Испытание стойки для определения нагрузки Эйлера на смятие стойки - Строительство и ремонт

Испытание раскоса используется для определения нагрузки Эйлера на изгиб раскоса. Раскосы – это длинные, тонкие колонны, которые разрушаются при смятии за некоторое время до достижения предела текучести при сжатии.

Нагрузка Эйлера на изгиб – это критическое значение нагрузки, которое заставляет стойку резко изгибаться в одну сторону и разрушаться до достижения приемлемой деформации сжатия. В момент разрушения фактическое сжимающее напряжение в точке разрушения может быть меньше предельной прочности на сжатие.

Смятие происходит из-за несовершенства прямолинейности раскоса, приложенной нагрузки не по оси раскоса, и одна часть материала может поддаваться сжатию быстрее, чем другие, из-за отсутствия однородности свойств материала по всему раскосу.

Аппарат для испытания раскосов, предназначенный для проведения испытаний раскосов различной длины, с шарнирными или фиксированными концами, используется для определения нагрузки Эйлера на смятие раскоса.

Теория и принцип

В случае очень длинных колонн разрушение происходит в основном из-за изгиба. Соотношения Эйлера дают разрушающую нагрузку для длинных колонн при различных состояниях концов:

Где:

E: модуль упругости материала (2,1 x 105N/mm2)

I: Момент инерции поперечного сечения стойки (мм4)

L: Эффективная длина раскоса, которая равна общей длине раскоса (L), когда оба конца шарнирно закреплены, 0,5L, когда концы закреплены, L/(2)^0,5, когда один конец закреплен, а другой шарнирно закреплен, и 2L, когда один конец закреплен, а другой свободен.

Оборудование

Аппарат для испытания распорки

Штангенциркульная линейка Венира

Машина для испытания на смятие

Процедура испытания распорки

Очистите распорку с помощью наждачной бумаги.

Отрегулируйте канатный ползун в соответствии с длиной распорки и поместите распорку между верхним и нижним адаптером.

Для испытаний с шарнирным концом предусмотрены два шарика, которые необходимо затянуть должным образом для обеспечения фиксации конца.

Переместите боковой скользящий блок так, чтобы распорка микрометра находилась примерно напротив средней точки длины распорки, и крепко зажмите ее.

Теперь отрегулируйте скользящий держатель микрометра так, чтобы микрометр оказался точно в средней точке распорки.

Поместите подвеску с грузом над верхним гнездом так, чтобы нагрузка была чисто осевой.

Установите переключатель “вкл” так, чтобы всякий раз, когда микрометр касается распорки, загоралась индикаторная лампа.

Осторожно вращая раскос пальцами на один оборот, отмечают максимальные и минимальные показания микрометра. Это делается для того, чтобы определить направление искривления раскоса, а также получить величину начального искривления.

Раскос должен быть установлен таким образом, чтобы начальная кривизна находилась в стороне от микрометра. Сначала определите начальное показание микрометра при начальном искривлении в сторону от микрометра.

Затем добавьте грузы (с шагом l кг) с обеих сторон подвеса так, чтобы раскос изогнулся в направлении от микрометра, и запишите показания.

Разница между двумя показаниями дает фактический прогиб из-за добавленных грузов. Не поворачивайте подкос во время добавления грузов, так как подкос необходимо держать так, чтобы кривизна всегда была направлена в одну сторону.

Графики

Постройте график зависимости нагрузки (P) от полного прогиба раскоса при приложении определенной нагрузки (Delta).

Зависимость нагрузки смятия от прогиба стойки

Расчет

Для расчета нагрузки на смятие стойки используйте формулу Эйлера. Уравнение приведено выше, это уравнение 1.

Результаты

1. По формуле Эйлера = ___________N

2. Экспериментальные значения = _________N

Читайте также: Основные понятия устойчивости конструкции

Читайте далее: