МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДВНЗ ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ
Кафедра металевих, дерев'яних та пластмасових конструкцій
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до лабораторних робіт за курсом
“Конструкції з деревини та пластмас”
для студентів
напряму підготовки “Будівництво” – 6.060101, 7.092101, 7.092101; 8.092101
Дніпропетровськ, 2011р.
Методичні вказівки до лабораторних робіт за курсом «Конструкції з деревини та пластмас» для студентів напряму підготовки “Будівництво” – 6.060101, 7.092101, 7.092101; 8.092101 /Укладач: М.Г. Братусь − Дніпропетровськ: ДВНЗ ПДАБА, 2011. − 37 с.
Дані лабораторні роботи є складовою частиною дисципліни “Конструкції з деревини та пластмас”. Виконання робіт дає практичні навички по використанню лабораторного устаткування і приладів з метою одержання навичок обробки експериментальних даних. В матеріалах робіт міститься досвід викладачів кафедри металевих, дерев’яних і пластмасових конструкцій.
по їх виконанню на протязі більше сорока років.
Укладач: к.т.н, доц. М.Г. Братусь.
Відповідальний за випуск: проф. Єгоров Є.А. Є.П., зав. кафедрою металевих, дерев’яних і пластмасових конструкцій.
Рецензент: к.т.н., доц. Бабіч В.В.
Затверджено
на засіданні кафедри
металевих, дерев'яних і пластмасових конструкцій
Протокол №5 від| 08.12.2010 р.
Затверджено
на засіданні Методичної ради ПДАБА.
Протокол № 4(71) від| 29.03.2011р.
-2-
ЗМІСТ
ВСТУП......................................................................................................................5
1. Стенд для проведення лабораторних робіт. Техніка безпеки при проведенні робіт.........................................................................6
2. Загальні вказівки по проведенню лабораторних робіт.......8
2.1 Робота №1. Випробування нестандартних зразків деревини на поперечний вигин.................................................................................................................................8
2.2 Робота №2. Випробування нестандартних зразків деревини на зминання поперек волокон .............................................................................................................11
2.3 Робота №3 і №4. Випробування симетричного та несиметричного з'єднань на циліндричних нагелях...............................................................................................12
2.4 Робота №5. Випробування балки на пластинчатих нагелях (балки Дерев'ягіна В.С.).............................................................................................................17
Список використаних джерел............................................................19 додатки. Журнали лабораторних робіт..............................................20
Додаток 1. Лабораторна робота №1. Випробування нестандартних зразків деревини на поперечний вигин.....................................................................................21
Додаток 2. Лабораторна робота №2. Випробування нестандартних зразків деревини на зминання поперек волокон......................................................................25
Додаток 3. Лабораторна робота №3. Випробування симетричного з'єднання на нагелях.......................................................................................................................28
Додаток 4. Лабораторна робота №4. Випробування несиметричного з'єднання на нагелях......................................................................................................31
Додаток 5. Лабораторна робота №5.
Випробування балки Дерев'ягіна В.С....................................................................34
-3-
Присвячується Л.В. Косицкому
ВСТУП
Дані лабораторні роботи є складовою частиною дисципліни “Конструкції з деревини та пластмас”. Виконання робіт припускає:
ознайомлення з методикою і специфікою проведення досліджень будівельних конструкцій, випробування зразків, моделей і елементів будівельних конструкцій;
одержання практичних навичок у використанні лабораторного устаткування і приладів;
навчання студентів з метою одержання навичок обробки експериментальних даних;
закріплення знань пройденого лекційного курсу.
-4-
Стенд для проведення лабораторних робіт техніка безпеки при проведенні робіт
На кафедрі металевих і дерев'яних конструкцій академії розроблений стенд, що дозволяє проводити випробування на вигин, зминання й сколювання зразків і елементів будівельних конструкцій з деревини та пластмас. Найбільша довжина зразка 2 м, максимальне навантаження F=15 кн.
