ЖБК Лаб3
.pdfНОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО - СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра железобетонных конструкций
Лабораторная работа №3
«Испытание железобетонной колонны»
Выполнил:
Проверил:
г. Новосибирск, 2013 г.
Цель лабораторной работы: исследование прочности и деформативности центрально-сжатого железобетонного элемента. В ходе работы необходимо выполнить следующее:
1 . Определить расчетом несущую способность центрально сжатой колонны. 2. Определить опытную величину разрушающей силы и сравнить ее с теоретическим значением.
3 . Ознакомиться с деформациями и характером разрушения колонны. 4. Сделать выводы по работе.
1. Характеристика опытной колонны.
Рис.1. Схема колонны. Геометрические характеристики колонны.
|
|
|
|
Таблица 1, |
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Обозначение |
Размерность |
Численное значение |
Примечание |
|
п/п. |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
см |
|
Фактические |
|
2 |
b |
см |
|
значения As', |
|
3 |
h |
см |
|
a', s уточня- |
|
4 |
s |
см |
|
ются после |
|
5 |
а' |
см |
|
разрушения |
|
6 |
As' |
см2 |
|
колонны |
|
Физико-механические характеристики бетона и арматуры определяются испытанием контрольных образцов:
1. Средняя кубиковая прочность бетона:
Rm= (МПа)
2
2.Класс бетона по прочности на осевое сжатие:
B=0,778×Rm= (МПа)
3 . Средняя призменная прочность бетона:
Rbm=B×(0,77-0,001 В)= (МПа)
4.Диаметры и классы используемой арматуры:
-рабочей - 4 6A-I;
|
- |
хомутов - |
4B-I; |
|
|
- |
шаг s - |
см. |
|
5. |
Предел текучести рабочей |
арматуры класса A-I, установленный |
||
испытанием ее на растяжение: |
|
|
||
|
|
u,obs= |
(МПа) |
|
6.Сопротивление арматуры растяжению:
Rsc = |
= |
(МПа) |
u,obs |
2. Определение теоретического значения несущей способности колонны.
Разрушающая сила определяется по формуле прочности сжатого железобетонного элемента со случайным эксцентриситетом с учетом фактических геометрических размеров колонны и прочностных характеристик бетона и арматуры
(h, b, Rm, Rbm, Rsc).
Теоретическая величина разрушающей нагрузки равна:
N = × × ( R b m A b + R s c × A s ) , (кН),
где: - коэффициент, принимаемый равным:
0,9 - при h < 200 мм;
1,0 - при h > 200 мм;
- коэффициент продольного изгиба, определяемый с учетом длительности
действия нагрузки, гибкости колонны |
и характера армирования по формуле: |
||||
|
= |
b + 2 × ( r - |
b ) × a ≤ r , |
||
здесь: |
b, r - коэффициенты, принимаемые по таблице 2 с учетом длительно- |
||||
действующей составляющей от продольной сжимающей силы N1/N и |
|||||
гибкости колонны |
; |
|
|||
а= |
|
|
- коэффициент, характеризующий армирование колонны. |
||
|
|
||||
В работе принимается:
-нагрузка носит кратковременный характер: N1/N = 0,
-расчетная схема колонны - шарнирная - 10=1.
3
Рис.2. Расчетная схема колонны.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2. |
|
|
|
|
|
Значения коэффициентов b и |
r. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бетон |
|
|
|
|
|
Значения =l0/h |
|
|
||
|
|
|
|
6 |
8 |
|
10 |
12 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тяжелый мелкозернистый |
|
|
|
|
|
Коэффициент |
b |
|
|
|
0 |
|
0,93 |
0,91 |
0,91 |
0,9 |
0,89 |
|
|||
0,5 |
0,92 |
0,92 |
0,91 |
0,9 |
0,87 |
|
||||
|
0,5 |
0,92 |
0,91 |
0,9 |
0,88 |
0,85 |
|
|||
|
1,0 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,86 |
0,81 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Коэффициент |
r. |
|
|
|
|
0 |
|
0,93 |
0,92 |
0,91 |
0,9 |
0,89 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1,0 |
0,92 |
0,91 |
0,9 |
0,88 |
0,86 |
|
|||
3.Испытание колонны
Испытание колонны производят на гидравлическом прессе по схеме шарнирноопертой стойки. Для измерения продольной деформации бетона устанавливаются два индикатора, имеющих цену деления И= мм на базе 1 =400 мм (см. рисунок 3). Загружение колонны осуществляется ступенями по N=0,1N от теоретической разрушающей силы, (кН).
Между ступенями загружения делается выдержка для осмотра колонны, снятия отсчетов по индикаторам, зарисовки трещин. Испытание заканчивается разрушением колонны, наибольшее усилие соответствует опытному значению несущей способности колонны Nobs, (кН).
4
Рис.3. Схема установки для проведения испытания колонны.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 . |
|
Журнал испытаний. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
Нагрузка, |
Показания |
Индикатор |
Индикатор |
|
b |
Примечание |
|
|||||||
п/п |
|
кН |
манометра, |
|
И1 |
|
|
|
|
|
И2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
МПа |
С1 |
С1 |
|
b 1 |
С2 |
С2 |
|
b 2 |
|
|
|
||
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величины относительных деформаций вычисляются по формулам |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
bi |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
bj
b
;
;
По данным испытания строится график продольных деформаций бетона (рисунок 4). На развертку поверхности колонны наносится схема образования трещин и характер ее разрушения (рисунок 5).
5
Рис.4. График продольных деформаций бетона.
Рис.5. Схема образования трещин на развертке колонны.
В заключение работы оценивается опытное значение разрушающей силы и теоретическая ее величина:
×100 ,
а также делается вывод по проделанной работе.
6
Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет
Контрольный лист № ______
Инструктажа студентов по технике безопасности
Факультет ___________________
Курс ______
Группа ______
Фамилия, должность проводившего инструктаж ______________
Дата проведения________________________
Инструктаж по технике безопасности в лаборатории (мастерской) каф. ЖБК проработан, получен, усвоен, в чѐм и расписываемся:
№ |
Фамилия, имя, отчество |
Роспись |
Примечание |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
|
|
7 |
|
|
|
8 |
|
|
|
9 |
|
|
|
10 |
|
|
|
11 |
|
|
|
12 |
|
|
|
1 3 |
|
|
|
1 4 |
|
|
|
1 5 |
|
|
|
1 6 |
|
|
|
1 7 |
|
|
|
1 8 |
|
|
|
1 9 |
|
|
|
20 |
|
|
|
Инструктаж по технике безопасности провѐл
7