Strona 1
Ćwiczenia wykonywaliśmy dla belki teowej o następującym schemacie statycznym.
Doświadczenie 1 Pomiar linii ugięcia belki.
W celu pomierzenia linii ugięcia belki obciążyliśmy belkę siłami o następujących wartościach:
- 1kG w punktach: 1,2,4,6;
- 2kG w punktach: 3,5;
Każdorazowo przed i po obciążeniu belki dokonywaliśmy odczytu na czujnikach zegarowych, na podstawie których obliczyliśmy wartości ugięć każdego punktu. Wyniki umieściliśmy w tabeli.
Tabela 1.
| Nr punktu | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 
| Obciążenie[kg] | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 
| OP | 5.40 | 6.00 | 5.82 | 5.21 | 4.31 | 2.98 | 
| OK. | 4.97 | 5.23 | 4.86 | 4.26 | 3.56 | 3.37 | 
| [mm] | -0.43 | -0.77 | -0.96 | -0.95 | -0.75 | 0.39 | 
Doświadczenie 2 Sprawdzenie twierdzenia o wzajemności przemieszczeń.
W tym celu obciążyliśmy belkę w punkcie 4 siłą o wartościach 5kG, po czym zmierzyliśmy przemieszczenie w punkcie 2. Następnie w punkcie 2 przyłożyliśmy siłę o tej samej wartości i zmierzyliśmy ugięcie w punkcie 4.
Tabela 2.
| Pomiar | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 6 | 
| Siła[kg] | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 
| Pkt.zaczepienia | 1 | 1 | 1 | 5 | 5 | 5 | 
| Pkt.odczytu | 5 | 5 | 5 | 1 | 1 | 1 | 
| OP | 4.31 | 4.29 | 4.29 | 5.38 | 5.38 | 5.38 | 
| OK | 4.05 | 4.05 | 4.05 | 5.12 | 5.13 | 5.13 | 
| [mm] | -0.26 | -0.24 | -0.24 | -0.26 | -0.25 | -0.25 | 
śr= - 0.247 [mm] śr= -0.253 [mm]
Równanie Betti-Maxwella zostało spełnione. Pomiary potwierdzają zależności między przemieszczeniami.
Strona 2
Doświadczenie 3 Sprawdzenie twierdzenia Betti - Maxwella.
Belkę obciążyliśmy dwoma grupami sił:
I : P.= 1kG, P. =2kG, P. =2kG;
II: P.=2kG, P. =1kG, P.=1kG.
Przy obciążeniu belki I grupą sił obliczyliśmy przemieszczenia w punktach: 4,5,6, natomiast obciążając belkę II grupą sił obliczyliśmy przemieszczenia w punktach: 1,2,3. Wyniki umieściliśmy w tabeli.
Tabela 3.
| Pomiar | 
 | I | 
 | 
 | II | 
 | 
| Nr pkt. | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 
| 1 | 1kg | 1kg | 1kg | -0.18 | -0.17 | -0.17 | 
| 2 | 2kg | 2kg | 2kg | -0.33 | -0.31 | -0.31 | 
| 3 | 2kg | 2kg | 2kg | -0.42 | -0.40 | -0.41 | 
| 4 | -0.68 | -0.68 | -0.69 | 2kg | 2kg | 2kg | 
| 5 | -0.51 | -0.52 | -0.52 | 1kg | 1kg | 1kg | 
| 6 | 0.27 | 0.27 | 0.28 | 1kg | 1kg | 1kg | 
śr= -0.927[mm] śr= -0.900[mm]
Doświadczenie 4. Wykorzystanie tw. Betti - Maxwella dla obliczenia linii ugięcia.
W tym celu obciążyliśmy belkę w punkcie 4 siłą o wartości 5kG i pomierzyliśmy przemieszczenia dla wszystkich punktów belki. Następnie na podstawie uzyskanych wartości przemieszczeń obliczyliśmy wartości linii ugięcia belki dla P.=1kG. Otrzymane wartości są wartościami linii wpływu ugięcia belki. Wszystkie pomiary umieściliśmy w tabeli.
Tabela 4.
| Nr punktu Nr pomiaru | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 
| I | -0.38 | -0.71 | -0.89 | -0.86 | -0.66 | 0.35 | 
| II | -0.39 | -0.70 | -0.88 | -0.85 | -0.66 | 0.34 | 
| III | -0.39 | -0.71 | -0.88 | -0.85 | -0.63 | 0.34 | 
| P.=49.05N | -0.387 | -0.707 | -0.883 | -0.853 | -0.65 | 0.343 | 
| P.=1.00N | = -0.0079mm | = -0.014mm | = -0.018mm | = -0.017mm | = -0.013mm | =0.007mm | 
Strona 3
Obliczenia teoretyczne wykonano przy użyciu programu FRANK.
Wszystkie wartości uzyskane w podczas przeprowadzanych doświadczeń są obarczone błędami odczytu na czujnikach zegarowych wynikającymi z :
niedokładności odczytu na skali czujnika zegarowego,
niedokładności odczytu spowodowanej nieprzyleganiem czujnika do krawędzi belki teowej,
niesprawności czujnika zegarowego.
Pomimo tego wartości uzyskane w Doświadczeniu 1 są porównywalne z obliczeniami teoretycznymi wykonanymi przy wykorzystaniu programu FRANK. W Doświadczeniu 4 błędy odczytu na zegarze 3 i 5 spowodowały przekłamanie w wykresie linii wpływu ugięcia belki.
POLITECHNIKA GDAŃSKA
WYDZIAŁ BUDOWNICTWA LĄDOWEGO
KATEDRA MECHANIKI BUDOWLI
ĆWICZENIE NR 6
„BADANIE PRZEMIESZCZEŃ UKŁADÓW STATYCZNIE WYZNACZALNYCH”
Wykonali :
Paweł Klimaszewski
Zbigniew Butkiewicz
Maciej Wagner
Wydz. B.L.
sem.V KBI