Чем обусловлено предельное состояние гвоздевых соединений?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Испытание треугольной брусчатой фермы на лобовых врубках.

Цель работы: изучение работы опорного узла фермы.

Задачи: определить расчетную нагрузку на образец и сравнить ее с разрушающей, построить график зависимости деформаций смятия врубки от нагрузки, определить деформацию смятия врубки при расчетной нагрузке, вычислить значение нормальных напряжений в ослабленном и неослабленном сечениях нижнего пояса фермы при действии расчетной нагрузки.

1.
Установление фактических размеров образца

 

Рис. 7 Конструкция треугольной фермы на лобовых врубках

1 – горизонтальный брус нижнего пояса; 2 – наклонный брус верхнего пояса; 3 – клиновидный брус; 4 – временные монтажные деревянные планки. h_в,b – соответственно высота и ширина поперечного сечения наклонного бруса верхнего пояса;

h_н,b – соответственно высота и ширина поперечного сечения горизонтального бруса нижнего пояса;

h_в=67 мм

b= 44 мм

h_н= 67 мм,

b= 44 мм

 

Схема загружения и расстановки приборов.

 

Рис. 8 Схема загружения образца и расстановки приборов

1 – индикаторы; 2 – уголок; 3 – шурупы; 4 – неподвижная опора; 5 –подвижная опора; 6 – тензометры

Определение расчетной несущей способности образца.

 

Рис. 9 Усилия, действующие в лобовой врубке, и эпюра скалывающих напряжений по длине площадки скалывания

Материал – сосна 2 сорт

 - расчётное сопротивление смятию вдоль волокон, равное 13 МПа (Согласно СНиП II-25-80 ”Деревянные конструкции” таб.3 п.1а гр.1)

 - расчётное сопротивление смятию поперёк волокон, равное 3МПа (Согласно СНиП II-25-80 ”Деревянные конструкции” таб.3 п.4а гр.2)

 - расчётное сопротивление смятию под углом α, МПа, равное

 - максимальное расчётное сопротивление смятию вдоль волокон, МПа, равное 2.1 МПа (Согласно СНиП II-25-80 ”Деревянные конструкции” таб.3 п.4в гр.2)

 - среднее расчётное сопротивление смятию вдоль волокон, МПа,

где =0,25 – эмпирический коэффициент при одностороннем скалывании

 - длина площадки скалывания, см

 - плечо пары скалывания, см

Расчётную нагрузку на образец Р определяем по расчётной несущей способности элементов и соединений ферм:

а) из условия скалывания врубки:

б) из условия смятия врубки:

 

в) из условия разрыва нижнего элемента в ослабленном сечении:

При разрыве в неослабленном сечении величина Р определяется из формулы внецентренного растяжения

, МПа

 ‑ полная площадь поперечного сечения нижнего пояса фермы, равная

 ‑ эксцентриситет приложения растягивающей силы в нижнем поясе, равный 1.2 см

                    см³ – момент сопротивления поперечного сечения нижнего пояса фермы

 

г) из условия потери устойчивости наклонного элемента:  

                       ˂70 следовательно, коэффициент продольного изгиба определяем по формуле 7 СНиП II-25-80, т.е.

Поскольку испытание врубки проводят кратковременной нагрузкой, то фактическую несущую способность образца необходимо определять с учётом коэффициента :

=0,67 - усредненное значение коэффициента, учитывающего снижение прочности древесины при длительном действии нагрузки.

 

При изготовлении образца из чистой древесины нагрузка на образец может быть увеличена до значения

= - коэффициент однородности материала (при скалывании 0.7 и 0.27 – при растяжении).

 

 

 

4.

Испытание образца

Таблица 3