LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW	Imię, nazwisko: Dariusz Juszczyk
	Nr ćwiczenia: 3	Data wykonania: 25.10.1999		Data zaliczenia:
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie środka sił poprzecznych.	Ocena ze sprawozdania:		Ocena z kolokwium:

Wyznaczenie środka sił poprzecznych ma zasadnicze znaczenie dla prawidłowego zaprojektowania i obciążania konstrukcji z profili cienkościennych. Belki cienkościenne mają odmienne własności od belek wykonanych z profili pełnych. W przypadku profili cienkościennych bardzo ważne jest ustalenie właściwego miejsca przykładania siły poprzecznej. Punkt przykładania siły zwykle nie pokrywa się ze środkiem ciężkości belki. Wprowadzając siłę poprzeczną w niewłaściwym punkcie powodujemy, że w belce oprócz pól naprężeń zginających (normalnych) pojawią się również pola naprężeń skręcających (stycznych). Profile cienkościenne (zwłaszcza otwarte) są mało odporne na naprężenia skręcające i niewłaściwe przyłożenie siły może spowodować bardzo szybkie zniszczenie ich również w przypadku, gdy obliczenia z warunku wytrzymałości na zginanie były przeprowadzone prawidłowo.

ŚRODEK SIŁ POPRZECZNYCH - punkt, przez który przechodzi wypadkowa naprężeń stycznych w konkretnym przekroju belki. Stanowi on ślad przebicia osi, wokół której następuje skręcenie belki z jej płaszczyzną przekroju poprzecznego.

Naprężenia styczne panujące w rozpatrywanym przekroju belki oblicza się ze wzoru Żurawskiego:

Położenie środka sił poprzecznych oblicza się według wzoru:

Wyznaczanie SSP można przeprowadzać tylko w przypadku idealnego zamocowania belki do podłoża. Przez zamocowanie idealne należy rozumieć przytwierdzenie do podłoża wszystkich krawędzi przekroju belki. W przypadku zamocowania nieidealnego dokładne wyznaczenie SSP jest niemożliwe. W przypadku belki ceowej (użytej w ćwiczeniu) zamocowanie do podłoża tylko środnika pozwala tylko na określenie kierunku prawidłowego przyłożenia siły poprzecznej (wzdłuż osi środnika). Jeżeli do podłoża zamocowane są tylko półki, to obciążenie nie zostanie przeniesione prawidłowo i dla takiego przypadku określenie położenia środka sił poprzecznych lub tylko linii, na której powinien się on znajdować nie ma sensu.

Drugim ograniczeniem przy doświadczalnym wyznaczaniu środka sił poprzecznych jest to, aby długość belki wyraźnie przeważała nad pozostałymi wymiarami przekroju.

Obliczenie teoretycznego położenia środka sił poprzecznych:

Wymiary przekroju: b=48mm, h=90mm, δ=1.5mm, L=1000mm

Moment bezwładności przekroju względem osi centralnej x₂:

J_x2=364305 [mm⁴]

Korzystając ze wzoru na położenie środka sił poprzecznych:

X_2Q =-19.21 mm

Doświadczalny środek sił poprzecznych wyznacza się na podstawie wyników uzyskanych w trakcie przeprowadzania próby. Dla dwóch punktów każdej prostej na wykresie wyznaczyłem równanie prostej:

Równanie prostej dla wskazań lewego czujnika ma postać:

X=-20; yl=4.08;

X=0; yl=4.69;

y=0.03x+4.69;

Równanie prostej dla wskazań prawego czujnika:

X=-20; yp=4.6;

X=0; yp=3.38;

y=-0.061x+3.38;

Wyznaczając punkt przecięcia tych prostych otrzymujemy położenie doświad-czalnego środka sił poprzecznych:

X_2Q=-14.39 mm

---