2. Методика проведения лабораторных работ

2.1. Основные этапы проведения лабораторных работ

Если с теоретическими расчетами и обоснованиями студенты знакомятся на лекциях и практических занятиях по курсу, то экспериментальная часть работы выполняется ими самостоятельно и впервые. Однако, несмотря на особенности каждого эксперимента, можно выделить этапы, повторяющиеся при проведении любых испытаний:

– подготовительная работа;

– тарировка приборов и подготовка образцов к испытаниям;

– отработка способов нагружения;

– проведение испытаний и измерений;

– обработка и анализ результатов испытаний;

– составление выводов по испытаниям.

Фактические размеры образцов устанавливаются студентами на основе натурных замеров, которые выполняются ими до начала испытания и заносятся в журнал записи результатов испытаний. Размеры образца определяют при помощи штангенциркуля с точностью до 0,1 мм.

Перед установкой испытываемого образца на опоры производят тщательный его осмотр с целью выяснения точности изготовления и оценки качества материала, поскольку именно эти факторы, как правило, являются определяющими причинами разрушения этого образца.

Теоретические величины несущей способности, разрушающей нагрузки, деформаций вычисляют до испытаний.

Нагружение образца в процессе проведения испытаний должно осуществляться таким образом, чтобы величина нагрузки на образец на протяжении времени испытания была известна на любой стадии нагружения, а рост нагрузки изменялся с постоянной скоростью, и ступени этой нагрузки выдерживались неизменными в течение заданного времени.

Как правило, нагружение образца производится ступенями (одинаковой величины). После каждой ступени загружения снимаются отсчеты по приборам. Скорость нагружения при проведении испытаний указана в описании к каждой лабораторной работе.

Фактические деформации, прогибы и сдвиги измеряют с помощью тензометров, прогибомеров и индикаторов часового типа. Процесс перехода от деформаций к напряжениям выражают формулами (2) и (3).

В лабораторных работах могут быть использованы и другие измерители деформаций, например, проволочные датчики сопротивления, электронные измерители деформаций, прогибомеры Максимова, Аистова и др.

По завершению лабораторной работы студенты оформляют отчет согласно требованиям, изложенным в подразд.1.2.

Выполняется самостоятельная оценка студентами полученных результатов исследования на основе ранее накопленных знаний и путем сравнения их с имеющимися в специальной литературе примерами.

2.2. Применение компьютерной техники в поддержку лабораторных работ

Сегодня трудно переоценить значение компьютерной техники в учебном процессе. Если ценность ее в проведении расчетных работ и в графопостроении общеизвестна и практически компьютерное проектирование по известным программным материалам доминирует в строительной практике, то проведение лабораторных работ, связанных с испытанием моделей строительных конструкций, требует специальные программы, включающие мультимедийные заставки. Использование мультимедии позволяет студентам наглядно увидеть с экрана монитора характер напряженно-деформированного состояния, его изменение в зависимости от величины прикладываемой нагрузки, характер разрушения и другие особенности работы испытываемого образца.

Подобная компьютерная поддержка может быть разработана практически для каждой работы, представленной в данных методических указаниях. Очень важно, чтобы разрабатываемая программа включала в себя мультимедийную часть, показывающую ход испытания как бы в движении, с изменением напряженно-деформированного состояния образца и мультимедия отражала особенности работы элементов испытываемого образца. При достаточной подготовленности обучающихся в части применения и использования компьютерной техники, эту работу можно поручить самим студентам при методическом руководстве преподавателя. Выполнение такой работы дает студенту высший балл по рейтингу для получения зачета.

Отчет по каждой лабораторной работе оформляется в тетради и содержит: 1) название работы; 2) цель работы; 3) описание методики эксперимента с представлением аккуратно оформленных в карандаше рисунков, схем нагружения, графиков, образцов и характеров разрушения; 4) результаты эксперимента, представленные в табличной и графической формах; 5) анализ результатов и выводы; 6) собственная оценка полученных результатов на основе сравнения экспериментальных данных с теоретическими.