13.2. Проведення досліду

Балку кладуть на дві опори й у середині прольоту (переріз В) установлюють індикатор годинникового типу (див. схему в журналі лабораторних робіт).

До завантаження консолей силами F роблять відлік за індикатором . Потім плавно без поштовхів одночасно на обидві підвіски вкладають гирки навантаження F масою по 2 кг. Одержаний прогин у перерізі В вимірюють, роблячи другий відлік за індикатором .

Прогин, викликаний дією навантаження F: .

Потім на підвіску в перерізі В укладають гирки до того моменту, коли балка в цьому перерізі повернеться в початкове положення, і відлік за індикатором буде дорівнювати початковим показам . При цьому прогин балки в перерізі В дорівнюватиме нулю.

Навантаження, необхідне для приведення прогину балки в перерізі В до нуля, і буде дослідним розміром опорної реакції .

Різницю між дослідним і розрахунковим значеннями реакції виражають у відсотках:.

Звичайно, незначна розбіжність між значеннями реакцій підтверджує достовірність теоретичних розрахунків і відображається у висновках до роботи.

Після проведення досліду роблять розвантаження балки.

Лабораторна робота № 14

ДОСЛІДЖЕННЯ КОСОГО ЗГИНУ БАЛКИ, ЗАТИСНЕНОЇ ОДНИМ КІНЦЕМ

Мета роботи: перевірити справедливість формули для визначення стріли прогину для балки, затисненої одним кінцем і працюючої на косий згин.

14.1. Загальні відомості

Косим згином називається такий, при якому площина дії сил не збігається з жодною з головних осей інерції перерізу балки. Випадок такого згину можна привести до двох плоских згинів шляхом розкладання навантаження по головних осях інерції перерізу.

У будинках і спорудах на косий згин працюють елементи дахів і покриттів, наприклад прогони, балки й ін.

14.2. Проведення та опрацювання результатів досліду

Дослід проводять із консольною балкою кутового профілю 30×4 мм, довжиною 1000 мм, що завантажується зосередженою силою F = 30 Н (3 кг) на вільному кінці (рис. 14.1).

Випробування проводять на установці, яка забезпечує вільний поворот балки навколо її поздовжньої осі на 360°.

Рис. 14.1. Розрахункова схема консольної балки та її деформована схема

Деформації вільного кінця балки (прогини) вимірюють індикатором годинникового типу.

На початку роботи обчислюють теоретичні значення прогинів у напрямку головних осей (див. рис. 14.2):

; ;

і повного прогину .

Рис. 14.2. Поперечний переріз балки, розташування головних осей

та площини прогинів під час завантаження

Напрямок повного прогину становить кут β з віссю у₀ (див. рис. 14.2).

Відхилення повного прогину від напрямку дії сили визначається кутом .

14.3. Висновки

Порівнюючи результати досліду з теоретичними значеннями, бачимо, що формули для визначення переміщень достовірні й для косого згину. Дослід наочно показує, що напрямок прогину при косому згині (тобто зміщення центру перерізу) не збігається з напрямком дії сили.

Лабораторна робота № 15

ВИЗНАЧЕННЯ НОРМАЛЬНИХ НАПРУЖЕНЬ ПРИ ПОЗАЦЕНТРОВОМУ СТИСКУ

Мета роботи: експериментально перевірити розрахункові формули теорії опору матеріалів для випадку позацентрового розтягу або стиску зразка з одним ексцентриситетом.

15.1. Загальні відомості

У цивільних, промислових будинках й інших спорудах на деформацію позацентрового стиску часто працюють колони, стіни, фундаменти й інші елементи.

Деформація позацентрового стиску виникає при дії на стержень двох рівних і протилежних сил, спрямованих по прямій, паралельній осі стержня, і прикладених поза центром ваги перерізу.

Можливі два випадки позацентрового стиску:

1. з одним ексцентриситетом, коли точка прикладання сили лежить на одній з головних осей.

2. з двома ексцентриситетами, коли точка прикладання сили не лежить на жодній із головних осей.

Якщо матеріал погано працює на розтяг, бажано домогтися, щоб весь переріз працював тільки на стиск. Для цього необхідно, щоб точка прикладання сили не виходила за межі ядра перерізу.

Ядром перерізу називається деяка ділянка навколо центру ваги перерізу, в середині якої можна розташовувати точку прикладання сили F, не викликаючи в перерізі напружень різного знака.