1. Конструкція моделі ферми

1.1. Випробовується модель металевої полігональної ферми прольотом 4,8 м із трикутною решіткою.

1.2. Всі елементи ферми виконані із парних кутиків 254 мм.

Рис.18. Схема нумерації вузлів ферми.

Рис.19. Схема нумерації елементів ферми.

2. Прилади і обладнання

2.1. При випробуванні використовується стенд для створення зосередженого навантаження у вузлах ферми за допомогою металевих млинців (рис. 20).

2

Рис.20. Схема завантаження ферми.

.2. Для фіксації деформацій елементів ферми використовуються тензодатчики (1...8) базою 20 мм, що наклеєні на елементи решітки, верхній та нижній пояси (рис.21).

2.3. Для підключення тензодатчиків до приладу АиД-4 служить система комутації (рис.10). Система комутації являє собою припаяні до виводів датчиків електродроти, з’єднані з кабелями, а через них із комутатором і приладом АиД-4.

Рис.21. Схема розташування приладів

2.4. Для виміру прогину всередині прольоту ферми використовують прогиномір Аїстова ПАО-6 (П-1) з ціною поділки 0,01 мм (рис. 17).

3. Огляд ферми

3.1. Огляд ферми виконується з метою встановлення її дійсних геометричних розмірів, правильності встановлення ферми на випробувальному стенді і правильності встановлення вимірювальних приладів.

3.2. За результатами огляду ферми розробляється геометрична схема ферми, ескізи перерізів решітки з геометричними характеристиками.

4. Статичний розрахунок ферми

4.1. Ферма являє собою статично визначену систему. В розрахунковій схемі приймається шарнірне з’єднання стержнів у вузлах і виникнення лише повздовжніх зусиль розтягу або стиску.

4.2. Зусилля в кожному елементі ферми визначається як добуток одиничних зусиль (зусиль від зовнішнього навантаження ) і значення зовнішнього навантаження:

(11)

де  — зусилля в елементі ферми від зовнішнього навантаження;

 — зусилля в елементі в елементі ферми від одиничного навантаження;

 — навантаження, що відповідає даному етапу завантаження.

4.3. Напруження в кожному елементі ферми визначається за формулою:

(12)

де  — зусилля в елементі ферми від зовнішнього навантаження;

 — площа поперечного перерізу елемента.

4.4. Зусилля від одиничного навантаження в кожному елементі ферми і значення прогину в середині прольоту ферми визначається за допомогою ЕОМ.

5. Проведення випробувань

5.1. Випробування ферми проводиться на стенді створюючи зосереджене вузлове навантаження шляхом підвішування вантажів.

5.2. Ступінь вузлового навантаження визначається вагою металевого млинця і становить 100 або 200 Н.

5.3. На кожному ступені навантаження знімають відліки по тензодатчикам 1-8 і прогиноміру П-1.

5.4. Результати випробувань ферми фіксуються в „Журналі лабораторних робіт”.

6. Обробка результатів експерименту та порівняння теоретичних даних і експериментальних результатів

6.1. В процесі обробки результатів експерименту визначається різниця відліків за тензорезисторами

(13)

де  — відлік на i-тому ступені завантаження;

 — відлік на нульовому ступені завантаження.

6.2. Відносні деформації визначаються як добуток різниці відліків на ціну поділки за формулою:

(14)

6.3. Напруження в елементах ферми визначаються за законом Гука:

(15)

де  — модуль пружності для матеріалу ферми — сталі марки Ст3.

6.4. Зусилля в елементах ферми визначаються за формулою:

(16)

6.5. Визначається різниця відліків за прогиноміром

(17)

де  — відлік на i-тому ступені завантаження;

 — відлік на нульовому ступені завантаження.

6.6. Прогини в середині прольоту ферми визначаються за формулою:

(18)

де  — ціна поділки шкали прогиноміра ПАО-6.

6.7. Визначається відносна похибка між теоретичними і експериментальними значеннями напружень в елементах ферми, а також між теоретичним і експериментальним значеннями прогину ферми,:

(19)

(20)