Деревянные конструкции лабораторные работы (стр. 2 из 5)
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?
- прямая расстановка;
- шахматная расстановка;
- в стальных накладках;
- в соединениях под углом;
- симметричное двухсрезное;
- 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.
l1 – рабочая высота гвоздя
l1=lгв-(а+с+2х0,2+1,5d). l1=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
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; l=692мм; hв =67 мм.
lск=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);
Raсм = 8.21 МПа – расчетное сопротивление смятию под углом a=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 волоконb=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.