Лабораторная работа № 1 Испытание железобетонной балки на изгиб с разрушением ее по нормальному сечению

1. Цель и содержание работы

Цель настоящей работы – изучить напряженно-деформированное сос­тояние в нормальном сечении изгибаемого элемента на различных стадиях, начиная с упругой, после появления трещин в бетоне растянутой зоны, и заканчивая стадией разрушения.

В ходе испытания балки решаются следующие задачи:

• устанавливается момент образования трещин непосредственным наблюдением за бетоном растянутой зоны и на основе показаний прибо­ров ( ), а также расчетным способом ( );

• строится график прогибов балки под нагрузкой и на его основе выделяются три стадии напряженно-деформированного состояния: стадия I (до образования трещин), стадия II (после образования трещин) и стадия III (разрушающая);

• строится картина трещинообразования и разрушения по масштабной сетке;

• определяется расчетом прочность балки по нормальному сечению (расчетный изгибающий момент), и сравнивается с опытным изги­бающим моментом в стадии разрушения ;

• выполняется статистическая обработка результатов испытаний, а именно выявляются «выпадающие» опытные результаты и устанавливается сходимость опыта и расчета.

2. Формируемые компетенции

Выполнение лабораторных работ студентами реализует следующие компетенции:

− владением технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированных проектирования (ПК-2);

− способностью проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической документации заданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-3);

− владением технологией, методами доводки и освоения технологических процессов строительного производства, производства строительных материалов, изделий и конструкций, машин и оборудования (ПК-4);

− способностью составлять отчеты по выполненным работам, участвовать во внедрении результатов исследований и практических разработок (ПК-11);

− владением методами и средствами физического и математического (компьютерного) моделирования, в том числе с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов, систем автоматизированных проектирования, стандартных пакетов автоматизации исследований, владение методами испытаний строительных конструкций и изделий, методами постановки и проведения экспериментов по заданным методикам (ПК-14).

3. Теоретическое обоснование

Сведения о размерах и армировании балки устанавливаются на основе проектных данных и непосредственных обмеров балки до и после ее испытания; эти сведения записываются в табл. 1 и наносятся на рис. 1.

Таблицa 1 – Характеристика балки

Характеристика	Обозначение, размерность	Числовое значение
Полная высота поперечного сечения	, м
Ширина поперечного сечения	, м
Диаметр и площадь сечения продольной арматуры	,см2
Расстояние от нижней грани до центра тяжести арматуры балки As	, м
Рабочая высота сечения	, м
Полная длина балки	, м
Расчетный пролет балки	, м

Рисунок 1 – Геометрические размеры (а) и схема армирования балки (б)