Katedra Mechaniki Budowli i Mostów Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska	Metody doświadczalne w analizie konstrukcji sprawozdanie z laboratorium ćwiczenie nr 16	Budownictwo studia inżynierskie stacjonarne, sem. IV
		Rok akademicki 2013/2014
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie odkształceń w prętach kratownicy. Badanie stateczności prętów. Data wykonania ćwiczenia: 2014.03.10 Data oddania sprawozdania: 2014.04.24 Prowadzący: dr inż. Agnieszka Tomaszewska Grupa dziekańska: 10 Zespół wykonujący ćwiczenie: B4 Autor/Autorzy opracowania: Oświadczam(y), że niniejsze sprawozdanie zostało opracowane samodzielnie, na podstawie zdobytej wiedzy, dostępnej literatury oraz wyników uzyskanych w laboratorium (dołączonych do sprawozdania)
Uwagi sprawdzającego:

1. Opis ćwiczenia

Przeprowadzone badanie miało na celu wyznaczenie odkształceń w prętach kratownicy, która została obciążona pojedynczą siłą skupioną. Na siedmiu prętach (jak na schemacie poniżej) zamocowano tensometry umożliwiające pomiar naprężeń powstałych po przyłożeniu siły. Badanie rozpoczęto od odczytania wartości naprężeń przy braku obciążenia, a następnie co 400N zwiększano wartość siły skupionej do 2kN (łącznie otrzymano sześć pomiarów) za każdym razem odczytując naprężenia na badanych prętach.

Siła skupiona przykładana była w węźle, w którym zbiegają się pręty 1, 2, 3 i 4.

Rys. 1 – model badanej kratownicy

1. Wyniki pomiarów

Siła P	Odkształcenia w prętach (•10^-6)
	PRĘT 1
0 N	0
400 N	-75
800 N	-172
1200 N	-255
1600 N	-335
2000 N	-413

1. Obliczenia teoretyczne

2. Wykresy zależności obliczonych naprężeń od pomierzonych odkształceń

• PRĘT 1

S1 S1	σ1	ε1 (•10^-6)	BŁĄD
0,4•(-2,01) = -0,804	-16,752	-79,8	6,02%
0,8•(-2,01) = -1,608	-33,504	-159,5	7,84%
1,2•(-2,01) = -2,412	-50,256	-239,3	6,56%
1,6•(-2,01) = -3,216	-67,008	-319,0	5,02%
2,0•(-2,01) = -4,02	-83,76	-398,8	3,56%

• PRĘT 2

S2	σ2	ε2 (•10^-6)	BŁĄD
0,4•(-2,31) = -0,924	-19,252	-91,7	8,40%
0,8•(-2,31) = -1,848	-38,504	-183,4	7,42%
1,2•(-2,31) = -2,772	-57,756	-275,0	5,82%
1,6•(-2,31) = -3,696	-77,008	-366,7	4,72%
2,0•(-2,31) = -4,62	-96,26	-458,4	3,62%

• PRĘT 3

S3	σ3	ε3 (•10^-6)	BŁĄD
0,4•(-0,95) = -0,38	-7,916	-37,7	15,20%
0,8•(-0,95) = -0,76	-15,832	-75,4	2,12%
1,2•(-0,95) = -1,14	-23,748	-113,0	0,88%
1,6•(-0,95) = -1,52	-31,664	-150,7	1,53%
2,0•(-0,95) = -1,9	-39,58	-188,4	1,38%

• PRĘT 4

S4	σ4	ε4 (•10^-6)	BŁĄD
0,4•(-0,47) = -0,188	-3,916	-18,6	46,24%
0,8•(-0,47) = -0,376	-7,832	-37,3	3,49%
1,2•(-0,47) = -0,564	-11,748	-55,9	3,40%
1,6•(-0,47) = -0,752	-15,664	-74,6	6,17%
2,0•(-0,47) = -0,94	-19,58	-93,2	4,51%

• PRĘT 5

S5	σ5	ε5 (•10^-6)	BŁĄD
0,4•2,66 = 1,064	22,168	105,6	16,48%
0,8•2,66 = 2,128	44,336	211,1	11,32%
1,2•2,66 = 3,192	66,504	316,7	11,78%
1,6•2,66 = 4,256	88,672	422,2	12,27%
2,0•2,66 = 5,32	110,84	527,8	11,22%

• PRĘT 6

S6	σ6	ε6 (•10^-6)	BŁĄD
0,4•0,95 = 0,38	7,916	37,7	32,63%
0,8•0,95 = 0,76	15,832	75,4	12,73%
1,2•0,95 = 1,14	23,748	113,0	14,16%
1,6•0,95 = 1,52	31,664	150,7	14,80%
2,0•0,95 = 1,9	39,58	188,4	12,53%

• PRĘT 7

S7	σ7	ε7 (•10^-6)	BŁĄD
0,4•0,47 = 0,188	3,916	18,6	88,17%
0,8•0,47 = 0,376	7,832	37,3	26,01%
1,2•0,47 = 0,564	11,748	55,9	28,55%
1,6•0,47 = 0,752	15,664	74,6	30,03%
2,0•0,47 = 0,94	19,58	93,2	24,46%

1. Porównanie wyników

	ŚREDNI BŁĄD
PRĘT 1	5,80%
PRĘT 2	6,00%
PRĘT 3	4,22%
PRĘT 4	12,76%
PRĘT 5	12,61%
PRĘT 6	17,37%
PRĘT 7	39,44%

1. Uwagi własne

Uzyskane wyniki odkształceń dla prętów od 1 do 6 różnią się w sposób nieznaczny od odkształceń z obliczeń teoretycznych w zakresie od 4,22% do 17,37%. Błędy mogą wynikać z faktu, iż kratownica obliczana jest teoretycznie jako wolno podparta (brak momentów na podporach, które w rzeczywistości występowały podczas wykonywania doświadczenia) oraz z faktu, że przy odczytywaniu wartości odkształceń dla siły 0 kN występowały odkształcenia, które w rzeczywistości nie występują. Na potrzeby obliczeń uwzględniono fakt, że przy braku obciążenia nie występują odkształcenia i odjęto od pozostałych wyników odkształcenie początkowe. W przypadku pręta 7 uzyskano wynik znacznie odbiegający od obliczeń (39,44%). Może to wynikać z błędów popełnionych przy odczytywaniu wartości odkształceń. W takim przypadku badanie dla tego pręta należałoby powtórzyć.