поперечного сечения нижнего пояса фермы. г из условия потери устойчивости наклонного сечения СниПII-25-80 Kоднор- коэффициент однородности материала при скалывании 0.7 и 0.27 при растяжении Табл. 3 5. Обработка результатов испытания Рис. 13. График зависимости смятия врубки от нагрузки.
По показателям индикаторов вычисляем нормальные напряжения в сечениях нижнего пояса при расчетной нагрузке.
Рис. 14. Эпюры нормальных напряжений в ослабленном и неослабленных сечениях нижнего пояса. 6. Сравнение теоретических и экспериментальных величин и анализ результатов испытания. см.теор 1,5 мм табл. 15 п.4.3. СНиП II-25-80 . ВЫВОД Разрушающая сила превышает теоретическую разрушающую силу в 2,5 раза, что создает запас прочности во время эксплуатации конструкции.
Контрольные вопросы 1. В каких пределах должны находиться и где - высота растянутого элемента не более 10 глубин врезки в элемент 2. Как необходимо центрировать лобовые врубки с одним зубом? Центрирование опорных узлов образца производится по ослабленному сечению.
Это достигается установкой неподвижной и подвижной опор в местах пересечения оси наклонного элемента и оси нижнего горизонтального элемента, проходящего через ослабленное сечение. 3. Чему равняется предельная деформация смятия в лобовой врубке? мм 4. Из каких условий определяют расчетную несущую способность лобовой врубки? а из условия скалывания врубки б из условия смятия врубки в из условия разрыва нижнего элемента в ослабленном сечении г из условия потери устойчивости наклонного элемента 5. Как определить среднее скалывающее напряжении, действующего по длине площадки скалывания? где Rск - максимальное расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон, МПа 0,25-эмпирический коэффициент при одностороннем скалывании lск-длина площадки скалывания l-плечо пары скалывающих сил . 6. Для чего нужны в опорном узле аварийный болт, подферменная подкладка, опорная подушка? Аварийный болт обеспечивает безопастность.
Подферменная подкладка и опорная подушка для равномерной передачи нагрузки, чтобы исключить смятие дерева. 7.Причины расхождения между опытными и теоретическими величинами? Теоретические -идеализированные.
В опытных - анизотропность свойств древесины, пороки. Лабораторная работа 4