Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Исследование физико-механических свойств бетона и работы изгибаемой железобетонной балки. Методические указания к лабораторным работам № 1, 2 и практи
.pdf
%29,1100
5,1710
26,2
%100μ
0
hb
A
s
99,5
1041,33
102
3
5
b
s
E
E
2
см54,21326,299,52010α
sred
AhbA
2
22
см84,20335,226,299,5
2
2010
α
2
aA
hb
S
sredt,
см52,9
54,213
84,2033
red
redt,
t
A
S
y
22
3
)()5,0(
12
ayAyhbh
bh
I
tredtred
.см88,7379)5,252,9(26,299,5)52,9205,0(2010
12
2010
422
3
red
I
см20,775
52,9
88,7379
t
red
red
y
I
W
1. Процент армирования:
.
2. Коэффициент приведения арматуры к бетону:
.
3. Площадь приведенного сечения:
.
4. Статический момент приведенного сечения относительно ниж-
ней, растянутой грани:
5. Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного се-
чения:
.
6. Момент инерции приведенного сечения относительно его центра
тяжести:
7. Момент сопротивления сечения относительно нижней грани:
.
;
.
31
см76,10072,7753,1
redpl
WW
plbtcrc
WRM
.кНм72,2кНсм27276,1007107,2
1
plbtcrc
WRM
см31,2
103,42
26,210433
1
bR
AR
x
b
ss
.кНм0,16кНсм1600
)31,25,05,17(26,210433)5,0(
1
0
xhARM
ssu lt
;09,7
3,42
300300
α
1
bn
s
R
);αμαμ2)αμ((
11
2
10 ssssssc
hx
;см05,609,70129,009,70129,02)09,70129,0(5,17
2
cx
;см5,15
3
05,6
5,17
3
0
xhz
s
8. Момент сопротивления сечения относительно нижней грани с
учетом неупругих деформаций бетона растянутой зоны:
.
9. Момент трещинообразования нормального сечения:
;
10. Несущую способность нормального сечения испытанной балки.
Высота сжатой зоны:
.
Несущая способность нормального сечения изгибаемого элемента
прямоугольного профиля с одиночной арматурой:
11. Ширина раскрытия нормальных трещин при изгибающем мо-
менте М = 11,43 кНм:
32
2
2
см
кН
6,32
26,25,15
1043,11
ss
s
Az
M
.810,0
43,11
72,2
8,018,01ψ
M
M
crc
s
s
s
bt
s
d
A
A
l 5,0
t
yky
.см57,852,99,0 y
ybA
bt
;см7,8557,810
2
bt
A
.см8,222,1
26,2
7,85
5,0 sl
;мм48040мм228мм12010
sss
dld
.мм400мм228мм100 sl
;
Базовое расстояние между смежными нормальными трещинами:
.
Высота растянутой зоны бетона с учетом его неупругих деформаций для прямоугольных, тавровых и двутавровых сечений:
,
где k — коэффициент, учитывающий неупругие деформации растянутого бетона, для прямоугольных сечений принимается равным 0,9.
Площадь сечения растянутого бетона с учетом его неупругих деформаций:
;
ls принимают не менее 10ds И 10 см и не более 40ds и 40 см, т.е:
33
;
σ
ψ
321 s
s
s
scrc
l
E
a
.мм167,0253
102
6,32
810,00,15,00,1
4
crc
a
0,1
1
5,0
2
0,1
3
.мм5,1262530,15,00,1
321
scrc
ll
кНм43,11M
;МПа102,28
10150
3,42
10150
3
55
1
b
redb,b
R
EE
;78,9
3,42725,0
300300
2
bns
s
R
);2)((
22
2
2ss0 ssssc
hx
;см86,6)78,90129,078,90129,02)78,90129,0((5,17
2
cx
.см21,15
3
86,6
5,17
3
0
xhz
s
);(
0 ms
s
s
xhzA
E
D
Условия выполняются, окончательно принимаем базовое расстояние между нормальными трещинами ls = 25,3 см.
Ширина раскрытия нормальных трещин:
где
— при непродолжительном действии нагрузки;
— для арматуры периодического профиля;
— для изгибаемых элементов.
Расстояние между нормальными трещинами:
12. Прогиб балки при изгибающем моменте
:
Жесткость балки с трещинами:
34
;кНсм9030759)86,65,17(21,1526,2
81,0
102
2
4
D
;мм44,5см544,06542003
903075924
1043,11
43
24
22
2
22
max
al
D
M
f
Показатели
Контрольные характеристики
кНм,
ult
M кНм,
crc
M
мм,
crc
a
мм,f
мм,
crc
l
Эксперимент
16,22
3,07
0,149
5,41
102
Расчет
16,0
2,72
0,167
5,44
126
Отклонение
-1,4 %
-12,9 %
12,1 %
0,6 %
23,5 %
)64,11(
acrccrc
vaa
2.6. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ И ИХ СОПОСТАВЛЕНИЕ
С ТЕОРЕТИЧЕСКИМИ ЗНАЧЕНИЯМИ
Результаты эксперимента и теоретические значения соответствую-
щих параметров представлены в табл. 6.
Результаты эксперимента и теоретические
значения соответствующих параметров
Таблица 6
напряженно-деформированного состояния. Это объясняется следующим:
напряжения в сжатой зоне бетона (24,10 МПа) меньше призменной
прочности (42,3 МПа), напряжения в растянутой арматуре (306 МПа)
меньше ее предела текучести (433 МПа), по сечению проходит нормальная трещина высотой 13 см.
