Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1
ИСПЫТАНИЕ ДВУХСРЕЗНОГО СОЕДИНЕНИЯ на
Стальных цилиндрических нагелях
Цель и задачи работы
Цель – изучить работу стыкового соединения на цилиндрических нагелях.
Задачи – определить: прогнозируемые несущую способность и предельную деформацию соединения, опытные несущую способность и деформацию соединения; сравнить экспериментальные и теоретические величины и проанализировать результаты испытаний.
Фактические размеры образца.
Схема нагружения образца и расстановки приборов.
Размеры соединения:
t1 = мм S1= мм (³ d при b 10d)
t2 = мм S2= мм (³ d при b 10d)
b = мм S3= мм (³ d при b 10d)
H = мм
d = мм
nn= ns=
Порода –
Рис. 1.1. Конструкция соединения на нагелях.
Схема нагружения образца и расстановки индикаторов
Несущая способность образца при кратковременной нагрузке.
Предельная деформация сдвига соединения.
Расчетная несущая способность соединения (в конструкциях при долговременной нагрузке)
= кН,
где 
– минимальное значение несущей способности одного среза нагеля.
– расчетные сопротивления смятию древесины в глухом нагельном гнезде.
= 8 МПа (табл. 9.2), 
= 5 МПа (табл. 9.3) – для симметричного двухсрезного соединения;
– расчетное сопротивление изгибу нагеля. = 18 МПа (табл. 9.4);
– коэффициент условий работы, учитывающий длительность действия нагрузки и условия эксплуатации (табл. 6.3). Для нормальных условий эксплуатации = 1;
– коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диаметру нагеля. 
. 
= 0,105; 
=0,624 (табл. 9.4); 
=;
kα – коэффициент, учитывающий угол между усилием и направлением волокон древесины (табл. 9.5). При a= 0° kα=;
|
|
– количество швов в соединении для одного нагеля. =;
– количество нагелей в соединении. =.
Прогнозируемая несущая способность соединения при кратковременной нагрузке в лабораторных условиях
= кН,
где kдл – коэффициент, учитывающий снижение прочности при длительном действии нагрузки. Принимают kдл = 0,67 (усредненное значение).
Предельная деформация сдвига нагельного соединения:
– в конструкциях при длительном действии нагрузки – 
max= 2 мм (табл. 8.1).
Испытание образца
Таблица 1.1 Журнал испытания нагельного соединения
| № этапа нагружения | Нагрузка F, кН | Индикаторы | D Сср= D С1+D С2 | Деформация соединения D, мм | Примечание | ||||
| И1 | И2 | ||||||||
| отсчет С1 | приращ. отсчета D С1 | отсчет С2 | приращ. отсчета D С2 | ||||||
    
| |||||||||
Цена деления индикаторов – 0,01 мм.
|
|
Разрушающая нагрузка Fmax= кН.
Характер разрушения образца –
Обработка результатов испытания
F,кН
|
Dсдв, мм
Рис. 1.2. График зависимости деформаций сдвига соединения от нагрузки
Экспериментальная несущая способность образца Fоп = кН (при max.вр = 1,34 мм).
Экспериментальная деформация сдвига Dоп = мм (при 
= кН).
Сравнение теоретических и экспериментальных величин
и анализ результатов испытания
Отношение несущих способностей: экспериментальной и прогнозируемой кратковременной
= -------------- =
Отношение деформаций сдвига: экспериментальной и предельной прогнозируемой кратковременной
= ------------ =
Отношение разрушающей нагрузки к прогнозируемой кратковременной несущей способности
= ------------- =
ВЫВОДЫ:
- По несущей способности –
|
|
- По деформации сдвига –
Контрольные вопросы
- Что называется нагелем? Из каких материалов и какой формы могут изготавливаться нагели?
- Какие существуют способы размещения цилиндрических нагелей?
- Почему рекомендуется размещать цилиндрические нагели по высоте элементов в четное количество рядов?
- Из каких условий определяют расчетную несущую способность соединения?
- Почему термин «срез» нагеля является условным?
- Какими приборами измеряется деформация сдвига соединения?
- Как назначается величина ступени нагружения образца?