Конструкции из дерева и пластмасс. 2 лабораторные работы

Лабораторная работа №1.

Испытание двухсрезного соединения

на стальных цилиндрических нагелях

Цель и задачи работы

Определить прочность и деформативность соединений на стальных

цилиндрических нагелях.

Общие положения (теоретические сведения)

Нагелем называется гибкий стержень, который соединяет элементы

деревянных конструкций, препятствует их взаимному сдвигу, а сам при этом

работает на изгиб. Нагели изготавливают из стали, древесины твердых пород и

пластмасс, в виде стержней круглого сечения. Их устанавливают в

предварительно просверленные отверстия. Диаметр отверстий для нагеля

делают равным диаметру самого нагеля, чем обеспечивается плотность

соединения и уменьшается опасность раскалывания.

Считается, что нагели работают на срез, хотя на самом деле среза по телу

нагеля не происходит. Древесина мягче нагеля и происходит ее смятие, а сами

нагели — изгибаются, тем не менее, по аналогии с заклепочными

соединениями металла, нагели рассчитываются на срез, а место среза (которого

фактически нет) называют «условным срезом».

Расчетную несущую способность одного цилиндрического нагеля на один

шов сплачивания в соединениях элементов из сосны и ели при направлении

усилий, передаваемых нагелями вдоль волокон и гвоздями под любым углом,

следует определять по таблице 18 СП 64.13330.2017 СНиП II-25-80

«Деревянные конструкции».

Объекты исследования, оборудование, материалы и наглядные пособия

1) Двухсрезное соединение на стальных цилиндрических нагелях

2) Разрывная машина Р-5

3) Индикаторы часового типа с ценой деления 0.01 мм

4) Миллиметровая бумага. Электронный влагомер ЭВ-2К.

Задание на работу (рабочее задание)

Установить разрушающую нагрузку и сравнить ее с расчетной несущей

способностью соединения; построить зависимость деформаций сдвига в

соединении от нагрузки и определить деформацию соединения, отвечающую

расчетной несущей способности; установить нагрузку, соответствующую

величине предельно допустимого сдвига.

3.3. Определение расчетной несущей способности образца

Модуль упругости вдоль волокон: E=10000 МПа; E90=400МПа

где

Rсм = 13 МПа – расчетное сопротивление смятию вдоль волокон

(СНиП II-25-80 табл.3 п.1а гр.1);

R

90

см

= 3 МПа– расчетное сопротивление смятию поперек волокон

(СНиП II-25-80 табл.3 п.4а гр.2);

R

см =_____МПа – расчетное сопротивление смятию под углом =34°;

Rск = 2,1 МПа – максимальное расчетное сопротивление скалыванию

вдоль волокон(СНиП II-25-80 табл.3 п.1а гр.1);

R

ср

ск

– среднее расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон.

Лабораторная работа №2.

Испытание треугольной брусчатой фермы на лобовой врубке

Цель и задачи работы

Изучение работы опорного узла фермы.

Общие положения (теоретические сведения)

Для того чтобы обеспечить работу раскосов только на сжатие, в

треугольных фермах на лобовых врубках принимают раскосную решетку с

нисходящими раскосами. Верхний и нижний пояса, а также сжатые раскосы

треугольных ферм на лобовых врубках обычно выполняются из брусьев или из

бревен. Пояса и раскосы брусчатых ферм на лобовых врубках выполняют из

брусьев одной и той же ширины поперечного сечения, а высоту сечения

элементов определяют соответствующим расчетом. Расчет ферм на лобовых

врубках аналогичен расчету ферм других видов. Отличие состоит в расчете

узлов на лобовых врубках, суть которого изложена в п. 3.4.

Объекты исследования, оборудование, материалы и наглядные пособия

Треугольная брусчатая ферма на лобовых врубках. Разрывная машина Р-

5 Индикаторы часового типа с ценой деления 0.01 мм. Электронный влагомер

ЭВ-2К. Электронный измеритель деформаций АИД-2М с компенсирующим

устройством с выходом шкалы ΔС·10−5.

Задание на работу (рабочее задание)

Установить схему разрушения опоры, определить разрушающую

нагрузку и сравнить её с расчетной несущей способностью соединения,

построить график зависимости деформации смятия врубки при расчетной

нагрузке, вычислить значения нормальных напряжений в ослабленном и

неослабленном сечениях нижнего пояса фермы при действии расчетной

нагрузки.