Порядок выполнения работы
Ознакомиться с опытной установкой, занести в журнал работ схему нагружения испытываемой балки, необходимые размеры длин участков и поперечного сечения, указать места расположения индикаторов.
Нагрузить балку начальной нагрузкой и записать соответствующие отсчеты приборов.
Равными ступенями увеличивать нагрузку, записывая в журнал показания приборов.
Разгрузить балку до начальной нагрузки и сверить показания всех приборов с первоначальными. При значительном расхождении опыт повторить.
Определить разности отсчетов приборов и найти их средние значения. На основании опытных данных установить средние приращения линейных и угловых перемещений выбранных сечений балки.
Произвести теоретический расчет этих же величин по формулам сопротивления материалов.
Вычислить расхождения в процентах между расчетными и опытными данными.
11.2.4. Пример обработки опытных данных
Приведем пример обработки опытных результатов лабораторной работы для
одной из возможных схем нагружения балки на специальной установке, схема которой
показана на рис. 11.2.3.
Геометрические и механические
характеристики балки
– длина балки l = 120 см;
– длина участка балки а = 30 см;
– длина тяги r = 35 см;
– размеры поперечного сечения:
ширина b = 5,0 см; высота h = 0,9 см;
– осевой момент инерции:
Iz = bh3/12 = 5ּ0,93/12 = 0,3 см4.
Материал балки — сталь с модулем продольной упругости Е = 2ּ105 МПа.
Цена деления прогибомеров — 0,01 мм.
Таблица наблюдений
| Нагрузка F, Н | Приращение нагрузки ΔF, Н | Показания прогибомеров, деления | |||||
| n1 | Δn1 | n2 | Δn2 | n3 | Δn3 | ||
| 10 |
| 79 |
| 76 |
| 76 |
|
| 20 | 10 | 161 | 82 | 149 | 73 | 152 | 76 |
| 30 | 10 | 245 | 84 | 228 | 79 | 232 | 80 |
| 40 | 10 | 324 | 79 | 304 | 76 | 308 | 76 |
Средние приращения показаний индикаторов в делениях шкалы:
Δn1,ср = 81,6; Δn2,ср = 76,0; Δn3,ср = 77,3.
Средние приращения показаний индикаторов в мм:
Δn1,ср = 81,6ּ0,01 = 0,816 мм; Δn2ср = 76ּ0,01 = 0,76 мм;
Δn3,ср = 77,3ּ0,01 = 0,773 мм.
Опытное значение прогиба сечения А балки от нагрузки ΔF = 10 H:
yA on = Δn1,ср = 0,816 мм.
Опытные значения углов поворота торцевых сечений балки от нагрузки ΔF = 10 H:
Задача 5.4.2. Построить эпюры изгибающих моментов Mz, поперечных 
и нормальных N сил для трехшарнирной параболической арки,
показанной на рис. 5.4.3. Ось параболической арки очерчена по кривой
y = 4xf(l — x) / l2,
где f = 6 м, l = 24 м. При расчете принять q = 3 т/м; F1 = F2 = 10 т,
tgφ = 4f(l — 2х) / l2,
а sinφ, cosφ
вычисляются по формулам (5.4.5). Определить 
в прямоугольном поперечном сечении арки. Размеры поперечного
сечения принять 
У к а з а н и е. При решении задачи использовать методику, рассмотренную в примере 5.4.1.
Ответ: эпюры Mz,
, N показаны на рис. 5.4.3;
= –87,16 кг/см2 в сечении с х = 9 м.
Задача 5.4.3.
Построить эпюры изгибающих моментов Mz, поперечных и нормальных N сил для трехшарнирной эллиптической арки,
показанной на рис. 5.4.4. Ось эллиптической арки очерчена по кривой
, tgφ = 4(f / l)2(l/2 — х) / y,
где f = 6
м, l = 24 м. При расчете принять q = 3 т/м; F1 = F2 = 10 т, а sinφ, cosφ
вычисляются по формулам (5.4.5). Определить в прямоугольном поперечном сечении арки. Размеры поперечного
сечения принять 
У к а з а н и е. При решении задачи использовать методику, рассмотренную в примере 5.4.1.
Ответ: эпюры Mz, , N показаны на рис. 5.4.4;
= –313,44 кг/см2 в сечении с х = 22 м.
