2. Определение несущей способности железобетонной балки по проектным данным

При освидетельствовании промышленного предприятия с целью проведения реконструкции выявлено, что при установке нового технологического оборудования нагрузка на балку (см. рис. 4.1) увеличится в 1,2 раза по сравнению с проектной. Проектные данные о конструктивных размерах и физико-механических свойствах материалов балки приведены в табл.8

Таблица 8

Проектные характеристики балки

ℓ, м	ℓр, м	h, м	а, м	b, м	Класс бетона	Кол-во стержней и их диаметр
1,2	0,9	0,2	0,03	0,1	В 15	2Ø10	А III

Расчет несущей способности балки по нормальному сечению производится в следующем порядке

I). Определяется высота сжатой зоны бетона:

x = R_s А_s / R_b b.

где R_s – расчетное сопротивление арматуры; R_b – расчетное сопротивление бетона; А_s – площадь арматуры.

II). Определяется теоретический разрушающий момент по данным проекта:

М^Т_u = R_b b x (h – 0,5x).

III). Теоретическая разрушающая нагрузка

q^Т_u = М^Т_u 8 / ℓ²_р.

3. Определение фактических размеров балки, прочности бетона и характеристик армирования

С помощью рулетки измеряются геометрические размеры сечения балки и расчетная длина. Запись результатов измерений производят в табл. 9.

Рис. 4.1. Расчетная схема балки

Рис. 4.2. Схема расположения трасс прозвучивания

Таблица 9

Определение класса бетона по прочности на сжатие

Номер трассы	ℓI, мм	t, мкс	V, м/с	Ri, МПа	(R – Ŕ)2	B, МПа

Для определения фактического класса бетона по прочности на сжатие используется ультразвуковой импульсный метод. Измерение времени прохождения ультразвука производится прибором УК-14П. Предварительно производят разметку трасс сквозного прозвучивания согласно схеме, приведенной на рис. 4.2. С помощью кондуктора производится измерение базы прозвучивания, погрешность измерения которой не должна превышать ± 0,5%. Результаты измерений заносятся в табл. 9. В дальнейшем обработку результатов измерений необходимо проводить с использованием этой таблицы.

Рис.4.3. Градуировочная зависимость для определения прочности бетона на сжатие

По времени и величине трассы прозвучивания высчитывается скорость УЗК в бетоне балки. По градуировочной зависимости “скорость-прочность” (рис.4.3) определяется прочность бетона в i- ой точке.

Находится среднее значение прочности на сжатие:

,

где суммирование производится по всем точкам, в которых определены скорости (в таблице), n – число трасс прозвучивания.

Среднеквадратическое отклонение

.

Коэффициент изменчивости

.

Класс бетона по прочности на сжатие определяется по формуле

.

Нормативная прочность бетона на сжатие определяется как

R_bn = В(0,77 – 0,00125В).

И расчетное сопротивление бетона

R_b = R_bn / γ_bc = R_bn / 1,3.

Количество арматурных стержней, их диаметр и толщину защитного слоя бетона определяют с помощью магнитоиндукционного прибора ИЗС – 10Н по методике, изложенной в лабораторной работе 3.

4.Перерасчет балки по фактическим данным

По результатам испытаний определяется фактическая несущая способность балки по нормальному сечению. Для ее определения в формулы, приведенные в начале этой работы, необходимо подставить фактические значения геометрических характеристик, прочности бетона и характеристик армирования, найденные экспериментальным путем.

5.Выводы по результатам испытаний

В выводах приводится сравнение фактической несущей способности балки с проектной. Если фактическая несущая способность балки ниже проектной, то необходимо рассмотреть ее использование после реконструкции, усиления или полной ее замене.