Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный

университет

Лаборатория железобетонных конструкций

Факультет строительный

ЖУРНАЛ

лабораторных работ №2, 3, 4 по курсу

железобетонных конструкций

Выполнил:

студент группы 8-П-III

Кан Е.Р.

Санкт-Петербург

2013

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Испытание железобетонной балки на изгиб с разрушением по нормальному сечению

1. Цели работы:

1. проследить за характером работы балки при изгибе, обращая особое внимание на процесс образования и развития нормальных трещин;

2. исследовать характер деформирования сжатой и растянутой зон балки, а также всей конструкции под нагрузкой (построить зависимости прогибов в арматуре и бетоне от действующего момента);

3. экспериментально установить момент разрушения балки по одному из следующих признаков:

- разрушилась сжатая зона бетона;

- напряжения в арматуре достигли предела текучести (процесс сопровождается интенсивным ростом деформаций практически без увеличения нагрузки);

- ширина раскрытия трещин превысила 3 мм;

- прогиб балки в середине пролета превысил 1/50 пролета;

4) Определить теоретически основные характеристики балки (несущую способность по нормальному сечению, прогиб и ширину раскрытия нормальных трещин) и сравнить их с экспериментальными значениями.

2. Образцы, приборы и оборудование

В качестве основного экспериментального образца используется железобетонная балка, выполненная из тяжелого бетона, армированная ненапряженной арматурой.

Испытываемая конструкция представляет собой железобетонную балку длиной L, шириной b и высотой h. Балка армирована одной плоской сеткой с рабочей арматурой A_s в нижней растянутой зоне.

Рис. 1. Схема армирования испытываемой балки

Перед началом работы необходимо визуально освидетельствовать опытный образец и установить имеющиеся в нем дефекты, после чего произвести обмер балки, установив фактические размеры сечения.

Визуальный осмотр показал, что трещин на образце не обнаружено, выходов арматуры нет.

Параметры, необходимые для дальнейшей работы, приведены в табл.1.

Таблица 1

Параметры балки, необходимые для расчета, и их величины,

полученные при фактических обмерах

Параметр	Длина l, см	Высота h, см	Ширина b , см	Полезная высота * h0 , см	Арматура*			lsh , см
					Ø, мм	Класс	As , см2
Величина	100	12,0	6,5	h-a=12-2,3=9,7	12	А400	1,13	35

* h₀ и параметры арматуры уточняются после разрушения балки.

Для контроля относительных и абсолютных деформаций на поверхность балки устанавливаются следующие приборы.

Для определения прогиба балки устанавливаются три индикатора И_1÷3 часового типа. Два крайних из них фиксируют вертикальные смещения балки на опорах за счет обмятия бетона и смятия прокладок, а средний показывает полные вертикальные деформации среднего сечения. Цена деления индикатора 0,01 мм; его точность составляет ± 0,01 мм.

Ширина раскрытия трещин определяется с помощью оптического микроскопа с ценой деления 0,05 мм.

Балки испытываются на универсальной испытательной машине марки ГМС-50 на 5-ти тонной шкале. Нагрузка определяется на силоизмерителе пресса.

Рис. 2. Схема нагружения балки

Номер ступени	Нагрузка Р, кг	Изгибающий момент М, Н·м	Показания по индикаторам									Прогиб, мм	Трещины, мм
			1			2			3				1	2	3
			И1	∆И1		И2	∆И2		И3	∆И3
1	0	0	3,93	-	-	3,44	-	-	6,62	-	-	-	-	-	-
2	200	350	3,70	-0,23	-0,23	3,77	0,33	0,33	6,60	-0,02	-0,02	0,205	-	-	-
3	300	525	3,68	-0,02	-0,25	4,07	0,30	0,63	6,60	0	-0,02	0,495	-	-	-
4	400	700	3,67	-0,01	-0,26	4,37	0,30	0,93	6,60	0	-0,02	0,79	0,1	0,05	-
5	500	875	3,65	-0,02	-0,28	4,68	0,31	1,24	6,58	-0,02	-0,04	1,08	0,1	0,1	01
6	600	1050	3,63	-0,02	-0,30	5,00	0,32	1,56	6,58	0	-0,04	1,39	0,15	0,1	0,1
7	700	1225	3,62	-0,01	-0,31	5,28	0,28	1,84	6,58	0	-0,04	1,665	0,15	0,15	0,15
8	800	1400	3,61	-0,01	-0,32	5,59	0,31	2,15	6,58	0	-0,04	1,97	0,20	0,15	0,15
9	900	1575	3,58	-0,03	-0,35	5,90	0,31	2,46	6,58	0	-0,04	2,265	0,25	0,20	0,20
10	1000	1750	3,55	-0,03	-0,38	6,26	0,36	2,82	6,58	0	-0,04	2,61	0,30	0,2	0,2
11	1490	2607,5

M=Pl_sh/2