Исследование косого изгиба балки
Экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями. Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки. Оценка прочности и жесткости балки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.10.2010 |
| Размер файла | 176,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Федеральное Агентство Образования Российской Федерации
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования
Ижевский Государственный Технический Университет
кафедра «Сопротивление материалов»
Лабораторная работа №1
Исследование косого изгиба балки
Выполнил: студент группы 4-56-2, М-ф
Морозов А.С.
Проверил: Урбанович В.С.
Ижевск 2009г.
Цель работы: экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями.
Постановка работы. В ряде случаев для экспериментальной оценки прочности и жесткости элементов конструкций может применяться метод, основанный на использовании механических приборов для измерения линейных и угловых перемещений (индикаторов часового типа (ИЧТ), проги-бомеров, сдвигомеров). Использование указанного метода рассмотрим на примере элемента конструкции в виде стальной (Е =2*105 МПа) балки (L = 0,5 м) прямоугольного (b=7 мм; h = 32 мм) сечения, нагруженной силой Р на расстоянии l=0,4 м под углом б=30° (рис. 1) и работающей в условиях косого изгиба. С этой целью для измерения вертикальной д1э и горизонтальной д2э составляющих максимального прогиба fэ направленного под углом вэ, установлены два ИЧТ И1 и И2. Цена деления ИЧТ равна 0,01 мм. На установке проведено нагружение балки с регистрацией ступеней нагрузки Р и показаний д1э и д2э ИЧТ (табл. 1).
Требуется: определить и сравнить расчетные и экспериментальные значения максимальных перемещений и напряжений.
Рис. 1. Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки
Таблица 1. Результаты испытаний балки при косом изгибе
|
№ Ступени нагружения n |
P, H |
ДP, H |
д1э дел. |
Дд1э дел. |
д2э дел. |
Дд2э дел. |
|
|
0 |
0 |
- |
0 |
- |
0 |
- |
|
|
1 |
10 |
10 |
65 |
65 |
53 |
53 |
|
|
2 |
20 |
10 |
140 |
75 |
112 |
59 |
|
|
3 |
30 |
10 |
214 |
74 |
171 |
59 |
|
|
4 |
40 |
10 |
288 |
74 |
230 |
59 |
1. Расчетное приращение напряжений в опасной точке А на ступень нагружения ДP=10 H:
Ду=МПа
2. Расчетные приращения составляющих максимального прогиба по главным центральным осям инерции:
Ддx=10*0,42*(0,5-0,4/3)*0,5/(2*2*105*106*9,147*10-10)=0,802 мм
Ддy=10*0,42*(0,5-0,4/3)*0,866/(2*2*105*106*1,911*10-8)=0,0665 мм
3. Расчетное приращение результирующего прогиба
Дf= мм
и его направление
в=arctg(1,911*10-8*0,577/9,147*10-10)-300=55,260
4. Проводим обработку экспериментальных данных табл. 1:
д1эcр= мм
д2эcр= мм
5. Экспериментальное приращение результирующего прогиба
Дfэ= мм
и его направление
вэ=arctg(Дд1эcp/Дд1эcp)=arctg(0,575/0,72)=38,60
6. Экспериментальное приращение напряжений в опасной точке А
Дуэ=19,3 МПа
7. Отклонения расчетных от экспериментальных величин:
дf=100(0,805-0,92)/0,92=-12,5%
дв=100(55,260-38,60)/38,60=43,2%
ду=100(10,5-19,3)/19,3=-45,6%
8. Для оценки прочности и жесткости балки сравниваются наибольшие напряжения и перемещения при максимальной нагрузке с допускаемыми напряжениями [у] и перемещениями [f]:
maxуэ=19,3*40/10=77,2 МПа
maxfэ=0,92*40/10=3,68 мм
Выводы
1. Определены расчетные и экспериментальные максимальные напряжения и перемещения при косом изгибе балки.
2. Показано, что при косом изгибе балки расчетные прогибы и напряжения с достаточной для инженерных приложений точностью соответствуют полученным экспериментальным данным.
Подобные документы
Дифференциальное уравнение изгиба призматической балки. Граничные условия для параметров изгиба. Характер изменения прогиба по длине, изгибающие моменты, действующие на балку в любом ее сечении. Значение перерезывающей силы в районе упругого защемления.
курсовая работа [71,2 K], добавлен 28.11.2009Определение нагрузки и расчетных усилий, воспринимаемых балками настила до и после реконструкции здания. Подбор сечения балки настила. Усиление балки увеличением сечения. Расчет поясных швов и опорного узла. Проверка прочности и жесткости усиленной балки.
контрольная работа [49,2 K], добавлен 20.01.2015Определение суммарных величин изгибающих моментов от сосредоточенных сил и равномерно распределенной нагрузки. Построение линий влияния поперечной силы в сечениях. Проверка сечения балки по условиям прочности. Обеспечение местной устойчивости балки.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.10.2014Расчетная схема сварной подкрановой балки. Расчет конструкции и краткая технология изготовления балки. Построение линий влияния и определение величины изгибающего момента для различных сечений балки от веса тяжести. Конструирование опорных узлов балки.
курсовая работа [835,8 K], добавлен 05.03.2013Компоновка и подбор сечения балки. Проверка жесткости и устойчивости балки. Проверка местной устойчивости элементов балки. Конструирование укрупнительного стыка балки и сопряжения балки настила с главной балкой. Компоновка сечения сквозной колонны.
курсовая работа [322,2 K], добавлен 23.06.2019Оценка допустимой нагрузки на балку, исходя из условий прочности. Расчет ядра сечения, растягивающих и сжимающих напряжений в стержне. Анализ наибольшего нормального напряжения стальной балки, лежащей на двух жестких опорах, запаса устойчивости.
контрольная работа [3,1 M], добавлен 27.05.2015Конструирование опорных частей балки с экспериментальным мониторингом сохраняемости геометрии при естественном старении. Расчет внутренних силовых факторов. Определение высоты балки из условия жесткости. Подбор геометрических размеров сечения балки.
курсовая работа [299,2 K], добавлен 17.06.2013Исходные данные для проектирования. Расчет настила, балки настила, главной балки, укрепительного стыка главной балки, колонны. Схема расположения основной ячейки. Определение грузовой площади. Проверка на прочность и устойчивость стенки балки и колонны.
курсовая работа [336,5 K], добавлен 21.05.2010Решение задачи на нахождение параметров изгиба однопролетной балки со свободно опертым и упруго-защемленными концами. Определение значения изгибающих моментов, действующих на балку в любом сечении по её длине и экстремального значения изгибающего момента.
курсовая работа [74,9 K], добавлен 02.12.2009Расчет прокатной балки настила, главной балки, центрально-сжатой колонны, оголовка, планок, базы колонны. Расчетный максимальный изгибающий момент в середине пролета. Общая устойчивость главной балки. Определение предельно допустимого прогиба балки.
курсовая работа [592,2 K], добавлен 06.04.2015
