Испытание клееной деревянной балки прямоугольного сечения на поперечный изгиб.

Цель работы: изучение работы клеедощатой балки.

Задачи: определить нагрузку на балку и сравнить ее с расчетной, определить модуль упругости клееной древесины, определить величины и характер распределения нормальных напряжений по высоте поперечного сечения балки, построить теоретический и экспериментальный графики прогибов балки. Определить расчетную нагрузку РТ, при которой клееная балка достигает предельного состояния, и произвести подсчет прогиба балки при условной нормативной нагрузке

(где 1,2 – условный коэффициент надежности по нагрузке); выявить
зависимость прогиба f балки от нагрузки Р и подсчитать фактическую
величину модуля упругости древесины балки; установить характер
распределения нормальных напряжений по высоте поперечного сечения
балки и сравнить его с теоретическим; определить разрушающую нагрузку
Р разр. для балки и подсчитать коэффициент безопасности по формуле

1.Установление фактических размеров образца

Рис. 1. Клеедощатая балка прямоугольного поперечного сечения.

Исходные данные: l = 1950 мм;h = 158 мм;b = 50 мм.

2. Схема нагружения образца и расстановка приборов

Рис. 2. Схема загружения балки и расстановки приборов:

1– клеедощатая балка; 2– неподвижная опора; 3– подвижная опора; 4–распределительная траверса; 5– стальной валик; 6– металлическая накладка; 7– нагруженная траверса.

3.Определение расчетной нагрузки на балку

Расчетная нагрузка Р определяется исходя из расчетной несущей

способности балки или достижения ею предельного прогиба.

а) из условия обеспечения прочности от действия нормальных напряжений

где: kH×м – расчетный изгибающий момент, Н м (кгс см)

– момент сопротивления поперечного сечения;

– расчетное сопротивление древесины изгибу, МПа () ( =13 МПа)

б) из условия обеспечения прочности клеевого шва от действия касательных напряжений

, где

где: Q = P / 2=13.27/2=6.64, Н (кгс);

S_бр = b×h² / 8=0.05×0.158² /8=156.03 см³;

J_бр = b×h3 / 12=5×15,8³/12=1643,46 см4;

b_расч = b×K – при расчете на скалывание по клеевому шву, где К=0.6 – коэффициент непроклея, принимаемый по действующим нормам.

После подстановки получим:

b_расч = b×K=0.6×5=3 см

R_ck=2.1 MПА

в) из условия достижения предельного прогиба

где Pⁿ =Р/n;(n=1.2 – усредненный коэф. надежности);

Е =10⁴ МПа– модуль упругости древесины..

После преобразования получаем:

где

ИСПЫТАНИЕ БАЛКИ

Этап нагружения	Нагрузки P, кН	Прогибомеры	Средняя величина приращения отсчётов ср=	Разность приращения отсчётов 2- ср	Полный прогиб балки п
П-1	П-2	П-3
Отчет C1	Разность отсчетов С1	Отсчёт С2	Разность отсчётов С2	Отсчёт С3	Разность отсчётов С3

 

Этап нагружения	Нагрузка Р, кН	Тензодатчики
Т-1	Т-2	Т-3	Т-4	Т-5
Отсчет С1	Разность Отсчетов С1	Отсчет С2	Разность Отсчётов С2	Отсчет С3	Разность Отсчётов С3	Отсчет С4	Разность Отсчётов С4	Отсчет С5	Разность Отсчётов С5

Прибор: АИД – 2М с компенсирующим устройством с выходом шкалы С*10^-5

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