Laboratorium Wytrzymałości materiałów	Imię i nazwisko: Karol Zarzycki Rok, grupa: III , 302MB
Numer i temat ćwiczenia: 5. Wyznaczanie środka sił poprzecznych (SSP) ceownika oraz badania zmian własności nośnych belek cienkościennych przy różnych warunkach zamocowania.	Data wykonania 11.11.2010r	Przygotowanie	Sprawozdanie
				Sprawdzian	Ocena:

1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie położenia środka sił poprzecznych dla

cienkościennej belki wspornikowej o przekroju ceowym oraz porównanie otrzymanego wyniku z wynikiem obliczeń teoretycznych.

2. Wstęp teoretyczny

a)Przekroje elementy cienkościennych często ulegają spaczeniu (deplanacji), nawet gdy nie

występują momenty skręcające. Deformacje te są niejednakowe na długości elementu i powodują występowanie dodatkowych naprężeń. Z tych względów, w analizie elementów cienkościennych nie można stosować zasady płaskich przekrojów, konieczne jest uwzględnienie występujących deformacji. Pręty cienkościenne cechuje wrażliwość na sposób i miejsce przyłożenia obciążenia, nie można do nich stosować zasady Saint-Venanta. Często dochodzi do ich skręcania, nawet jeśli nie są obciążone momentami skręcającymi. Aby wyeliminować skręcanie elementów cienkościennych, obciążenie powinno być przyłożone tak, aby linia jego działania przechodziła przez punkt zwany środkiem sił poprzecznych(ślad przebicia osi wokół której następuje skręcenie belki z płaszczyzną przekroju). Dla profili bisy metrycznych środek ścinania pokrywa się ze środkiem ciężkości, natomiast w przekrojach monosymetrycznych jest przesunięty w stosunku do środka ciężkości i leży na jednej z głównych centralnych osi bezwładności, osi będącej jednocześnie osią symetrii.

b) siła poprzeczna- siła tnąca działająca prostopadle do osi pręta, może wywołać ugięcie pręta , lub tez skręcenie jeśli nie przechodzi przez SSP.

c)SSP można wyznaczyć doświadczalnie oraz przy pomocy wzorów.

d) schemat stanowiska do badania

Stanowisko pomiarowe składa się ze wspornikowej belki ceowej 1 utwierdzonej w podstawie. Belka jest obciążona na końcu siłą skupioną Q. W celu wyeliminowania lokalnych odkształceń, obciążenie przekazywane jest na belkę za pomocą przepony 2 przyspawanej do jej końca. Szalka z ciężarkiem jest mocowana do tulejki 4, która może się przesuwać w kierunku poziomym. Położenie ciężaru odczytujemy wg skali 3 umieszczonej na przeponie. Do pomiaru przemieszczeń belki (skręcenia) służą dwa czujniki zegarowe 5, których końcówki pomiarowe są umieszczone w punktach L i P.

3.Opracowanie wyników pomiarów

a)Tabela pomiarowa

	x2	Czujnik Lewy [mm]	Czujnik Prawy [mm]
1	-40	4,15	5,42
2	-30	4,36	4,99
3	-20	4,56	4,58
4	-10	4,74	4,19
5	0	5,17	3,04
6	10	5,38	2,7
7	20	5,58	2,29

b) wymiary badanego ceownika

b= 48[mm] , h= 90[mm] g=1,5[mm]

c)Współrzędne środka ciężkości:

d)Moment bezwładności względem osi

4. Wyniki obliczeń

a) Położenie SSP

- obliczeniowe :

-doświadczalne:

b) Wykres oraz położenie SSP

Ceownik naniesiony na wykresie nie jest proporcjonalny, należy go traktować poglądowo.

5.Wnioski

Z obliczeń wynikło ,iż SSP leży bliżej środnika belki w porównaniu do wyznaczonego doświadczalnie SSP. Powstała różnica może być wynikiem:

-błędu odczytu wartości wskazań czujników pomiarowych,

-błędu odczytu położenia ciężaru względem osi środnika,

Środek sił poprzecznych w ceowniku znajduje się poza przekrojem poprzecznym kształtownika. Aby w ceowniku nie wywołać naprężeń skręcających, które miałyby wysokie wartości w miejscu zamocowania, należałoby przyspawać wspornik na który działałaby siła poprzeczna przechodząca przez SSP(siła wywołała by wyłącznie naprężenia rozciągające/ściskające w miejscu zamocowania belki).Zredukować naprężenia można także poprzez wmontowanie dodatkowych elementów pomiędzy ramiona ceownika- wtedy część naprężeń z miejsca zamocowania przejmie dodatkowy element.

Przykładowe położenia SSP w rożnych kształtownikach przedstawia rys. poniżej.

---