На мал.1.1 показана конструктивна схема стенда, на мал. 1.2-1.7 вузли, розрізи, перетини. Стенд складається із силової рами 1 з верхнім 2 та нижнім 3 ригелями, що приєднані до стояків 4. В ригелі 2 рами 1 закріплене навантажувальне пристосування 5, що складається з гвинтового домкрата – болта 6 з гайкою 7 - і пристрою 8. Силовимірювач 9 виконаний у вигляді прямокутної замкнутої рамки 10 з індикатором годинникового типу 11. Рамка 10 містить отвори 12 для проходу вертикальних направляючих штанг 13. Закріплення штанг 13 виконано шарнірно на нижньому 3 і верхньому 2 ригелях силової рами 1 за допомогою деталей 14. Силовимірювач 9 містить у верхній і нижній частинах кульові опори 15. Зразок для випробування 16 встановлюється між силовимірювачем 9 і нижнім ригелем 3. Кожна зі штанг 13 у нижній частині має амортизатор 17 у вигляді пружини з фіксатором. Мимовільному виходу штанги 13 з нижнього шарнірного вузла перешкоджає болт 18. У нижній частині рами 1 на ригелі 3 встановлений запобіжний лист 19 з отвором для проходу струни при вимірі вертикальних переміщень зразка 16.
При підготовці стенда до роботи, наприклад при випробуванні на вигин, на ригель 3 встановлюють зразок 16, а між ригелем 2 і зразком 16 – силвимірювач 9. Силовимірювач 9 закріплюють штангами 13 шляхом введення їх в отвори деталей 14 верхнього ригеля 2, отвори 12 силовимірювача 9 і отвори деталей 14 нижнього ригеля 3. На штанги 13 між силовимірювачем 9 і нижнім ригелем 3 встановлюють амортизатори 17, а нижче деталі 14 – болти 18.
Розглянемо роботу стенда при випробуванні зразка 16 на вигин. При обертанні гвинта домкрата 8 навантаження через болт 6 і кульову опору 15 передається на силвимірювач 9, а потім через кульові опори 15 на зразок 16. Силовимірювач 9 під час навантаження зразка 16 переміщується по вертикалі уздовж направляючих штанг 13. Штанга 13 закріплюється силовимірювачем 9 і зразком 16 проти зсуву в горизонтальній площині й обертається щодо вертикальної осі стенда. При руйнуванні зразка 16 силовимірювач 9, переміщаючись уздовж штанг 13, зависає на амортизаторах 17. Фіксатор амортизатора 17 встановлюють на висоті, необхідній для переміщення силовимірювача 9 при навантаженні зразка аж до руйнування. Лист 19 перешкоджає падінню зразка 16 при його руйнуванні, забезпечуючи схоронність приладів, розташованих нижче випробовуваного зразка.
Кожна лабораторна робота складається з наступних етапів:
пояснення викладачем методики проведення роботи й обмірювання зразків;
-5-
проведення розрахунків для визначення теоретичних величин розрахункового та руйнуючого навантажень, деформацій і т. і.;
випробування зразків у стенді;
обробка результатів випробувань з урахуванням впливу на характер руйнування пороків, розкиду властивостей матеріалу та інше.
Навчальну групу викладач розбиває на бригади, звіт по роботі складається побригадно чи індивідуально в залежності від виконаної роботі. Оформлена робота підлягає захисту.
Перед виконанням кожної роботи студенти зобов'язані вивчити відповідні методичні розділи курсу, вказівки до роботи і заходи щодо техніки безпеки при проведенні робіт.
Випробування проводяться статичним навантаженням до руйнування. Перед установкою зразків на стенд, проводять візуальний огляд, вимірюють поперечний переріз, нахил волокон, перевіряють правильність розміщення цвяхів і т.п. Обміряють і замальовують пороки деревини, особливо в передбачуваній зоні виникнення максимальних напруг. Виміри виконують не менш трьох разів з точністю до 1 мм і результати усереднюють.
Після випробування місце руйнування ретельно оглядають і замальовують. Властивості міцності деревини погоджують з числом річних шарів в одному см., процентним вмістом пізньої деревини, наявністю грибкових захворювань, з нахилом волокон і т. і. Вологість деревини встановлюють электровологоміром, зробивши 5-6 вимірів у передбачуваній зоні руйнування, результати розрахунків усереднюють. Під час випробувань вимірюють температуру повітря в приміщенні, якомога ближче до випробовуваного зразка. Вимірюють відносну вологість повітря.
-6-
Мал.
1.1
|
|
-7-