ЖБК Лаб2

Цель данной лабораторной работы состоит в исследовании прочности наклонных сечений изгибаемого элемента, при этом необходимо выполнить следующее:

1.Ознакомиться с характером образования и развития наклонных трещин.

2.Вычислить теоретическое значение прочности наклонного сечения опытной балки при действии поперечной силы.

3.Определить испытанием образца фактическую величину несущей способности балки по поперечной силе и сравнить ее с результатом расчета.

4.Сделать выводы по работе.

Разрушение изгибаемого элемента по наклонному сечению происходит вследствие одновременного действия изгибаемых моментов и поперечных сил на рассматриваемых участках. В соответствии с этим, развиваются внутренние усилия в арматуре, пересекаемой наклонной трещиной, а также в бетоне сжатой зоны.

Рис.1. Схема разрушения изгибаемого элемента по наклонному сечению.

В зоне чистого изгиба возникают нормальные трещины незначительной ширины раскрытия (участок II на рис.1), а на участке I, где велики значения поперечной силы, возникают наклонные трещины. В данной лабораторной работе и предстоит изучить образование наклонных трещин в изгибаемом элементе - разрушение по наклонному сечению.

2

I.Характеристика опытной балки.

Схема балки приведена на рис.2. Результаты натурных обмеров заносятся в таблицу № 1.

Рис.2. Схема балки.

Физико-механические характеристики бетона и арматуры определяются, как и

впредыдущей работе, испытанием контрольных образцов:

1.Средняя кубиковая прочность бетона:

Rm= ... (МПа)

2. Класс бетона по прочности на осевое сжатие:

B=0.778 × Rm= . . . (МПа)

3 . Средняя призменная прочность бетона:

Rbm=B × (0.77-0.001B)= . . . (МПа)

4. Сопротивление бетона осевому растяжению по эмпирической зависимости:

Rbt,m=5 × Rm/(45+Rm)= . . . (МПа)

5.Диаметры и классы арматур:

-рабочей - 1 12A-III;

-монтажной - 1 1ОА-Ш;

3

-хомутов - 4B-I.

6.Временное сопротивление разрыву для проволоки B-I, установленное испытанием ее на растяжение:

u,obs= . .. (МПа)

7.Сопротивление поперечной арматуры растяжению:

II. Определение теоретического значения прочности наклонного сечения при действии поперечной силы.

Значение поперечной силы, воспринимаемой хомутами и бетоном, определяется с учетом фактических размеров балки и физико-механических характеристик бетона и арматуры.

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами и бетоном сжатой зоны в наиболее опасном сечении, подсчитывается по формуле:

где: - коэффициент принимаемый, согласно /1/, для тяжелого бетона равным 2; - усилие в хомутах на единицу длины элемента, определяемое по

формуле:

(H/см) , где:

Asw - площадь сечения всех поперечных стержней в нормальном сечении, см2 ; S - расстояние между поперечными стержнями по длине элемента (шаг хомутов), (см);

h0= h-а - рабочая высота сечения балки, (см).

Коэффициенты ( и для изгибаемого элемента прямоугольного профиля с ненапрягаемой арматурой равны нулю.

Расчетная схема испытываемой балки приведена на рис.3. Величина расчетного пролета Ld и расстояние гидравлических домкратов d v определяются измерением.

Рис.3. Расчетная схема балки.

4

III. Определение фактического значения несущей способности балки по поперечной силе.

Испытание балки производится на той же установке, что и в лабораторной работе №1. Балка загружается двумя сосредоточенными грузами в четвертях пролета.

Величина нагрузки определяется по показаниям манометра гидронасоса и тарировочной таблице. Загружение балки производится последовательно, ступенями. Величина ступени загружения принимается не более 20% от ожидаемой разрушающей нагрузки:

Fu = (0.1 0.2)Qw b , (кН) = 0.2Qwb = …

В процессе испытания ведется наблюдение за трещинами в бетоне, на каждой ступени измеряется ширина раскрытия двух, трех трещин. Испытание продолжается до разрушения балки, определяемого падением давления в гидросистеме и раскрытием зияющих трещин, которые после сброса нагрузки остаются открытыми. Наибольшее показание манометра соответствует опытной величине разрушающей нагрузки - Qwb,obs (кН).

Обработка результатов испытания балки выполняется в виде таблицы 2. Также приводится схема образования трещин на развертке и характер разрушения балки (рис.4).

5

Рис. 4. Схема образования трещин в балке.

В заключении сопоставляются результаты расчета и опытных данных, а также делаются выводы по проделанной работе.

силе, полученное по результатам испытания на лабораторной установке, (кН).

6