ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ И ЖЕСТКОСТНЫХ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ СКОБОЙ

Цель работы: определить несущую способность и коэффициент податливости соединения.

 

Порядок выполнения работы:

Для достижения поставленной цели необходимо подготовить образцы и испытательный стенд, провести испытания, обработать полученные результаты, провести необходимые расчеты на основе полученных результатов.

 

Термины и определения:

Скоба – дважды согнутая деталь с U-образным профилем, изготовленная из круглой, квадратной, прямоугольной или овальной проволоки с заостренными зубьями.

Полка скобы – соединение между обоими зубьями скобы.

Диаметр зуба скобы – диаметр круглого зуба скобы или меньший размер прямоугольного или овального зуба скобы.

Длина скобы – длина зуба скобы, включая остриё.

Максимальная нагрузка – максимальная нагрузка, которая замеряется перед тем, как испытуемый образец достигнет предельного значения деформации (5 мм).

Символы и сокращения:

d – диаметр соединительного средства, мм;

F – нагрузка, кН;

F_max – максимальная нагрузка, кН;

F_{max, est} – оценочная максимальная нагрузка, кН;

f_h – сопротивление давлением на внутреннюю поверхность отверстия, МПа;

f_{h, est} – оценочное сопротивление давлением на внутреннюю поверхность отверстия, МПа;

K_e – эластичный модуль балластной постели;

K_i – начальный модуль балластной постели, МПа;

K_s – модуль балластной постели, МПа;

t – толщина образца, мм;

w – деформация, мм;

w_e – эластичная деформация, мм;

w_i – начальная деформация, мм;

w_{i, mod} – модифицированная начальная деформация, мм;

w₀ –деформация испытательного прибора при заданной нагрузке, мм;

Оборудование и материалы

1. Испытательная машина Р-5.

2. Штангенциркуль с точностью измерения до 0, 1 мм.

3. Индикатор перемещений.

 

Методика проведения испытаний:

Испытуемые образцы изготавливаются согласно рис. 9.1 из древесины и листовых материалов, таких как ЦСП, ГСП, OSB.

Рис. 10.1. Образец для испытания соединения скобой.

Образец помещается в испытательную машину Р-5 с установленным индикатором перемещений, см. рис. 9.2. Образец нагружается под прямым углом к своей оси через испытательное устройство из стали. Нагрузка контролируется при помощи силоизмерителя, а перемещение индикатором часового типа.

Рис. 10.2. Образец в испытательной машине с установленным индикатором перемещений.

Максимальная нагрузка P_{max, est} определяется на основании опытных данных. Нагрузка доводиться до значения 0, 4 P_max.est в течении 120 секунд, затем удерживается 30 секунд, после чего образец разгружается до значения 0, 1 P_max.est и снова удерживается под неизменяемой нагрузкой в течении 30 секунд. Далее нагрузка повышается равномерно, пока не будет достигнута деформация v₀+15 мм (см. Рис. 9.3).

t – время, с.

Рис. 10.3. Диаграмма изменения нагрузки во времени.

Оценочная максимальная нагрузка определяется перед началом испытаний на стандартных образцах и составляет:

Р_{max, est}=____кН;

Расчеты производятся по формулам:

f_{h, est}=Р_{max, est}/dt;

f_h=Р_max/dt;

v_i=w₀₄;

v_{i, mod}=(v₀₄ - v₀₁)4/3;

v_e=(v₁₄ + v₂₄ – v₁₁- v₂₁)2/3;

K_i=0, 4f_{h, est}/v_i;

K_s=0, 4f_{h, est}/v_{i, mod};

K_e=0, 4f_{h, est}/w_e;

Результаты испытаний сводятся в таблицу 11, после чего для средних значений f_h строятся кривые зависимости «нагрузка-деформация».

Таблица 13

Результаты испытаний

№ обр.

t, мм

Деформация, мм

Pmax, кН

fh, est, МПа

fh, МПа

vi, мм

vi, mod, мм

ve, мм

v01

v04

v14

v11

v21

v24

v26

v28

 

Средние значения сопротивлений:

f_h=____Мпа.

Рис. 9.4. График «Нагрузка-деформация»

 

Вопросы для самоподготовки:

1. Анализ возможности использования скоб в качестве механических соединителей.

