Испытание железобетонной балки с разрушением по наклонному сечению от действия поперечной силы
Цели работы.
Цели работы следующие:
1) изучить характер работы балки при изгибе, процесс образования, роста и раскрытия наклонных трещин;
2) экспериментально установить момент разрушения конструкции по наклонному сечению;
3) определить теоретические величины разрушающей нагрузки и ширины раскрытия наклонных трещин и сравнить их с экспериментальными.
2. Образцы, приборы и оборудование.
Для достижения поставленных целей испытывается балка, представленная на рис. 3.
Перед испытанием балка освидетельствуется, фиксируются ее дефекты, после чего устанавливаются ее фактические размеры. Данные обмера заносятся в табл. 3.
Таблица 3
Параметры балки, необходимые для расчета, и их величины,
получаемые при фактических обмерах
Параметр |
L, см |
h, см |
b, см |
h0, см |
lsh, см |
Арматура поперечная |
|||
d, мм |
Класс |
Asw,см2 |
S, см |
||||||
Величина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для определения ширины раскрытия наклонных трещин используется оптический микроскоп с ценой деления 0,05 мм.
Балка испытывается на универсальной испытательной машине ГМС-50, на 5-тонной шкале, согласно рис. 4. Нагрузка контролируется по силоизмерителю пресса.
Порядок проведения работ
Обмеренная и осмотренная опытная балка устанавливается на опоры испытательной машины.
Схема загружения аналогична схеме, принятой в лабораторной работе №2.
Результаты эксперимента сводятся в табл.4.
Таблица 4
Результаты испытания балки
Номер ступени |
Нагрузка P, Н |
Поперечная сила |
Наклонные трещины acrc , мм |
Примечания |
|||
1 2 3 … … 10 |
|
|
|
|
|
|
|
В графе «Примечания» фиксируются характерные моменты испытаний: момент образования и характер развития наклонных трещин, разрушающая нагрузка.
По окончании эксперимента зарисовываются характер разрушения и картина трещин.
Обработка результатов и порядок расчетов
В теоретической части определяются разрушающая нагрузка и ширина раскрытия наклонных трещин.
Алгоритм расчета следующий:
Принимаем C исходя из условий:
где:
Здесь h0, lsh, b, Asw, s принимаются по табл. 3; Rsw, Rbt принимаются по данным лабораторной работы №1; φb2 =2 для тяжелого бетона.
2.
где:
3. Ширину раскрытия наклонных трещин определяем из выражения:
(13)
где: φl = 1 для кратковременных нагрузок;
здесь: Q – действующая сила, при которой определяется ширина раскрытия трещин;
η =1 для стержневой арматуры периодического профиля;
η =1,2 для проволочной арматуры периодического профиля;
Сравниваем опытные и теоретические величины:
и находим общий коэффициент запаса
По результатам испытаний следует сделать краткие выводы.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4