Испытание железобетонной балки (Б-1) на изгиб с разрушением ее по нормальному сечению

Лабораторная работа №1: испытание железобетонной балки (Б-1)

на изгиб с разрушением ее по нормальному сечению

Цель работы: исследование прочности, трещиностойкости, деформативности изгибаемых конструкций.

При этом ставятся следующие задачи:

§  изучить стадии напряженно-деформированного состояния элемента при изгибе;

§  установить несущую способность конструкции;

§  проследить процесс трещинообразования и увеличения прогиба;

§  сравнить расчетные и экспериментальные параметры;

§  проанализировать результаты и сделать выводы.

2.1.1. Геометрические параметры и армирование балки

Схема армирования балки и геометрические параметры приведены на рис. 1,а и в табл. 1.                                                                                             

Таблица 1

Геометрические размеры и армирование балки

2.1.2. Определение прочностных и деформативных

характеристик материалов

При выполнении теоретических расчетов натурных конструкций необходимо использовать фактические сопротивления материалов бетона и арматуры, которые определяются путем проведения соответствующих испытаний образцов согласно действующим стандартам.

Кубиковая прочность бетона R по результатам испытания не менее чем 3 бетонных кубов размерами 15´15´15 см. При испытании кубов рамерами 10´10´10 см - R =0,91 R₁₀.

Призменная прочность бетона определяется путем испытания на сжатие призм размером 10´10 см при h ³ 40 см или по эмпирической формуле R_b,n=0,75R.

Прочность бетона при растяжении R_bt,n может быть определена при испытании образцов в виде "восьмерки", на раскалывание образцов цилиндров или кубов, на изгиб балок (b´h´l=15´15´60мм) c вычислением . Прочность бетона при растяжении может быть также определена по эмпирической формуле: .

Начальный  модуль упругости бетона при сжатии E_b может быть определен при испытании бетонных призм (10´10´40 мм) при уровне напряжений £ 0,2 по формуле , где  - напряжения в бетоне (А = 10´10см);

 - упругие деформации (по результатам измерений по приборам - тензометров, тензорезисторов);

P_i - нагрузка по ступеням загружения призм.

Возможно применение эмпирической формулы для определения модуля упругости для тяжелого бетона естественного твердения [1]:

, где В - цифровое значение сопротивления бетона сжатию в стандартных образцах, в МПа.

Для принятого класса арматуры прочностные и деформативные характеристики принимаются по СНиП [2]. Все данные сводятся в табл. 2.

Таблица 2

Прочностные и деформативные характеристики бетона и арматуры

2.1.3. Методика испытания балки

Схема испытания балки и установка измерительных приборов показаны на рас. 1,а.

Для исследования напряженного состояния балки в зоне чистого изгиба устанавливаются индикаторы часового типа (И₁-И₄) и наклеиваются тензорезисторы (Т₁-Т₆), которые дублируют показания индикаторов.

Прогиб балки измеряется с помощью прогибомера часового типа, который устанавливается в середине пролета.

Загружение балки до момента появления трещин выполняется ступенями 0,05 Р_lim, а после появления трещин - 0,1 Р_lim.

В процессе загружения на каждом этапе производится снятие отсчетов по приборам и наблюдение за развитием трещин после их образования с измерением ширины раскрытия с помощью микроскопа МП-2.

Показания приборов заносятся в журнал опытных данных (см. табл. 3).