2. Определение характера зависимости деформации от нагрузки.

3. Анализ изменений в зависимости использования различных листовых материалов.

Лабораторная работа №11

ИСПЫТАНИЕ КЛЕЕФАНЕРНОГО ЭЛЕМЕНТА НА СТАТИЧЕСКИЙ ИЗГИБ

Цель работы –Определить величину и характер распределения нормальных напряжений по высоте и ширине поперечного сечения клеефанерного элемента (экспериментально и теоретически).

Построить график прогиба клеефанерного элемента от испытательной нагрузки и сопоставить с теоретическим значением прогиба.

Теоретические сведения

Клееные конструкции, состоящие из деревянных элементов и фанеры, называются клеефанерными. Клеефанерные конструкции могут быть несущими (балки, арки, рамы) и ограждающими (панели, щиты).

Клеефанерные панели и щиты состоят из продольных ребер и фанерных обшивок, соединенных на клею в одно целое и образующих коробчатое или тавровое сечение. Клеефанерные панели применяются в отапливаемых зданиях и состоят из двух обшивок (верхней и нижней), пространство между которыми заполняется утеплителем. Клеефанерные щиты применяются в неотапливаемых зданиях и состоят только из одной (верхней) обшивки, на которую наклеивается рулонная кровля рис. 11.1

 

Рис. 11.1. Клеефанерный элемент

 

Расчет клеефанерных элементов производиться в предположении жесткого соединения фанерных обшивок с деревянными ребрами (без учета податливости клеевого шва). Поскольку материал ребер (древесина хвойных пород) и обшивок (обычно березовая фанера) отличаются по своим физико-механическим характеристикам, то расчет выполняется по приведенным геометрическим характеристикам. Все характеристики приводятся к материалу сжатой обшивки.

Приведенные геометрические характеристики сечения испытываемого элемента:

Расчетная ширина фанерных обшивок принимается:

b_d=0, 9b при l³ 6а; при l< 6а,

где b – полная ширина сечения клеефанерного элемента;

l – пролет плиты;

а – расстояние между осями продольных ребер.

b_d=_______

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до его нижней грани:

Где - приведенный статический момент относительно нижней грани элемента;

S_ef=_____________

- приведенная площадь сечения.

A_ef=_____________

S_p – статический момент относительно нижней грани элемента, соответственно для фанерной обшивки и продольных ребер;

А_р и А – площади сечения, соответственно фанерной обшивки и продольных ребер;

Е₀ – модуль упругости древесины вдоль волокон, равный 10000 МПа

Е_р – модуль упругости фанеры в плоскости листа, равный для пятислойной и семислойной березовой фанеры марки ФСФ сортов В/ВВ, В/С и ВВ/С 9000 МПа, таблица 6.12 [15].

Приведенный момент инерции поперечного сечения относительно нейтральной оси:

Где I_p, I – момент инерции поперечного сечения относительно нейтральной оси, соответственно фанерной обшивки и продольных ребер.

Приведенные моменты сопротивления:

- относительно нижней грани элемента

- относительно верхней грани элемента

где

Коэффициент устойчивости фанерной обшивки

, при а₁/h₁< 50,

где а₁ – расстояние между продольными ребрами в свету;

h_f – толщина фанеры.

 

Оборудование и материалы

1. Гидравлические домкраты.

2. Тензостанция и тензодатчики.

3. Динамометр.

4. Прогибомер Аистова

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I-1. Определение объёма гранта
2. I. Общие свойства головного мозга
3. II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГРАНИЦ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЧЕЛОВЕКА
4. II. Определение площади зоны заражения АХОВ.
5. Ill. Самоопределение к деятельности
6. IV.3. Определение преобладания типа темперамента
7. V) Построение переходного процесса исходной замкнутой системы и определение ее прямых показателей качества
8. VIII. Какую массу бихромата калия надо взять для приготовления 2 л 0,02 н. раствора, если он предназначен для изучения окислительных свойств этого вещества в кислой среде.
9. Абстрактное как абстрактно-всеобщее определение конкретного целого
10. Аксиоматическое определение вероятности
11. Аксиоматическое определение вероятности.
12. Анализ функциональной связи между затратами, объемом продаж и прибылью. Определение безубыточного объема продаж и зоны безопасности предприятия