Характеристика испытуемой балки и схема испытания

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ИСПЫТАНИЕ НА ИЗГИБ ЖЕЛЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ С РАЗРУШЕНИЕМ ПО НОРМАЛЬНОМУ СЕЧЕНИЮ

/ Испытание проведено «» 20 г. /

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1) сопоставление теоретических и опытных значений разрушающих моментов, моментов трещинообразования и прогибов балки;

2) определение теоретических и опытных напряжений в арматуре балки;

3) наблюдение характера разрушения изгибаемого железобетонного элемента по нормальному сечению.

Характеристика испытуемой балки и схема испытания

1.1. Общий вид балки:

1.2. Каркас:

1.3. Схема испытания:

Т-1- тензометр на растянутой арматуре с базой

И-1, И-2, И-3 – индикаторы; Д-1 – тензодатчик на растянутой арматуре.

1.4. Данные для расчета:

Прочностные характеристики бетона и арматуры определяются по результатам ранее испытанных образцов:

1.4.1.Бетон класса В20:

= 11,5 МПа,

1.4.2. Арматура растянутая и сжатая класса А240:

Значения , определяются опытным путем или принимаются равными значениям ) в соответствии с табл. 6.13 [1].

1.4.3. Размеры опытного образца (см. схему испытания):

b= ; h= ;

= ;

2. Теоретические расчеты (выполняются в м, Н, кН, Па, Нм, кНм)

2.1. Определение теоретического разрушающего момента

2.1.1. Расчетная высота сжатой зоны с учетом сжатой арматуры:

где относительная граничная высота сжатой зоны бетона согласно п. 8.1.6 [1]

Поскольку х = < 2 = сжатую арматуру не учитываем в расчете.

Новое значение

2.1.2. Теоретический разрушающий момент без учета сжатой арматуры

2.1.3. Теоретическая разрушающая нагрузка при двух сосредоточенных грузах, симметрично расположенных в пролете, равна

2.1.1. Cоответствующее усилие в домкрате

2.2. Теоретический момент трещинообразования

2.2.1. Изгибающий момент, воспринимаемый сечением перед образованием перед образованием трещин (без учета влияния усадки бетона)

где = =

=1,3 – для прямоугольного сечения согласно формуле 8.122 [1].

Где , – значения модулей упругости растянутой арматуры и бетона, принимаются в зависимости от класса арматуры и бетона согласно п. 2.20 [2] и табл. 2.4 [2].

– определяется в предположении, что центр тяжести приведенного сечения совпадает с геометрической осью (для данных опытных образцов ошибка составляет 1-2 %)

2.2.2. Сосредоточенная теоретическая нагрузка в момент образования трещин

2.2.3. Соответствующее усилие в домкрате

По расчету при усилиях в домкрате балка должна работать без трещин в бетоне растянутой зоне, а при усилиях в домкрате - с трещинами.

Поэтому во время проведения испытания для примерного сопоставления теоретических и опытных моментов усилий трещинообразования необходимо фиксировать нагрузку, при которой появятся видимые трещины. В железобетонных элементах момент трещинообразования обычно наступает раньше появления видимых трещин и может быть определен только специальными методами.

2.3. Теоретический прогиб балки

2.3.1. Прогиб балки до образования трещин

Для сопоставления теоретических и опытных прогибов в стадии работы балки до трещинообразования теоретический прогиб надо определить при значениях нагрузки, меньших усилия трещинообразования.

где

2.3.2. Прогиб балки после образования трещин

где

;

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего сжатого волокна бетона по длине участка с трещинами. Для тяжелого бетона в соответствии с [1];

- коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны. При непродолжительном действии нагрузки в соответствии с [1];

- коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинами в соответствии с [1].

Плечо внутренней пары сил:

Для элементов прямоугольного сечения величины и z вычисляются при подстановке в расчетные формулы вместо величин значения или соответственно при наличии или отсутствии сжатой арматуры.

- коэффициент, учитывающий влияние деятельности действия нагрузки и принимаемый при непродолжительном действии нагрузки и при классе бетона В7,5 для стержней гладкой арматуры для арматуры периодического профиля