Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 3

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 3

ИСПЫТАНИЕ ТРЕУГОЛЬНОЙ БРУСЧАТОЙ ФЕРМЫ

На ЛОБОВЫХ ВРУБКАХ

Цель и задачи работы

Цель – изучить работу опорного узла фермы на лобовой врубке.

Задачи – определить: прогнозируемые несущую способность фермы и предельную деформацию смятия врубки, опытные несущую способность фермы, деформацию смятия врубки и нормальные напряжения в нижнем поясе; сравнить экспериментальные и теоретические величины и проанализировать результаты испытаний.

Фактические размеры образца.

Схема нагружения образца и расстановки приборов.

Размеры образца:

l = мм; H = мм; L_в = мм; L_н = мм;

2H/l= , ° ; е = мм; e¢= мм;

h₁= мм (£ h_н /3); l_v = мм (³ 1,5h_н; £ 10h₁);

b_н ´ h_н = ´ мм; b_в ´ h_в = ´ мм.

Порода – , сорт – .

Несущая способность образца при кратковременной нагрузке.

Предельная деформация смятия соединения.

Расчетная несущая способность фермы (при долговременной нагрузке), определяемая из условий:

а) скалывания нижнего пояса по площадке скалывания

= кН,

где - расчетное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон.

= = МПа;

МПа - расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон (в лобовых врубках для максимального напряжения – табл. 6.4);

0,25 – коэффициент (без обжатия площадки скалывания – п. 9.3.6);

k_x= – переходный коэффициент, учитывающий породу древесины (табл. 6.5);

– коэффициент условий работы. Для помещений с влажностью воздуха до 75% и при сочетании постоянной и кратковременной (снеговой) нагрузок = 1,05 (табл. 6.3).

б) смятия врубки нижнего пояса

= кН,

где – расчетное сопротивление смятию под углом древесины нижного пояса.

= МПа;

МПа, МПа – расчетное сопротивление древесины смятию соответственно вдоль и поперек волокон (табл.6.4).

в) разрыва нижнего пояса в ослабленном врубкой сечении (при центрировании узла по оси

нетто) и в неослабленных сечениях (внецентренное растяжение)

= кН,

= кН,

где = МПа – расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон (табл.6.4);

= МПа – расчетное сопротивление изгибу древесины (табл.6.4).

г) прочности на центральное сжатие верхнего пояса (при гибкости =L_В/(0,289b_В)= <35)

= кН,

где = МПа – расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон (табл.6.4).

Расчетная несущая способность фермы (при долговременной нагрузке- из условия )

= кН.

Прогнозируемая несущая способность образца при кратковременной нагрузке в лабораторных условиях

= кН,

где k_дл – коэффициент, учитывающий снижение прочности при длительном действии нагрузки. Принимают k_дл = 0,67 (усредненное значение).

Предельная деформация смятия лобовой врубки:

– при длительном действии нагрузки – _max= 1,5 мм (табл. 8.1).

Испытание образца

Таблица 3.1 Журнал испытания фермы на лобовых врубках

№ этапа нагружения

Нагрузка F, кН кН

Тензорезисторы / тензометры

Индикаторы

Т1

Т2

Т3

Т4

И1

И2

DСср= (DС1+ DС2)/2

Деформация смятия соединения D, мм

отсчет С1 / s1, МПа

приращение отсчета D С1

отсчет С2 / s2, МПа

приращение отсчета D С2

отсчет С3 / s3, МПа

приращение отсчета D С3

отсчет С4 / s4, МПа

приращение отсчета D С4

отсчет С1 / s, МПа

приращение отсчета D С1

отсчет С2 / s, МПа

приращение отсчета D С2

Рис. 3.3. График зависимости деформаций смятия врубки от нагрузки

Экспериментальная несущая способность образца из условия смятия F_оп = кН (при _max.вр = 1,0 мм).

Экспериментальная деформация смятия D_сm.оп = мм (при F_d.вр = кН).

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 3