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?
