Zesilování dřevěného prvku uhlíkovou lamelou při dolním líci
jméno:
příjmení:
stud. skupina:
pořadové číslo:
datum:
Materiály:
Lepené lamelové dřevo třídy GL 36h : norma ČSN EN 1194
(najít si hodnotu modulu pružnosti a porovnat s vypočteným)
(najít si hodnotu normové pevnosti v ohybu a porovnat s vypočtenou)
Uhlíková lamela Prefa Kompozity Brno 50 x 1,4 mm
(najít si materiálové charakteristiky, pevnost a modul pružnosti)
Lepidlo Sika Sikadur 30
Zde budou normové hodnoty vypsány do tabulky!!!
Měřící přístroje, pomůcky: rozepsat
1.
Stanovení průřezových charakteristik nezesíleného prvku
Tab. 1.1
Měření rozměrů vzorku
Rozměr:
měření
Výsledná hodnota
[mm]
[mm]
šířka b:
+ n x 0,15 (liché)
- n x 0,15 (sudé)
výška h:
- n x 0,10 (liché)
+ n x 0,10 (sudé)
- měření
Moment setrvačnosti
I = vztah + dosazení
(zaokrouhlit na 100 mm4)
Průřezový modul
W = vztah + dosazení
(zaokrouhlit na 10 mm3)
Zkouška nezesíleného prvku (bez dosažení meze únosnosti)
2.
Postup zkoušení:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
prvek zatížíme na hodnotu
odtížíme na hodnotu
zatížíme na hodnotu
odtížíme na hodnotu
zatížíme na hodnotu
ukončíme zkoušku na hodnotě
b
5
1
10
1
13
0
a
kN
kN
kN
kN
kN
kN
b
0
1
4
5
6
2,3
L
pozn.:
0 - síla; 1 - podpora levá; 2,3 - průhyb uprostřed; 4 - podpora pravá; 5 - hollanův můstek 120 mm horní
tlačená vlákna; 6 – WA 2 mm osazený v hliníkovém přípravku s měřenou vzdáleností 120 mm
( v některých cvičeních jsou zapojeny snímače dle jiného schématu, nutno brát dle
informací ve cvičení)
Tab. 2.1
Hodnoty vzdáleností ve statickém schématu nezesíleného prvku
vzdálenosti
L
a
b
[mm]
[mm]
[mm]
3.
Zkouška zesíleného prvku (bez dosažení meze únosnosti)
Postup zkoušení:
7. prvek zatížíme na hodnotu
8. odtížíme na hodnotu
9. zatížíme na hodnotu
10. odtížíme na hodnotu
11. zatížíme na hodnotu
12. ukončíme zkoušku na hodnotě
b
5
1
10
1
13
0
a
kN
kN
kN
kN
kN
kN
b
0
1
4
5
6
7
2,3
L
pozn.:
0 - síla; 1 - podpora levá; 2,3 - průhyb uprostřed; 4 - podpora pravá; 5 - hollanův můstek 120 mm horní
tlačená vlákna; 6 – odporový tenzometr na uhlíkové lamele; 7 – vodorovný posun lamela dřevo
( v některých cvičeních jsou zapojeny snímače dle jiného schématu, nutno brát dle
informací ve cvičení)
Tab. 2.2
Hodnoty vzdáleností ve statickém schématu zesíleného prvku
vzdálenosti
L
a
b
[mm]
[mm]
[mm]
Výpočet pevnosti v ohybu u nezesíleného prvku
4
(hodnoty brány ze z následujícího grafu s přepočtem síly dle tabulky 4.1)
Tab. 4.1
Hodnota maximální síly pro výpočet ohybového napětí
Maximální síla F [kN]
+ n x 0,1 (liché)
- n x 0,1 (sudé)
výsl.
Ohybový moment
M = vztah + dosazení
(zaokrouhlit na 0,01 kNm)
Ohybové napětí
 = vztah + dosazení
(zaokrouhlit na 0,01 MPa)
Slovně porovnat s normovou hodnotou ohybové pevnosti!!!
Výpočet modulu pružnosti nezesíleného prvku
6
(hodnoty brány ze získaného grafu z provedené zkoušky)
Tab. 5
Hodnoty sil a deformací pro výpočet E-modulu
dolní mez síly
horní mez síly
Odpovídající
deformace
Odpovídající
deformace
w = ? mm
w = ? mm
Modul pružnosti:
Najít v tabulkách rovnici, popř. spočítat a dosadit hodnoty !!!
( výsledný modul pružnosti zaokrouhlit na 0,1 GPa)
Porovnat s normovou hodnotou !!!
Do výstupů (grafů) napětí v závislosti na zatěžovací síle použít tabulkový
modul pružnosti uhlíkové lamely a vypočtený modul pružnosti dřeva !!!!!!!!!!
5
Výstup ze zatěžovací zkoušky
Budou vypadat následovně s úpravami v popisu pod grafem!!!
síla F [kN]
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
nezesílený prvek
10.00
zesílený prvek
5.00
průhyb w [mm]
0.00
0
Graf 1
2
4
6
8
10
12
14
16
L-D diagramy nezesíleného a zesíleného prvku
(toto je vzorový graf, v našem případě bude graf proveden s našimi naměřenými
hodnotami cyklického zatížení pro oba grafy)
30.00
síla F [kN]
35.00
25.00
20.00
15.00
krajní tlačená vlákna
10.00
krajní tažená vlákna
5.00
přetvoření  [-]
-6.00E-03
Graf 2
-4.00E-03
0.00
-2.00E-03 0.00E+00
2.00E-03
4.00E-03
6.00E-03
8.00E-03
Přetvoření krajních tlačených a tažených vláken nezesíleného prvku
(v grafu 2 bude v protokolu vykreslen přepočítaný graf s napětím pro naše naměřená
data!!!)
25.00
síla F [kN]
30.00
20.00
15.00
10.00
krajní tlačená vlákna (prvek)
5.00
krajní tažená vlákna (lamela)
-4.00E-03
Graf 3
-3.00E-03
-2.00E-03
přetvoření  [-]
0.00
-1.00E-03 0.00E+00
1.00E-03
2.00E-03
3.00E-03
Přetvoření krajních tlačených a tažených vláken zesíleného prvku
(v grafu 3 bude v protokolu vykreslen přepočítaný graf s napětím pro naše naměřená
data!!!)
síla F [kN]
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
posun d [mm]
0.00
0
Graf 4
0.2
0.4
0.6
0.8
1.2
Závislost posunu lamely vůči dřevu na zatěžovací síle
(v grafu 4 budou použity naměřená data!!!)
Závěry:
1
1.4
1.6
Komentář ke zkouškám:
Zesílený prvek
-
proč na ukázkovém vzorku vyšla menší zatěžovací síla ?
-
kam se posune neutrálná osa prvku ? (nakreslit obrázek mezních přetvoření)
-
v jakém momentě dojde k delaminaci výztuže?
-
bude mít prvek za předpokladu dokonalého spojení lamely se dřevem větší
únosnost, proč?
Download

Pokyny pro protokol o zesilování