2008 КазГАСА Строительные конструкции III ФОС Базаров Р.Б. Ажгалиева Б.А.

Казахская головная архитектурно-строительная академия Активный раздаточный материал
Строительные конструкции -3	ФОС
2 кредита	7-й семестр 2008/2009уч.г.
Лабораторная работа №2 «Испытание железобетонной балки на изгиб с разрушением ее по наклонному сечению»	Ассоциированный профессор, к.т.н., Базаров Р.Б.

Краткое содержание лабораторной работы

1.Цель работы – изучить напряженно-деформированное состояние в области наклонного сечения (вблизи опоры) изгибаемого элемента.

В процессе испытания решаются следующие задачи:

– строятся по приборам и анализируются деформации бетона в направлении главных площадок в опорной зоне;

- рисуется картина трещинообразования и разрушения по масштабной сетке;

- определяется расчетом поперечная сила , при которой происходит разрушение балки и сопоставляется с опытной - .

2. Размеры балки и ее армирование

Все данные о размерах балки и ее армировании устанавливаются на основе проектных данных, уточненных обмерами балки до и после ее испытания; эти данные записываются в табл.1 и затем наносятся на рис.1.

Таблица 1.

Величина	Обозначение, размерность	Числовое значение
Общая высота сечения	h, мм
Ширина сечения	b, мм
Расстояние от нижней грани до центра тяжести продольной арматуры	а, мм
Рабочая высота сечения	, мм
Полная длина балки	l, мм
Расчетный пролет балки	, мм
Диаметр и площадь сечения одного поперечного стержня	0, мм
Число поперечных стержней в сечении	n, шт
Шаг поперечных стержней	S, мм
Расстояние от грани опоры до грани распределительной пластины под сосредоточенной силой	C, мм

3. Определение физико-механических характеристик бетона и арматуры

Для сопоставления опытных разрушающих моментов с расчетными используются средние характеристики прочности бетона и арматуры.

Среднее значение кубиковой прочности бетона, которое определяется испытаниями на сжатие 3-х бетонных кубов с ребром 15 см, составляет

МПа (1)

Дл я кубов с другими размерами вводятся коэффициенты [1]

Призменная прочность бетона, соответствующая кубиковой прочности равна [1,2]

(2)

Прочность бетона при осевом растяжении

(3)

Среднее сопротивление арматуры, работающей на растяжение в наклонной трещине, по данным опытов

(4)

4. Расчет поперечной силы на стадии разрушения.

Вычисляется погонное усилие в поперечных сечениях, отнесенное к единице элемента [1,2,3]

(5)

Определяется длина проекции наклонного сечения, т.е. длина проекции наклонной трещины на продольную ось элемента

(6)

Здесь - коэффициент, учитывающий вид бетона (в данном случае бетон тяжелый).

Полученное значение , согласно [4] должно приниматься не более С и не более 2 ,а также не менее , если С>2 .

Найденное значение по формуле (6), которое отвечает вышеприведенным ограничением, далее используется для вычисления

(7)

Это значение поперечной силы нужно проверить из условия прочности бетона по наклонной сжатой полосе [ ]

, (8)

где

Из двух значений, вычисленных по формулам (7) и (8) принимается наименьшее, которое в дальней-шем сравнивается с опытным значением .

5. Испытание балки

Загружение балки производится двумя сосредоточенными силами, которые прикладываются к балке через распределительную траверсу и распределительные пластины от гидравлической силовой установки (рис. 2).

Нагрузка на балку прикладывается этапами (ступенями), составляющими не более 10% от ожидаемой (вычисленной) поперечной силы .

После каждого этапа загружение дается выдержка во времени не менее 5 мин. Для снятия показаний с приборов, осмотра балки, фиксации трещин, записи комментариев в журнал наблюдений и т.д.

В процессе испытания измеряются деформации бетона рычажными тензометрами т1 и т2 (рис. 2).

Трещины на каждом этапе загружение обводятся карандашом на побеленных и различенных масштабной сеткой, боковых гранях балки (рис.3).

Показания тензометров записываются в табл.2, на основании, которой после испытаний строятся графики деформаций бетона (рис.4).

Таблица 2

№ эта- пов загру жения	Время снятия от счетов	Величина нагрузки , кН	P+G, кН	кН	Показания тензометров
					Т-1			Т-2
					пока-зание	прира-щение	дефор-мация	пока-зание	прира-щение	дефор-мация
1
2
3
4

6. Сопоставление расчетной поперечной силы с опытной.

Опытное значение поперечной силы для стадии разрушения составит

где - максимально достигнутое усилие в гидравлической установке; Р – собственный вес загрузочных устройств; G – собственный вес балки.

Вычисляется расхождение между и ;