MECHANIKA BUDOWLI
I
WYTRZYMAŁOŚĆ MATERIAŁÓW
LABORATORIUM
ĆWICZENIE NR 11
TEMAT: WYZNACZENIE ŚRODKA ZGINANIA
AUTORZY:
JAKUB KRZYSZTOFIAK
ALEKSANDRA LUTY
ADAM MICHALAK
gr.5; sem.4; rok akad. 2003/2004
Opis ćwiczenia
Celem ćwiczenia było wyznaczenie środka zginania (lub ścinania) dwóch cienkościennych belek wspornikowych - o przekroju rurowym i kątowym.
W obu przypadkach zakres czynności był jednakowy:
ustawiono nieobciążoną szalkę w punkcie zerowym,
dokonano odczytów początkowych czujników zegarowych lewego
i prawego
obciążono szalkę odważnikami
przesuwano szalkę w przedziale ±40 mm i notowano wskazania czujników
i
co 10 mm
zdjęto odważniki
ponownie ustawiono szalkę w punkcie zerowym i dokonano odczytów początkowych
i
.
Doświadczenie 1 - przekrój rurowy
Wyniki pomiarów
Średnie odczyty początkowe:
Ugięcia punktów L i P:
Kąt skręcenia belki:
Tabela pomiarowa:
Położenie siły [mm] |
Wskazania czujników |
Ugięcie punktów |
Kąt skręcenia Φ[rad] |
||
|
lewy fL |
prawy fP |
lewy uL |
prawy uP |
|
-40 |
5,07 |
3,11 |
-1,735 |
0,94 |
-0,13375 |
-30 |
5,41 |
2,72 |
-1,395 |
0,55 |
-0,09725 |
-20 |
5,77 |
2,14 |
-1,035 |
-0,03 |
-0,05025 |
-10 |
6,14 |
2,01 |
-0,665 |
-0,16 |
-0,02525 |
0 |
6,51 |
1,57 |
-0,295 |
-0,60 |
0,01525 |
10 |
6,89 |
0,88 |
0,085 |
-1,29 |
0,06875 |
20 |
7,23 |
0,47 |
0,425 |
-1,70 |
0,10625 |
30 |
7,59 |
0,06 |
0,785 |
--2,11 |
0,14475 |
40 |
7,92 |
-0,31 |
1,115 |
-2,48 |
0,17975 |
Wykresy przemieszczeń punktów L i P przekroju w zależności od położenia siły
Teoretyczne obliczenia środka zginania przekroju rurowego
Zakładamy równomierny rozkład naprężeń stycznych
na powierzchni
,
jest wypadkową tego rozkładu.
Wyznaczenie funkcji
:
Doświadczenie 2 - przekrój kątowy
Wyniki pomiarów
Średnie odczyty początkowe:
Ugięcia punktów L i P:
Kąt skręcenia belki:
Tabela pomiarowa:
Położenie siły [mm] |
Wskazania czujników |
Ugięcie punktów |
Kąt skręcenia Φ[rad] |
||
|
lewy fL |
prawy fP |
lewy uL |
prawy uP |
|
-40 |
0,68 |
6,81 |
-1,22 |
0,825 |
-0,1022 |
-30 |
0,94 |
6,56 |
-0,96 |
0,575 |
-0,0767 |
-20 |
1,21 |
6,33 |
-0,69 |
0,345 |
-0,0517 |
-10 |
1,45 |
6,08 |
-0,45 |
0,095 |
-0,0272 |
0 |
1,71 |
5,85 |
-0,19 |
-0,135 |
-0,0027 |
10 |
1,96 |
5,63 |
0,06 |
-0,355 |
0,0207 |
20 |
2,21 |
5,39 |
0,31 |
-0,595 |
0,0452 |
30 |
2,45 |
5,12 |
0,55 |
-0,865 |
0,0707 |
40 |
2,70 |
4,95 |
0,80 |
-1,035 |
0,0917 |
|
|
|
|
|
|
Wykresy przemieszczeń punktów L i P przekroju w zależności od położenia siły
Teoretyczne obliczenie środka zginania dla przekroju kątowego
Porównanie wyników otrzymanych doświadczalnie i teoretycznie
Przekrój pręta |
Środek zginania |
|
|
Wartość teoretyczna |
Wartość doświadczalna |
rurowy |
-4,99 cm |
|
kątowy |
-5,30 cm |
|
Położenie środka ciężkości przekroju poprzecznego
rurowy
kątowy