Експериментальна частина

Теоретична частина

У таблиці 3.2 наведені результати статичних розрахунків на міцність кроквяної ферми від одиничних навантажень. Розрахунки виконано за допомогою ПЕОМ по програмі "OSCAR" для фактичних перерізів ферми. Для різних варіантів завантаження визначені поздовжні сили N у стержнях ферми й осьові напруження s_ос. Переміщення ферми f_т від одиничних навантажень при тих же завантаженнях наведені в таблиці 3.3.

Таблиця 3.2 - Теоретичні зусилля і осьові напруження від одиничних навантажень

Положення елемента для різних схем завантаження	Елемент ферми	Зусилля Ni (кН) для схеми навантаження	Переріз	Площа А, см^2	Моменти інерції, см^4	Напруження σос (кН/см) при схемі завантаження
				Ix	Iy
Верхній пояс	3-4	-2,5	-3,46	-1,15	-4,62	2L130х90х10	42,6			0,092	0,130	0,042	0,17
4-5	-2,5	-3,46	-1,15	-4,62
5-6	-1,46	-2,92	-1,76	-4,67	0,054	0,108	0,065	0,172
Нижній пояс	1-14	2,07	2,6	0,65	3,26	2L100х75х10	33,4			0,062	0,078	0,019	0,098
14-13	1,63	3,15	1,48	4,63	0,058	0,094	0,044	0,139
Розкоси і стійки	1-3	-2,6	-3,27	-0,82	-4,09	2L120х80х8	31,2			0,160	0,200	0,050	0,252
3-14	0,54	1,06	0,63	1,68	2L60х6	13,8	46.3	11,4	0,039	0,077	0,046	0,122
4-14	-0,99	-0,99	0,00	-0,99	0,104	0,104	0,000	0,104
5-14	0,86	0,45	-0,50	-0,05	0,062	0,033	0,036	0,004
5-13	-0,74	-0,38	0,41	0,03	0,118	0,061	0,066	0,005
6-13	0,29	0,56	-0,63	-0,05	2L60х6	13,8	19,5	0,021	0,040	0,046	0,004

Таблиця 3.3 - Переміщення ферми f_т від одиничних навантажень (F =1)

Номер точки	Переміщення для схеми завантаження, см
	0,008	0,013	0,005	0,017
	0,007	0,014	0,007	0,021

По максимально напруженому елементу можна визначити найбільше теоретичне навантаження на вузол ферми із умови міцності

F_max = σ_y /σ^T_oc (3.1)

де s_y - межа текучості сталі ферми, визначена за результатами механічних досліджень зразків матеріалу ферми;

s^Т_ос - теоретичне значення осьового напруження в елементі ферми (табл. 2.2).

За максимальним теоретичним прогином можна визначити найбільше теоретичне навантаження на вузол ферми із умови жорсткості

F_max = f_T / f ′_T (3.2)

де f_Т - максимальний теоретичний прогин ферми;

f ′_Т - максимальний прогин ферми від одиничного навантаження (таблиця 3.3).

За теоретичну несучу здатність ферми приймають менше з двох отриманих F_max і призначають 3-4 ступені навантаження ферми під час проведення випробування до значення, що не перевищує 0,5 F_max.

Експериментальні випробування проводять після того, як отримані всі дані першого етапу дослідження: проведено обстеження конструкції; виконані перевірочні розрахунки; визначені теоретичні значення контрольованих навантажень.

До початку випробувань перевіряють основні перерізи, нумерацію та прив'язку наклеєних на них тензодатчиків (рис. 3.2, 3.3).

Рисунок 3.2 - Схеми прив’язки тензодатчиків у перерізах, що випробовуються

Рисунок 3.3 - Схеми прив’язки тензодатчиків у перерізах, що випробовуються

Завантаження ферми здійснюється двома насосними станціями за допомогою гідравлічних домкратів. Схеми можливих варіантів завантаження показані на рис. 3.4. Кожний домкрат через траверсу передає навантаження на два вузли (за виключенням схеми №3).

Для контролю за рівнем навантаження на вузли ферми під час проведення експерименту користуються технічним манометром насосної станції, попередньо обчисливши тиск масла (кг/см²) в домкратах при заданих навантаженнях

де F - навантаження на домкрат в кг;

А_П - площа поршня домкрата в см².

В лабораторній установці використовуються домкрати ДГ-50 з діаметром поршня 125 мм.

Для вимірювання прогинів на ферму встановлено прогиноміри Аистова ПАО-6. Прогиноміри встановлено у точках 13 та 14 (рис.3.1).

Вимірювання фібрових деформацій в елементах кроквяної ферми відбувається за допомогою тензорезисторів, які наклеєні на кутики у кількості 3-6шт на кожний. Відліки деформацій виконуються багатоканальною тензометричною системою ВНП-8 або автоматичним вимірювачем деформацій АВД-4. Інструкція по роботі з ВНП-8 наведена у додатку 2.

Експериментальне навантаження на ферму прикладається ступенево. Тривалість витримки конструкції під навантаженням складає 10-15 хвилини на кожній ступені навантаження. В кінці кожного етапу знімають відліки по приладам і результати заносять до журналу лабораторних робіт.

в)

г)

а)

б)

Рисунок 3.4 - Можливі схеми завантаження ферм

а-г – варіанти завантаження ферми

Дата добавления: 2015-04-30