|
|
|
5. Wyznaczanie środka sił poprzecznych (SSP) ceownika oraz badania zmian własności nośnych belek cienkościennych przy różnych
|
|
|
|
|
|
|
|
Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie położenia środka sił poprzecznych dla
cienkościennej belki wspornikowej o przekroju ceowym oraz porównanie otrzymanego wyniku z wynikiem obliczeń teoretycznych.
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
b) wymiary badanego ceownika
b= 48[mm] , h= 90[mm] g=1,5[mm]
c)Współrzędne środka ciężkości: 
d)Moment bezwładności względem osi 
- obliczeniowe : 
-doświadczalne: 
b) Wykres oraz położenie SSP
Ceownik naniesiony na wykresie nie jest proporcjonalny, należy go traktować poglądowo.
