Лабораторная работа № 6 Определение напряжений и перемещений в элементах модели стального каркаса промышленного здания

1. Цель работы

Выполняя лабораторную работу, студент должен научиться экспериментальным путём определять деформации и перемещения в элементах строительных конструкций, получить практические навыки установки измерительных приборов на конструкции и работе с ними.

2. Образцы и приборы

- стальная модель каркаса одноэтажного производственного здания;

- тензорезисторы, наклеенные в характерных сечениях элементов колонны и фермы модели;

- регистрирующая аппаратура, применяемая при статических испытаниях для измерения деформаций с использованием тензорезисторов;

- прогибомеры Аистова.

3. Пояснения к работе

Приступая к выполнению лабораторной работы, студент должен чётко представлять, что действительное напряжённое состояние конструкций всегда отличается от расчётного. Это объясняется тем, что рассчитывается не сама конструкция, а её модель, в которой идеализированы свойства материала, условия опирания и сопряжения элементов, условия приложения нагрузок и т.д. Чем ближе расчётная модель соответствует реальной конструкции, тем точнее совпадение внутренних силовых факторов с расчётными.

Кроме того, в процессе расчёта конструкций (особенно статически неопределимых) вводятся некоторые допущения, упрощения, в результате чего также возможны расхождения между расчётным и действительным напряженным состоянием.

Перед выполнением работы студенту необходимо вспомнить порядок установки и правила работы с изученными ранее приборами для статических испытаний.

Выполняя лабораторную работу, студент должен опытным путём получить значения напряжений и перемещений в элементах модели каркаса цеха при её нагружении и сопоставить экспериментальные данные с теоретическими значениями.

Модель каркаса производственного здания выполнена в 1/6 от натуральной величины и изготовлена из трёх рам, состоящих из ступенчатых колонн и сквозных ригелей (ферм). Установлены горизонтальные связи по верхним и нижним поясам ферм, а также вертикальные связи между фермами. Схема поперечной рамы модели и размещения приборов дана на рисунке 1.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Из лабораторной работы №4 получить цену деления ИДЦ-1.

4.2. Изобразить схему модели с установленными приборами.

4.3. Снять начальные показания всех установленных приборов и записать их в журнал наблюдений (табл. 1).

4.4. С помощью рычага произвести нагружение фермы в середине пролета ступенями до узловой нагрузки 10 кН.

4.5. На каждой ступени нагружения производить выдержку модели под нагрузкой в течение 15 мин. Записать показания приборов в журнал наблюдений.

4.6. Снять нагрузку. Записать показания приборов.

4.7. Повторить пп. 3, 4, 5, 6 ещё два раза.

Рис. 1. Поперечная рама модели каркаса цеха: ПР- прогибомер ПАО-6;

- тензорезистор (цифрами обозначены номера наклеенных тензорезисторов)