POLITECHNIKA GDAŃSKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA LĄDOWEGO

KATEDRA MECHANIKI BUDOWLI

LABORATORIUM Z

MECHANIKI BUDOWLI

I WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW

TEMAT ĆWICZENIA :

SKRĘCANIE SWOBODNE PRĘTA O PRZEKROJU PIERŚCIENIOWYM ZAMKNIĘTYM I OTWARTYM

Wykonali:

Kraczkowski Tomasz

Gabryelewicz Michał

Czynsz Jacek

Szczegielniak Mirosław

WILiS, sem IV

I. Opis doświadczenia

Celem doświadczenia jest porównanie pracy na skręcanie swobodne pręta o przekroju pierścieniowym zamkniętym i otwartym. Ćwiczenie wykonuje się dla prętów o schemacie statycznym dla skręcanych belek (wykonanych z mosiądzu) o przekroju pierścieniowym.

W doświadczeniu nr 1 poddaje się działaniu stałego momentu skręcającego. Stan przemieszczeń pręta polega na sztywnym obrocie poszczególnych przekrojów. Natomiast w doświadczeniu nr 2 podobnie jak w doświadczeniu 1 pręt poddany jest działaniu stałego momentu skręcającego , jednak przekroje poprzeczne po odkształceniu nie pozostają płaskie(występuje zjawisko deplanacji). Skręcanie swobodne jest możliwe dzięki zapewnieniu nieograniczonej deplanacji na końcach pręta.

II. Przebieg doświadczenia

Oba doświadczenia wykonuje się w podobny sposób ale przy różnych momentach skręcających:

• Obciążenie pręta momentem skręcającym: M₀=P x r₀ poprzez przyłożenie siły P na ramieniu r₀ ;

• Dokonanie odczytów początkowych'

• Obciążenie pręta momentem skręcającym: M₁=P x r₁ poprzez przyłożenie siły P na dowolnym ramieniu r₁ (określonym przez jedno z nacięć wykonanych na dźwigni);

• Odczytanie wskazań;

Doświadczenia należy powtórzyć trzy krotnie.

III. Wyniki pomiarów

1. Przekrój zamknięty

Seria odczytów	Nr punktu	1	2
Odczyt I	OP	2,32	4,82
		OK.	2,3	4,71
		δ [m]	0,00002	0,00011
	Odczyt II	OP	2,33	4,83
		OK.	2,305	4,72
		δ [m]	0,000025	0,00011
	Odczyt III	OP	2,33	4,85
		OK.	2,3	4,71
		δ [m]	0,03	0,14
	δśr	0,00003	0,00014
	δobl	0,00003	0,00014
	Błąd [%]	0	0

2. Przekrój otwarty

Seria odczytów	Nr punktu	1	2
Odczyt I	OP	3,69	1,48
		OK.	3,59	1,09
		δ [m]	0,0001	0,00039
	Odczyt II	OP	3,67	1,45
		OK.	3,59	1,09
		δ [m]	0,00008	0,00036
	Odczyt III	OP	3,68	1,48
		OK.	3,59	1,08
		δ [m]	0,00009	0,0004
	δśr	0,00009	0,000383333
	δobl	0,00009	0,00038
	Błąd [%]	0	1

IV. Obliczenia teoretyczne

1. przekrój zamknięty

=

Dla l=0.5m

12x10^-4rad

Dla l=0.1m

2,4x10^-4rad

2. przekrój otwarty

=
,087448

Dla l=0.5m

55x10^-4rad

Dla l=0.1m

11x10^-4rad

IV. Porównanie wartości

a)przekrój zamknięty

Punkt	Wartość teoretyczna [rad x10^-4]	Wartość dośw. [rad x10^-4]
1	3	2,4
2	14	12

b)przekrój otwarty

Punkt	Wartość teoretyczna [rad x10^-3]	Wartość dośw. [rad x10^-3]
1	11	9
2	55

V. Wnioski i uwagi:

Obliczenia (zarówno teoretyczne jak i doświadczalne) wyraźnie dowodzą, że kąt skręcania w przekroju otwartym jest dużo większy od kąta skręcania w przekroju zamkniętym, mimo że pręt o przekroju zamkniętym był obciążony większym momentem skręcającym (większa siła na większym ramieniu). Przekroje zamknięte są bardziej odporne na skręcanie niż przekroje otwarte.