1. Цели и задачи работы

Знакомство с конструкцией фермы.

Изучение работы стержней на растяжение и сжатие.

Определение деформаций и усилий в стержнях фермы.

2. Приборы и оборудование

Рис.4.1 Геометрическая схемы фермы

В работе исследуется треугольная ферма со вспарушенным нижним поясом. Верхний пояс фермы выполнен из парных уголков, соединенных в тавр, нижний пояс и решетка - из полосовой стали.

Нагрузка на ферму передается в узлы 2 и 4 с помощью специального приспособления в виде скобы. К скобе подвешиваются на жестком стерж­не грузы одинаковой массы "m". Нагрузка на узел F = mgn, где n - количество грузов.

Определение деформаций в стержнях фермы осуществляется с по­мощью измерителей деформаций (перемещений), которые устанавлива­ются в середине длины стержней 1-6 и 2-3.

3. Теоретическая часть

Теоретические усилия в стержнях фермы 1-6 и 2-3 определяются аналитическими методами (метод вырезания узлов, метод моментной точ­ки, метод проекций).

Напряжение в растянутом стержне 1-6

где N_1-6- усилие в стержне 1-6, вычисленное теоретически; A_1-6 - площадь поперечного сечения стержня 1-6.

Напряжение в сжатом стержне 2-3

где N_2-3 - усилие в стержне 2-3, вычисленное теоретически; A_2-3 - площадь поперечного сечения стержня 2-3; φ - коэффициент продольного изгиба. Определяется по таблице 1 в зависимости от гибкости

где λ_2-3- длина стержня 2-3, i_2-3 - радиус инерции сечения.

Таблица 1. Значение коэффициента φ для стали со значением расчетного

сопротивления 240 Мпа.

λ	30	40	50	60	70	80	90	100	110
φ	0,931	0,894	0,852	0,805	0,754	0,686	0,612	0,542	0,478

4. Порядок выполнения работы

4.1. Определите геометрические характеристики элементов фермы.

4.2. Установите измерители деформаций (перемещений) в середине длины стержня 2-3 верхнего пояса и стержня 1-6 нижнего пояса фермы.

4.3. Снимите показания А₁ с измерителя деформаций при отсутствии внешней нагрузки F на ферму. Результаты измерений занесите в табл.2

Таблица 2. Результаты измерений при испытании фермы.

№ п/п	Внешняя нагрузка на ферму F,Н	Тензометр на верхнем поясе			Тензометр на нижнем поясе
		А1, мкм	А2, мкм	ΔА, мкм	А1, мкм	А2, мкм	ΔА, мкм
1	0 F
2	0 F
3	0 F
4	0 F
5	0 F

4.4. Приложите к узлам 2 и 4 фермы нагрузку F и снимите показания А₂ с измерителя деформаций при внешней нагрузке F.

4.5. Определите значения деформаций (перемещений)

ΔА = А₂ – А₁

Нагружение фермы нагрузкой F и определение А₁ и А₂ произведите не менее 5 раз.

4.6. Проведите статистическую обработку результатов испытаний. Результаты занесите в таблицу 3.

Таблица 3. Статистические характеристики результатов испытаний

Параметр	Среднее	Среднеквад. отклонение	Коэфф. вариации	Доверительный интервал
ΔА для верхнего пояса
ΔА для нижнего пояса

4.7. Определение значений деформаций

ΔА - среднее значение разности показаний измерителя де­формаций или перемещений;

l_Т - база измерителя перемещений (если измерялись не де­формации);

Δ - половина ширины доверительного интервала.

4.8. Определите напряжения в стержнях 2-3 и 1-6:

σ=Е*ε

σ=Е*ε

где Е = 2,1*10⁵МПа.

4.9. Сравните экспериментальные и теоретические значения напря­жений в стержнях 1-6 и 2-3.