Лабораторная работа №3 Испытание фрагмента стальной сквозной колонны на внецентренное сжатие

Цель работы: определить экспериментальным путем значение напряжений , , и в ветвях колонны и сравнить их с найденными теоретически; по теоретическим и экспериментальным данным найти положение нейтральной оси сечения; сделать выводы о действительной работе колонны.

На рисунке 3.1 дана схема испытания фрагмента колонны. Материал ветвей – профильная сталь С245; Е=2,06·10⁵ МПа. Сжимающее усилие на колонну передается гидродомкратом.

На рисунках 3.2 и 3.3 даны схемы поперечного сечения колонны с расположением соответственно тензометров и тензорезисторов.

Рисунок 3.1 – Схема испытания фрагмента колонны
1 – опорные плиты пресса; 2 – ветви колонны; 3 – соединительные планки;
4 – тензометры Гугенбергера с базой l_б=100 мм (4 шт)

Исходные данные:

Рисунок 3.2 – Схема испытания фрагмента колонны
Схема поперечного сечения колонны.
T₁ – T₄ – тензометры Гугенбергера

Рисунок 3.2 – Схема поперечного сечения колонны.
T₁ – T₈ – тензорезисторы

Таблица 4 - Показания тензометров Гугенбергера

Нагрузка, кН	Отсчеты и разности x 0,001 мм
Т1	Т2	Т3	Т4
C	ΔC	C	ΔC	C	ΔC	C	ΔC
Средние разности ΔCi, мм
Относительные деформации εi
Напряжения σi, МПа

Таблица 5 - Показания тензорезисторов

	Т1	Т2	Т3	Т4	Т5	Т6	Т7	Т8
εi
σi, МПа
σ^iср, МПа

Моменты инерции сечений:

Площадь поперечного сечения фрагмента колонны:

Моменты сопротивления сечения по месту установки приборов:

Теоретическое напряжение в контролируемом сечении ветвей внецентренно сжатой колонны определяем по формулам:

Полученные данные вносим в сравнительную таблицу 6. Определим погрешность.

Таблица 6 - Сравнительная таблица напряжений

Напряжения в ветвях	Экспериментальные	Теоретические
по тензометрам	по тензорезисторам	по тензометрам	по тензорезисторам
σ1
σ2
σ3
σ4

Построим эпюры напряжений по экспериментальным и теоретическим данным и определим положения нейтральных осей в плоскости сечения.

Вывод: Имеются различия между экспериментальными и опытными величинами. Максимальное различие согласно показаниям тензометра имеет место для напряжения

Ответы на контрольные вопросы

1) Изменится ли относительная деформация в контролируемых точках сечения, если при прочих равных условиях изменить базу измерения?

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

2) Определить величину сжимающего усилия N, при котором напряжения в ветви №1 достигнут расчетного сопротивления стали по пределу текучести.

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

3) Как будет выглядеть эпюра напряжений, если усилие приложить по оси симметрии сечения? Где будет проходить нейтральная ось?

4) Как определить положение нейтральной оси?

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

5) Найдите показания тензометра Гугенбергера с базой 50 мм в делениях, при которых напряжения в стали С245 достигает расчетного сопротивления по пределу текучести.

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

6) Как изменятся разности отсчетов, относительные деформации и напряжения по сравнению с данными таблицы 4, если при прочих равных условиях фрагмент колонны будет изготовлен из алюминиевых сплавов?

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Дата добавления: 2017-02-01