Статические испытания металлической балки (Исследование прочности и жесткости металлической балки)

Лабораторная работа №1

«Статические испытания металлической балки»

Цель работы: исследовать прочность и жесткость металлической балки.

Нормативное обеспечение работы (государственные стандарты):

1  Тензорезисторы. Общие технические условия;

2  Тензометры для измерения линейных деформаций строительных материалов и конструкций. Общие технические условия;

3  Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия.

Техническое обеспечение работы:

1  стационарный испытательный стенд;

2  гидравлический домкрат системы ЦНИИСК;

3  насосная станция НСР-400 с маслопроводом;

4  динамометр системы Токаря;

5  металлическая балка из двутавра №24 пролетом 2,5 м;

6  три тензорезистора с базой 20 мм (на балке);

7  металлическая деталь с наклеенным на нее компенсационным тензорезистором с базой 20 мм;

8  тензорезистивный прибор ИДЦ-1;

9  тензометры Гугенбергера с базой 20 мм – 2 шт.;

10  прогибомер Максимова;

11  индикатор часового типа с кронштейном для его крепления.

Рис.1. Схема загружения и расположения приборов на балке

Характеристики балки:

; ; ; ; .

Определяем теоретические значения напряжений в местах наклейки тензорезисторов Tr-1  и Tr-3 при P=5…40 кН . ∆Р=5 кН.

.

Tr-1:                ;

                        ;

                        .

Tr-3:                ;

                        ;

                        .

Определяем теоретические значения напряжений в местах наклейки тензорезистора Tr-2 при P=5…40 кН. ∆Р=5 кН.

.

Tr-2:                ;

                        ;

                        .

Определяем теоретические значения прогибов в середине пролета балки при P=5…40 кН. ∆Р=5 кН.

.

                        ;

                        ;

                            .

Таблица 1  

Р кН	Tr-1					Tr-2					Tr-3					T-1				T-2
	с	∆с	str	s	str/s	с	∆с	str	s	str/s	с	∆с	str	s	str/s	с	∆с	st МПа	st/s	с	∆с	st МПа	st/s
			МПа					МПа					МПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
0	1016	0	0	0	-	1112	0	0	0	-	1143	0	0	0	-	0	0	0	-	50	0	0	0
5	1020	4	8,4	9,95	0,84	1111	-1	-2,1	-1,66	1,27	1139	-4	-8,4	-7,35	1,14	1	1	10,5	1,06	49	-1	-10,5	1,43
10	1025	9	18,9	19,89	0,95	1111	-1	-2,1	-3,32	0,63	1137	-6	-12,6	-14,71	0,86	2	2	21	1,06	49	-1	-10,5	0,71
15	1030	14	29,4	29,84	0,99	1110	-2	-4,2	-4,98	0,84	1133	-10	-21,0	-22,05	0,95	3	3	31,5	1,06	48	-2	-21,0	0,95
20	1032	16	33,6	39,79	0,84	1108	-4	-8,4	-6,65	1,27	1129	-14	-29,4	-29,41	1,00	4	4	42	1,06	47	-3	-31,5	1,07
25	1040	24	50,4	49,74	1,01	1107	-5	-10,5	-8,31	1,27	1125	-18	-37,8	-36,76	1,03	5	5	52,5	1,06	47	-3	-31,5	0,86
30	1043	27	56,7	59,69	0,95	1107	-5	-10,5	-9,97	1,05	1121	-22	-46,2	-44,12	1,05	5	5	52,5	0,88	46	-4	-42,0	0,95
35	1049	33	69,3	69,64	1,00	1106	-6	-12,6	-11,63	1,08	1116	-27	-56,7	-51,47	1,1	8	8	84	1,2	45	-5	-52,5	1,02
40	1055	39	81,9	79,58	1,03	1106	-6	-12,6	-13,29	0,95	1115	-28	-58,8	-58,82	1,00	9	9	94,5	1,19	44	-6	-63,0	1,07