4. Аппаратура и материалы

При сопоставлении опытных значений моментов трещинообразования с расчетными и опытных разрушающих моментов с расчетными используются средние характеристики прочности материалов – бетона и арматуры.

Среднее значение кубиковой прочности бетона, найденное испытаниями на сжатие трех бетонных кубов с ребром 15 см, составляет:

МПа.

Призменная прочность бетона, отвечающая этому значению, будет:

МПа.

Прочность бетона при осевом растяжении будет равна:

МПа.

По данным испытаний трех арматурных образцов на растяжение получено среднее значение сопротивления арматурной стали:

МПа.

Определение расчетного (вычисленного) момента

Расчетный (вычисленный) момент трещинообразования определяется по формуле:

,

где – упругопластический момент сопротивления;

– коэффициент армирования, .

.

Подставляя соответствующие значения в формулу, получим:

.

Определение расчетного (вычисленного) разрушающего момента :

Высота сжатей зоны бетона в стадии III будет:

.

Расчетное (вычисленное) значение изгибающего момента составит:

.

5. Указания по технике безопасности

1. Лабораторные работы проводятся после проведения инструктажа по соблюдению правил техники безопасности на рабочих местах.

2. Место проведения испытаний должно быть огорожено.

3. После проведения лабораторных работ студенты не должны находиться в зоне проведения испытания.

4. Установленные в проектное положение железобетонные элементы или оборудование должны быть закреплены так, чтобы обеспечивалась их устойчивость и геометрическая неизменяемость.

5. Проверить отсутствие внутри и снаружи оборудования посторонних предметов.

6. Методика и порядок проведения работы

При загружении балки двумя сосредоточенными силами F на участке между ними создается зона чистого изгиба (рис. 2), изучаемая в нас­тоящей лабораторной работе.

Нагрузка на балку с помощью гидравлического пресса или гидро­домкрата прикладывается поэтапно, с выдержкой после каждого этапа загружения не менее 5 мм.

Ступени загружения (этапы) должны составлять не более 10% от нагрузки на одну точку, ожидаемой при образовании трещин и вы­числяемой из условия:

.

Отсюда:

,

где – принимается по п. 1.4;

– вес загрузочных устройств, кН;

– собственный вес балки, кН/пог. м.

После выявления трещин ступени приращения нагрузки могут быть увеличены и доведены до 10% от ожидаемой разрушающей нагрузки на од­ну точку , вычисляемой аналогично вышеизложенному, т. е.

,

где принимается по п. 1.5.

Величины сосредоточенных нагрузок на каждом этапе загруже­ния должны быть предварительно вычислены, этапы загружения пронумеро­ваны и эти данные записаны до начала испытания в табл. 2.

В процессе загружения регистрируются прогибы балки в середине пролета с помощью индикатора часового типа И–I с ценой деления 0,01мм, деформации бетона на растянутой и сжатой гранях – рычажным тензометром с базой 100 мм, единица деления шкалы которого дает относительную деформацию величиной .

Перед испытанием боковые и нижняя грань балки должны быть побе­лены и на них нанесена карандашом масштабная сетка (рис. 3).

В процессе загружения появляющиеся трещины обводятся карандашом и на бетоне отмечаются номера соответствующих этапов загружения.

После испытания студенты зарисовывают в журнал схему трещин и разрушения по масштабной сетке (см.рис. 3).

Закончив испытания, студенты обрабатывают показания приборов (см. табл. 2), определяя по ним момент трещинообразования и устанав­ливая три стадии напряженно-деформированного состояния. Для этой цели строятся графики прогибов под нагрузкой (зависимость между и f) и графики деформаций бетона по сжатой и растянутой граням (зависимость между и ε).

Таблица 2 – Опытные данные

№	Нагрузка F, кН	Изгибащий момент, кН м	Показания приборов
			И-1			Т-1			Т-2
			Отсчет	Разность отсчетов	Прогиб, мм∙10-2	Отсчет	Разность осчетов	Деформация, 1*105	Отсчет	Разность осчетов	Дефор-мация 1*105
0
1
2
3
4
5
6
7

Рисунок 2 – Схема загружения балки

Рисунок 3 – Карта трещин и схема разрушения балки