Tallinna Tehnikaülikool Ehituse ja arhitektuuri instituut Konstruktsiooni- ja vedelikumehaanika õppetool LABORATOORNE TÖÖ nr. 5 Saleda puitvarda survekatse Tehniline mehaanika II Üliõpilane: Alisa Rauzina Matrikli nr: 153943 Rühm: EAUI 61 Juhendaja: Mirko Mustonen Kuupäev: 10.04.18 Tallinn 2018 Töö eesmärk: määrata saleda puitvarda ekstsentrilisel survel tekkivat kõverdumist iseloomustavad läbipainded ja võrrelda neid arvutuslikega. Katsekeha: Tulemused: 1. Läbipaine sõltuvus koormusest
(täidab õigsus selgitused seletused õppejõud) ........................................................................................................................... 1 ........................................................................................................................... 1 1. Ülesande püstitus........................................................................................... 2 2. Trossi ja puitvarda sisejõud funktsioonidena koormusest F............................5 3. Komponentide tugevustingimused ja puitvarda optimaalne läbimõõt d.........7 3.1. Terastrossi tugevustingimus ja terastrossi koormuse F suurim lubatud väärtus............................................................................................................ 7 3.2. Puitvarda tugevustingimus ja puitvardale ohutu koormus F.....................7 3.3. Puitvarda optimaalne läbimõõt d..................
Variant Töö nimetus A B Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud Tarind, mis koosneb kahest komponendist, terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile. Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata). Trossi nimiläbimõõt on 8 mm, elastsusmoodul E = 117 GPa ja piirjõud FLim = 40,8 kN, männipuidu (niiskusesisaldus 15 %) tugevus pikikiudu tõmbel ja survel on vastavalt u,Tõmme = 80 MPa ja u,Surve = 40 MPa. Tugevusvaruteguri nõutav väärtus [S] = 6.
Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud Franz Mathias Ints 193527EANB 07.10.2020 Priit Põdra Tarind, mis koosneb kahest komponendist, terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile. Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata). Trossi nimiläbimõõt on 8 mm, elastsusmoodul E = 117 GPa ja piirjõud FLim = 40,8 kN, männipuidu (niiskusesisaldus 15 %) tugevus pikikiudu tõmbel ja survel on vastavalt u,Tõmme = 80 MPa ja u,Surve = 40 MPa. Tugevusvaruteguri nõutav väärtus [S] = 6.
1. Varrastarindi skeem valitud mõõtkavas. Mõõtkavas 1:20 Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d ja koormuse F suurim lubatav väärtus. 2. Avaldada trossi ja puitvarda sisejõud funktsioonidena koormusest F. LÕIGE Nt - terastrossi pikijõud, see on tõmbejõud. Np puitvarda pikijõud, see on survejõud. Teen parema joonis nurkade leidmiseks. Nurk F-i ja y-telje vahel on 45o, ning x-telje vahel on samuti 45o. Nurk Np ja x-telje vahel on 0o, ning y-telje vahel on 90o. Nurk Nt ja x-telje vahel on 7o, ning y-telje vahel on 83o (joonisel on see nurk valesti). Tasakaalutingimus. Avaldan trossi ja puitvarda sisejõud => 3. Tugevusarvutused ja tugevustingimused 3.1. Terastrossi tugevustingimus 3.2. Arvutan terastrossi koormuse F suurima lubatud väärtuse
A B Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud Tarind, mis koosneb kahest komponendist, terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile. Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata). Trossi nimiläbimõõt on 8 mm, elastsusmoodul E = 117 GPa ja piirjõud FLim = 40,8 kN, männipuidu (niiskusesisaldus 15 %) tugevus pikikiudu tõmbel ja survel on vastavaltu,Tõmme = 80 MPa ja u,Surve = 40 MPa. Tugevusvaruteguri nõutav väärtus [S] = 6.
8 2 Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud Priit Põdra Tarind, mis koosneb kahest komponendist, terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile. Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata). Trossi nimiläbimõõt on 8 mm, elastsusmoodul E = 117 GPa ja piirjõud FLim = 40,8 kN, männipuidu (niiskusesisaldus 15 %) tugevus pikikiudu tõmbel ja survel on vastavalt u,Tõmme = 80 MPa ja u,Surve = 40 MPa. Tugevusvaruteguri nõutav väärtus [S] = 6.
Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: Antud: Dtross = 10 mm FLim = 58,3 kN u,Tõmme = 80 MPa u,Surve = 40 MPa [S] = 6 H = 4,8 m L = 1,7 m 1.0 Tarindi joonis antud andmetega: 1.1 Tarindi varraste sisejõud Lõige Tasakaalutingimuseks on Np Ntcos62,16 + Fcos135 = 0 Ntsi n62,16 Fsin135 = 0 Nt = 0,8F Np = 1,08F 2. Puitvarda tugevusarvutus Puitvarras on ühtlaselt surutud: Np = 1,08F = const (-) Puitvarda tugevustingimus: p = Np/Ap 1,08F/S Fp=6173 kN, kui S = 1 m2 3. Trossi tugevusarvutus Tross on ühtlaselt tõmmatud Nt = 0,8F = const (+) Tugevustingimus: 0,8F Ft = 12,146 kN 4. Leian puitvarda diameetri Fp / Ft * S = 0,002 m2 = 20 cm2 Leian puitvarda diameetri täissentimeetrites: 5. Leian tarindile lubatava suurima koormuse:
1. Joonis 2. Trossi ja puitvardade sisejõud funktsioonidena Teen seda projekteerides jõu F komponendid puitvardale ja trossile. X telje sihiks valin puitvarda. Kuna muid jõude peale F ei arvesta, on varraste sisejõud reaktsiooniks jõule F. Puitvarda sisejõud Np ja trossi sisejõud Nt Lähtudes põhimõttest et = 0 = 0 = - 45 + 1,14 = 0 = 1,14 - 45 = 0 = 0,69 = 0,71 3. Tugevustingimused Koostan jõuepüürid. Kuna mõlemal juhul on tegu ühtlaste varrastega, jaotub pinge kogu varda pikkuses ühtlaselt. Puitvarda puhul on tegu survega ning terastrossil tõmbega. u surve puit= 40 Mpa F lim tross= 58,3kN Puitvarda tugevustingimus on : 0,6910 3 4010 6 = 2 /4
3 5 Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud P.Põdra Tarind, mis koosneb kahest komponendist, terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile. Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata). Trossi nimiläbimõõt on 10 mm ja piirjõud FLim = 58,3 kN, männipuidu (niiskusesisaldus 15 %) tugevus pikikiudu tõmbel ja survel on vastavalt u,Tõmme = 80 MPa ja u,Surve = 40 MPa. Tugevusvaruteguri nõutav väärtus [S] = 6. Vajalikud etapid:
c = 3800-866 = 2934mm Leitakse d d = cos60°*1000 = 500 mm Leitakse nurk a tana = b = 90 61,8 = 28,6 Tasakaalutingimused (1) (2) (1) (2) Avaldan (1)'st Asendan (2)'st Miinusmärk tähendab, et peab olema joonisel vastupidise suunaga 2. Terastrossi tugevusarvutus Terastross on ühtlaselt tõmmatud Terastrossi tugevustingimus t = - tegelik tõmbepinge - lubatav tõmbepinge Terastrossile on ilmselt ohutu kui Puitvarras on ühtlselt surutud Puitvarda tugevustingimus p = = 0,055 m = 6 cm 6 cm on puitvarda optimaalne läbimööt Tarindi lubatav koormusparameeter F 16 kN 3. Tugevuskontroll Missuguse väärtusega on lülide tugevusvarutegurid, kui F = 16 kN Puitvarda tgevusvarutegur Tugevus on tagatud!! 4. Vastus Puitvardada sisejõu funktsioon koormusest F Puitvarda optimaalne läbimööt on 6 cm Koormuse F suurim lubatav väärtus on 16 kN Komponentide varutegurid: = 13; = 6
mahamärkimisel ristjoonte meetodil. Eristatakse lihtekreid (silindriline- , kooniline- , ristekker) ja optilisi ekreid (peegel- ja prismaekker). (õpik ei seleta lihtekrit lihtsasti arusaadavalt ära.. tõin kokkuvõtte sellest) Lihtekrid töötavad põhimõttel, et kui sul on iga 90 kraadi tagant märgitud ekrile kas vaatepilud või, ristekri puhul, teravad tipud, siis on võimalik vaadelda, kas sirged AB ja CD on risti. Lihtekri puhul peab ekri asetama statsionaarsele alusele, näiteks puitvarda otsa, vaatleja silmade kõrgusele, et ekrit saaks kontrolliks 90 kraadi keerata ning samuti, et saaks jälgida, kas sirge AB ja CD ühtivad täpselt ekri otstega (kordamööda tuleb mõlemas ekri otsas eraldi vaadata, kas on ikka täpselt risti). Palju töömahukam, kui optiliste ekritega töötamine. Optiline ekker: täisnurk saadakse valguskiire peegeldumisega peeglites või murdumisega klaasprismas. Annab paremaid tulemusi tasasel maal, ei võimalda võtta suure kaldega vaatlussuundi
annaabi.ee 
