3.5 Порядок выполнения работы и обработка результатов
Определить геометрические характеристики железобетонной балки.
Электронным измерителем прочности бетона определить прочность бетона балки.
Определить расчетные характеристики бетона: Rb - расчетное сопротивление бетона, γb2 - коэффициент условия работы бетона по классу бетона согласно п.2.1 СНиП 2.03.01-84.
Измерителем защитного слоя бетона ПОИСК-2.3 и определить величину защитного слоя бетона и диаметр арматуры.
Определить характеристики армирования железобетонной балки.
Расчетные характеристики, класс арматуры определяется по результатам испытаний на разрывной машине. Приблизительно класс арматуры можно определить визуально (для стержневой арматуры).
Расчетные характеристики арматуры определяются в зависимости от класса арматурной стали.
Расчетные сопротивления арматуры растяжению Rs при отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов допускается назначать в зависимости от профиля арматуры:
для гладкой арматуры Rs = 155 МПа (1600 кгс/см2);
для арматуры периодического профиля, имеющего выступы:
с одинаковым заходом на обеих сторонах профиля («винт») Rs = 245 МПа (2500 кгс/см2);
с одной стороны правый заход, а с другой – левый («елочка») Rs = 295 МПа (3000 кгс/см2).
Определить теоретическую разрушающую нагрузку в опасном сечении.
Определить теоретическую нагрузку образования первых трещин в балке.
Определить теоретическую величину прогиба балки.
Определить теоретическую величину ширины раскрытия трещин.
Сосредоточенную силу F прикладывают ступенями, величина которых составляет 5...10 % от ожидаемой разрушающей нагрузки Fu. После каждого этапа нагружения на учебных занятиях дается 3...5- минутная выдержка железобетонной балки под нагрузкой, во время которой производится осмотр балки, фиксируются образование и развитие трещин. После выдержки снимаются показания по индикаторам, фиксирующим перемещения балки. Деформации бетона растянутой зоны и нагрузку образования трещин определяют с помощью тензометров рычажного типа. После образования трещин определяется ширина раскрытия трещин с помощью отсчетного микроскопа МПБ-2. На поверхности балки карандашом проводятся линии, параллельные трещинам, около которых проставляются номера этапов. Показания приборов заносятся в таблицу 6.5.
Таблица 6.5 – Результаты испытания железобетонной балки
№ этапа |
Нагрузка F, Н |
Прогиб балки, мм |
Ширина раскрытия трещин, мм |
Примечание |
1 |
3924 |
1 |
0,08 |
|
2 |
7357,5 |
1,7 |
0,14 |
|
3 |
8829 |
2 |
0,3 |
|
По данным полученным в результате эксперимента (таблица 6.5) строится совмещенный график зависимости прогиба f от нагрузки F (рисунок 6.6). Отклонение от линейной зависимости этого графика вызваны пластическими деформациями бетона и арматуры, образованием и раскрытием трещин.
26300
5,64
F,
Н
Рисунок 6.6 – График прогибов испытываемой балки
м.
Используя уравнения линий тренда для экспериментальных значений, получим максимальное значение нагрузки:
Н.
По данным таблицы 6.5 строится график зависимости ширины раскрытия трещин от нагрузки F (рисунок 6.7). По окончании испытания зарисовывается схема образования трещин и схема разрушения испытанной балки (рисунок 6.8).
8829
Рисунок 6.7 – График раскрытия трещин испытываемой балки
Нагрузка при максимально допустимой ширине раскрытия трещин (а = 0,3 мм) Fmax = 8829 Н
Для эксплуатации этой балки необходимо приложить наименьшую нагрузку, т.е. F = 8829 Н.
Рисунок 6.8 – Схема образования и развития трещин в балке