ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра строительных конструкций, оснований и фундаментов

Филисюк В.Г., Худышкина Н.Ю.

.

Конструкции из дерева и пластмасс

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторной работы №4

«ИСПЫТАНИЕ НА ПОПЕРЕЧНЫЙ ИЗГИБ

КЛЕЕФАНЕРНОЙ БАЛКИ»

для студентов специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство» очной и заочной форм обучения

Тюмень, 2009

УДК: 624.011

ББК: Ф-53

Филисюк В.Г., Худышкина Н.Ю. Конструкции из дерева и пластмасс: Методические указания по выполнению лабораторной работы №4 «Испытание на изгиб клеефанерной балки» для студентов специальностей 270102 «Промышленное и гражданское строительство» очной и заочной форм обучения. - Тюмень: РИО ГОУ ВПО ТюмГАСУ, 2009. – 12 с.

Методические указания разработаны на основании рабочих программ ГОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Конструкции из дерева и пластмасс» для студентов специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство очной и заочной форм обучения. В Методических указаниях изложена методика проведения лабораторных испытаний на изгиб клеефанерной балки. Рассмотрены особенности работы и расчета клеефанерных конструкций. Приведен порядок определения расчетной нагрузки, передаваемой на клеефанерную балку в ходе эксперимента, порядок определения экспериментального и теоретического прогибов балки от расчетной нагрузки.

Рецензент: Бай В.Ф.

Тираж 50 экз.

© ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет», 2009

© Филисюк В.Г., Худышкина Н.Ю, 2009

© Редакционно-издательский центр ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

Содержание

1 цель лабораторной работы 6

2 определение расчетной нагрузки 6

2.1 Замерить фактические размеры поперечного сечения элементов и фактический пролет клеефанерной балки. Размеры поперечного сечения замеряются с точностью до 0,1 см, пролет – с точностью до 1,0 см. 6

2.2 Вычислить геометрические характеристики поперечного сечения клеефанерной балки. Поскольку балка изготовлена из материалов, имеющих различные модули упругости (древесина и фанера), следует вычислять приведенные геометрические характеристики. Поперечное сечение клеефанерной балки приведено на рисунке 2. 7

7

Приведенный к древесине момент инерции брутто балки составного сечения относительно нейтральной оси x-x: 7

Момент инерции сечения деревянных поясов относительно нейтральной оси сечения всей балки x-x определяется по формуле Штейнера: 7

Момент инерции сечения фанерной стенки относительно нейтральной оси сечения всей балки x-x определяется как для элемента прямоугольного сечения: 7

Коэффициент приведения представляет собой отношение модулей упругости материалов, из которых изготовлена балка, причем, как правило, приведение выполняется к наиболее жесткому материалу (древесине): 7

Момент инерции сечения одного пояса относительно собственной нейтральной оси сечения пояса 1-1 определяется как для элемента прямоугольного сечения: 8

Расстояние от нейтральной оси сечения всей балки x-x до собственной нейтральной оси сечения пояса 1-1: 8

Приведенный к древесине момент сопротивления брутто балки составного сечения: 8

Приведенный к древесине статический момент сечения брутто сдвигаемой части относительно нейтральной оси сечения всей балки x-x: 8

Статический момент сечения сдвигаемой части деревянных поясов относительно нейтральной оси сечения всей балки x-x: 8

Статический момент сечения сдвигаемой части фанерной стенки относительно нейтральной оси сечения всей балки x-x определяется как для элемента прямоугольного сечения: 8

Приведенный к древесине статический момент сечения брутто сдвигаемой части, расположенной выше оси 2-2, проходящей через нижнюю грань верхних поясов балки: 8

Статический момент сечения сдвигаемой части, расположенной выше оси 2-2, проходящей через нижнюю грань верхних поясов балки: 8

Статический момент сечения сдвигаемой части фанерной стенки, расположенной выше оси 2-2, проходящей через нижнюю грань верхних поясов балки, определяется как для элемента прямоугольного сечения: 9

2.3 Определить расчетную нагрузку на балку. Расчетная схема испытываемой балки представлена на рисунке 2. С точки зрения расчетной схемы испытываемая балка представляет собой однопролетную шарнирно опертую балку, загруженную двумя сосредоточенными силами в третях пролета. Каждая из этих сил равна половине нагрузки, определенной исходя из трех основных условий работы изгибаемых элементов. 9

2.4 За расчетную нагрузку принимается минимальное из четырех значений, полученных по формулам (6), (8), (10) и (12). Эти формулы предназначены для расчета клеефанерной балки на длительно действующую нагрузку. Поскольку испытания клеефанерной балки проводятся в лабораторных условиях кратковременной нагрузкой, теоретическую расчетную нагрузку следует определять с учетом коэффициента длительного сопротивления древесины: 11

3 порядок проведения испытаний 12

3.1 Испытание клеефанерной балки производится двумя сосредоточенными силами, которые передаются винтовым домкратом через траверсу, имеющую две опоры в пролете балки. Усилие, подаваемое на домкрат, представляет собой сумму двух сосредоточенных сил. Схема испытания клеефанерной балки с приборами и оборудованием приведена на рисунке 4. 12

3.2 Загружение балки осуществляется ступенями, составляющими 0,2 величины Pmin. На каждой ступени загружения снимаются отсчеты по индикатору 9 и заносятся в журнал испытаний, представленный в виде таблицы 1. 12

3.3 По окончании загружения и достижении величины Pmin начинается разгружение балки. Разгружение осуществляется теми же ступенями, что и загружение. На каждой ступени разгружения снимаются отсчеты по индикатору 9 и заносятся в журнал испытаний, представленный в виде таблицы 1. 12

3.4 По результатам испытаний определяется среднее значение экспериментального прогиба клеефанерной балки на каждой ступени загружения и его полная величина. 12

4 обработка результатов испытаний 13

4.1 По формуле проверки жесткости балки определить теоретическое значение прогиба от действия экспериментальной нагрузки: 13

4.2 Теоретическое значение прогиба от действия экспериментальной нагрузки сравнить с полной величиной экспериментального прогиба и сделать вывод. 13

4.3 По результатам испытаний построить график зависимости между нагрузкой и прогибом клеефанерной балки. Примерный вид графика представлен на рисунке 5. 13

4.4 Сделать вывод о деформативности клеефанерной балки. 13

библиографический список 14