меньше ее расчетного значения на 12,1 %. Это объясняется тем, что за
расчетное значение ширины раскрытия нормальных трещин в нормах
принято значение
11,43 кНм меньше расчетного на 0,6 %, то есть наблюдается хорошая
сходимость результатов.
2.7. ВЫВОДЫ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2
1. При М = 11,43 кНм в эксперименте наблюдается вторая стадия
2. Средняя ширина раскрытия нормальных трещин при М = 11,43 кНм
.
3. Опытное значение прогиба в середине пролета балки при М =
35
4. Среднее опытное значение расстояния между нормальными
трещинами меньше расчетного значения на 23,5 %. Формула для расчета расстояния между нормальными трещинами требует корректировки.
5. Опытный момент трещинообразования в железобетонной балке
(3,08 кНм) превышает расчетный момент трещинообразования (2,72 кНм)
на 12,9 %.
6. Фактическая несущая способность испытанной балки по нормальному сечению оказалась больше расчётной на 1,4 %. то есть наблюдается хорошая сходимость результатов. Процент армирования
балки при этом составил 1,29 %.
2.8. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2
1. Методика испытания балок на изгиб.
2. Что такое зона чистого изгиба и для чего она нужна в данных
опытах?
3. Что измеряется при испытании балок?
4. Как строится эпюра напряжений в нормальном сечении балки?
5. Чему равно напряжение в арматуре?
6. Как определяются напряжения в бетоне и арматуре испытанных
балок?
7. О чём говорит отсутствие деформаций бетона по сечению? По-
чему они не измерены?
8. Что такое гипотеза плоских сечений?
9. Доказать, что гипотеза плоских сечений справедлива при данных
испытаниях?
10. Чему равна и как определить по экспериментальным данным
высоту сжатой зоны?
11. Какой стадии НДС соответствует построенная эпюра нормаль-
ных напряжений в сечении. Дать развёрнутое обоснование.
12. Что такое процент армирования?
13. Как определить по опытным данным (эпюре напряжений) мо-
мент, который действует в нормальном сечении?
14. Что такое несущая способность балки?
36
F · 10-3, Н
T
b
ε
b
= (T
bi+1
– T
bi
) · 10
5
, от. ед.
T
bt
ε
bt
= (T
bi+1
– T
bi
) · 10
5
, от. ед.
F, кН
σ
b
,МПа
σ
b
/R
b
σ
b
, МПа
ε
b
· 10
5
, от. ед.
ε
b
· 10
5
, от. ед
ε
bt
· 10
5
, от. ед
ε
bt
· 10
5
, от. ед
5
10
Δσ
Δε
b
bt
v
v
vθ, от. ед
θ, от. ед
Т, мксек
∆Т, %
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица П1
Ведомость обработки результатов испытаний бетонных призм на сжатие
П р и м е ч а н и е : F — нагрузка, приложенная к призме; Tb, Tbt — показа-
ния продольных и поперечных тензодатчиков; εb, εbt — относительные продольные и поперечные деформации бетонной призмы.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Таблица П2
Ведомость для обработки результатов испытаний
бетонных призм на центральное сжатие
37
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 25192-2012. Межгосударственный стандарт. Бетоны. Классифи-
кация и общие технические требования. Введен в действие Приказом Росстандарта от 27.12.2012 № 2003-ст.
2. ГОСТ 12730.1-78. Бетоны. Методы определения плотности. Утв. Постановлением Госстроя СССР от 22.12.1978 № 242.
3. ГОСТ 10180-2012. Межгосударственный стандарт. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. Введен в действие Приказом
Росстандарта от 27.12.2012 № 2071-ст.
4. ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности,
модуля упругости и коэффициента Пуассона. Введен Постановлением Госстроя СССР от 18.11.1980 № 177.
5. ГОСТ 26633-2012. Межгосударственный стандарт. Бетоны тяжелые и
мелкозернистые. Технические условия. Введен в действие Приказом Росстандарта от 27.12.2012 № 1975-ст.
6. СП 22.13330.2011. Свод правил. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. Утв. Приказом Минрегиона РФ
от 28.12.2010 № 823.
7. СП 63.13330.2012. Свод правил. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003.
Утв. Приказом Минрегиона России от 29.12.2011 № 635/8.
8. СП 20.13330.2011. Свод правил. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. Утв. Приказом Минрегиона РФ от
27.12.2010 № 787.
9. СП 15.13330.2012. Свод правил. Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*. Утв. Приказом Минрегиона России от 29.12.2011 № 635/5.
10. СП 52-103-2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий.
Утв. Приказом ФГУП НИЦ «Строительство» от 12.07.2007 № 123.
11. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП
52—101-2003). М., 2005.
12. ГОСТ Р 54257-2010. Национальный стандарт Российской Федерации.
Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и
требования. Утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 23.12.2010
№ 1059-ст.
38
13. Истомин А.Д. Зависимость границ микротрещинообразования бетона
от его прочности и вида напряжённого состояния / А.Д. Истомин, Н.А. Беликов //
Научно-технический журнал Вестник МГСУ, № 2, Т. 1, 2011. С. 159—162.
14. Тамразян А.Г. Строительные конструкции. Инновационный метод
тестового обучения: учебное пособие. В 2 частях. Ч.1. М. : Изд-во МГСУ,
2013. 416 с.
15. Тамразян А.Г. Строительные конструкции. Инновационный метод
тестового обучения: учебное пособие. В 2 частях. Ч.2. М. : Изд-во МГСУ,
2013—2014. 304 с.
39
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]