Рецензент

СибАДИи специалитета направления подготовки «Строительство уникальных зданий и сооружений», профиля « Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений».

д-р техн. наук, проф. Е.А. Галдин (СибАДИ)

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в каче-

Подготовлены на кафедре «Строительные конструкции».

Текстовое (символьное) издание (800 КБ)

Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-

файлов: Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader

Техническая подготовка В. . Черкашина Издание первое. Дата подписания к использованию 07.11.2018

Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018

ВВЕДЕНИЕ

При изучении студентами курса «Конструкции из дерева и пластмасс», теория расчета которых в значительной степени основана на результатах экспериментальных исследований, особое значение имеют лабораторные работы.

СибАДИВ настоящие методические указания включено 4 лабораторных работы, посвященных испытанию деревянных элементов при различных в дах напряженного состояния, исследованию прочностных и деформат вных свойств материалов строительных конструкций.

При выполнен лабораторных работ студенты более глубоко изучают поведен е деревянных конструкций на различных стадиях загружен я. Кроме того, знакомятся с методикой проведения испытаний конструкц й, устройствами и приборами, используемыми при испытан , с методами определения прочностных и деформативных характер ст к матер алов.

Лабораторные ра оты выполняются студентами под руководством преподавателя. Преподаватель знакомит студентов с техникой безопасности и с описанием ла ораторной работы. Студенты изучают соответствующую тему в данном методическом указании. При выполнении лабораторной ра оты между студентами распределяются обязанности по о меру испытываемой конструкции, снятию отсчетов по приборам и т.п.

В конце каждой лабораторной работы приведены контрольные вопросы, позволяющие лучше освоить изучаемый материал подготовиться к защите лабораторной работы.

3

Лабораторная работа №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

СибАДИЦель работы

Изуч ть стандартные методы определения прочностных и деформат вных характер стик древесины при осевом растяжении и изгибе и примен ть х для спытания заданных образцов.

Задачиработы

1. Ознаком ться со стандартными образцами, испытательными схемами, змер тельными при орами и оборудованием.

2. Изуч ть метод ку испытания и определения модуля упругости Е и предела прочности σвр для отдельных образцов из чистой древесины.

3. Испытать заданное количество образцов, вычислить средние значения Еср, и σврср для данного вида деформации.

4. Сравнить полученные из опыта значения с нормируемыми по СНиП II-25-80, оценить качество древесины в отношении прочности упругости.

Техническоеобеспечение

1. Средства измерений деформаций:

- тензометры механические рычажные (тензометры системы Гугенбергера) с ценой деления ЦД = 0,001 мм ‒ два; - индикатор перемещений часового типа с ЦД = 0,01 мм.

2. Разрывная машина.

3. Серия стандартных образцов из чистой древесины.

4. Штангенциркуль.

5. Комплект учебных плакатов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Данные лабораторных испытаний являются основой для определения всех нормативных характеристик конструкционных материалов: нормативных и расчетных сопротивлений, модулей упругости. В результате лабораторных испытаний получают значения пределов прочности (временных сопротивлений σвр).

4

Для нормативного сопротивления Rн принимается значение R c обеспеченностью, не менее 0,95. Величина расчетного сопротивления R определяется по формуле

5

R Rн mдл

m

где m ‒ коэффициент надежности по материалу, учитывает возможные отклонения в сторону меньших значений прочности мате- Сриала (т.к. m 1, то R – с более высокой обеспеченностью по отно-

шению к нормативному сопротивлению); mдл ‒ коэффициент, учитывающ й вл ян е дл тельности загружения в связи с переходом от прочности древес ны при кратковременных, стандартных испытаниях к ее прочности в условиях длительно действующих постоянных и временных нагрузок за весь срок службы конструкции.

приПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Определенбе прочностных и деформативных характеристик

древес ны центральном растяжении вдоль волокон

1.1. Конструкция о разца и схема испытания

Форма и размеры образцов установлены стандартами для каждого конкретного вида испытаний. Для испытаний на растяжение используют образец «восьмерка» из чистой древесины с

6

размерами, соответствующими требованиям ГОСТ 16483.23‒73 (рис. 3). Подготовленный образец устанавливается на испытательный стенд и производится расстановка приборов (рис. 4).

Си б А Д

F a b , см2

Рис. 4. СхемаИиспытания

Рис.3. Размеры образца для испытаний на растяжение.

7

1.2. Определение модуля упругости при растяжении

Для определения модуля упругости Е используют приборы контроля деформаций – рычажные тензометры системы Гугенбергера с ценой деления с = 0,001 мм и базой Б = 20мм.

зометров Т1 и Т2 с одинаковыми базами Б = 20Имм и одинаковой ценой деления С = 0,001мм.

По закону Гука нормальное напряжение определяется по форму-

ле:

Е,

где Е – модуль упругости материала; ‒ относительное удлинение образца.

8

ББ .

Тогда закон Гука можно записать:

9

чистой древесины на растяжениеДвдоль волокон соответствуют показателям кондиционной древесины.

2. Определение прочностных и деформационныхИхаракте-

ристик древесины при изгибе

2.1. Конструкция образца и схема испытаний

Форма и размер образцов для определения модуля упругости

при изгибе в соответствии с ГОСТ (рис. 6). Размеры образца: а = 2 см; b = 2 см; F = 4 см2.

Подготовленный образец устанавливается на испытательный стенд и производится расстановка приборов (рис. 7).

10