Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Черкаський державний технологічний університет

Кафедра будівельних конструкцій

Затверджено

на засіданні кафедри

будівельних конструкцій

протокол № від “ ” 2011р.

Вимогам, що ставляться до

навчально-методичних видань,

відповідає

Зав. кафедри Битько М.М.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт з курсу

“Металеві конструкції” для студентів

напряму 6.060101 «Будівництво»

Весь цифровий і фактичний матеріал та бібліографічні

відомості перевірено. Зауваження рецензента враховано

Зав. кафедри­­­­­­­­ _______к.т.н., доцент Битько М.М.

Укладачі: __________к.т.н., доцент Пряник С.П.

_________ст. викладач Іванова Л.В.

Відповідальний редактор________cт. викладач Величко В.М.

Рецензент ____________к.т.н., доцент Смоляр А.М.

ЧДТУ 2011

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу “металеві конструкції” для студентів напряму 6.060101 «Будівництво» усіх форм навчання / укл.: С.П.Пряник, Л.В.Іванова. – Черкаси: ЧДТУ,2011. – 36 с.

Лабораторні роботи призначені для розширення та поглиблення знань студентів з дисципліни «Металеві конструкції», які потрібні, щоб ознайомитися з приладами, конструкціями та їх роботою, навчитися визначати зусилля, напруження та переміщення в конструкціях під дією зовнішніх сил, обробляти результати експериментів.

Мета лабораторного практикуму по металевим конструкціям – закріпити, поглибити теоретичні знання по даному розділу будівельних конструкцій, а також надбати практичні навики по визначенню зусиль та напружень в елементах металевих конструкцій.

Перед виконанням лабораторної роботи студент зобов’язаний:

1. уважно ознайомитись з темою та метою заняття;

2. пройти інструктаж з техніки безпеки;

3. знати теоретичний матеріал по темі, вивчити літературу, яка вказана в програмі і рекомендована викладачем, а також лекційний матеріал;

4. попередньо оформити практичну частину відповідно схемі:

а) дата проведення лабораторного заняття ;

б) номер заняття;

в) назва практичної частини теми;

г) хід роботи;

5. з’ясувати у викладача неясні питання по даній темі, виконати роботу, записати отримані дані та зробити висновки по кожній лабораторній роботі.

Після виконання кожної лабораторної роботи студент пред’являє її протокол для перегляду та перевірки.

При захисті роботи студент повинен відповісти на контрольні питання та отримати залік по виконаній роботі.

Достовірність наукових висновків

Основна мета експериментальних досліджень-випробовувань будівельних конструкцій дослідним шляхом знайти або уточнити уже відомі кількісні залежності між величинами, які характеризують роботу конструкцій. Це дозволяє, спираючись на теорію, обгрунтовано зробити визначний висновок про стан та роботоздатність конструкцій.

Достовірність наукових висновків при існуючому рівні розвитку теорії визначається достовірністю інформації, яка отримана шляхом вимірювань під час експерименту. Вимірювання можуть бути виконані з різною ступеню точності, тобто їх результат може бути отриманий з більшою або меншою похибкою.

Наслідки помилковості висновку про роботоздатність конструкції можуть бути дуже значними, тому необхідно знати в якій мірі помилковим може бути той або інший висновок, тобто виникає необхідність в оцінці його достовірності. Отримані експериментальні результати поміщаються у лабораторний звіт. Часто їх можна використовувати при рішенні інших наукових завдань, але для цього теж важливо знати в якій мірі можна на них полагатися. Тому треба не тільки оцінити, але й правильно вказати в звіті величину похибки результату, як того потребує ГОСТ “Показники точності вимірювань і форми представлення результатів вимірювання”.

Таким чином задача будь-якого кількісного досліду міститься не тільки у прямому або косвеному визначенні значення будь-якої величини, але й оцінці, яка зроблена при вимірюванні похибки.

Оцінка похибки результату є невід’ємною частиною будь-якого експерименту.

При виконанні лабораторних робіт необхідно виконувати вимірювання, які пов’язані з визначенням величини заданого навантаження та будь-яких параметрів об’єкту, що випробовується (переміщень, деформацій та ін.). При всякому вимірюванні мають місто похибки, причина яких може бути вельми різноманітна (систематичні, випадкові, грубі). В результаті отримуємо тільки деяке приблизне значення шуканої величини.

Систематичними називаються такі похибки, які при даних умовах проведення вимірювань мають визначне значення (наприклад, похибки вимірювальних приладів). Випадковими називаються такі похибки, які є результатом взаємодії більшої кількості незначних в окремості факторів і мають в кожному вимірюванні різні значення. Грубими називаються помилки, внаслідок яких отримують результат, який різко відрізняється від інших. Звичайно, такі похибки виникають завдяки порушенням умов досліду. В подальшому будемо вважати, що завдяки підготовці при проведенні досліду нам вдалося запобігти систематичних та грубих помилок. Випадкові помилки необхідно оцінити для визначення з заданою точністю істинного значення шуканої величини.

Приймаючи за дійсне значення вимірюваної величини при рівноточному вимірюванні середньоарифметичне з усіх результатів вимірювання можна характеризувати точність одного вимірювання за допомогою середньої арифметичної абсолютної величини значень похибок:

де n – число вимірювань;

х – чисельне значення окремих вимірювань;

- середнє арифметичне результатів вимірювань.

За міру точності відповідності прийнятої середньої арифметичної істинному значенню вимірюваної величини приймають середню похибку зведеного результату вимірювання, яка обчислюється за формулою:

Якщо у разі міри точності одного вимірювання прийняти не середню арифметичну абсолютних значень похибок (середня похибка), а середню квадратичну з похибок вимірювань, тобто:

т о середню квадратичну похибку знайденої середньої арифметичної з похибок можна обчислити за формулою:

За вимірювану величину приймається середня арифметична всіх вимірювань, якщо вони рівноточні. Використання відхилень результатів вимірювань (х) від середньої з них ( ), які називаються в теорії похибок уявними помилками, дозволяє виконати оцінку точності відповідності середньої арифметичної невідомому істинному значенню вимірюваної величини (А). Для цієї мети ви-користовують подвійну або потрійну середню квадратичну похибку звідного результату вимірювань та отримують:

Розглянемо описане вище на прикладі.

Нехай необхідно визначити деформацію зразка при заданому навантаженні при умові лінійно-пружної його роботи. Величина заданого навантаження 50.00 кН. Деформації будемо вимірювати за допомогою двох довільних тензорезисторів, наклеєних на зразок у відповідних точках. Показання будемо реєструвати приладом, який має ціну одиниці приросту вимірюваної величини (відносна деформація) с=1∙10^-5. Результати досліду заносимо до таблиці.

Ступінь навантаження	Наванта-ження	Показання тензорезистора
		Т1		Т2
		відлік по приладу	приріст	відлік по приладу	приріст
1	2	3	4	5	6
0	10	352.2	13.8	564.0	14.2
1	60	266.0		578.2
			13.9		14.2
2	110	379.9		592.4
			14.0		14.3
3	160	392.9		606.7
			14.1		14.4
4	210	408.0		621.1
			14.1		14.5
5	280	422.1		635.6
0	10	352.2	69.9	1000	71.6

Знайдемо помилки :

13.8-14.15= -0.35

13.9-14.15= -0.25

14.0-14.15= -0.15

14.1-14.15= -0.05

14.1-14.15= -0.05

14.2-14.15= +0.05

14.2-14.15= +0.05

14.3-14.15= +0.15

14.4-14.15= +0.25

14.5-14.15= +0.35