Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный
университет
Лаборатория железобетонных конструкций
ЖУРНАЛ
лабораторной работы №2, 4 по курсу
железобетонных конструкций
Студентка Микушкина Любовь Владимировна
группа 3П курс 3
факультет строительный
23 мая 2012 г.
Санкт-Петербург
2012
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
Испытание железобетонной балки на изгиб с разрушением по нормальному сечению
Цели работы
1. Проследить за характером работы балки при изгибе, обращая особое внимание на процесс образования и развития нормальных трещин.
2. Исследовать характер деформирования сжатой и растянутой зон балки, а также всей конструкции под нагрузкой (построить зависимости прогибов, напряжений в арматуре и бетоне от действующего момента).
3. Экспериментально установить момент разрушения балки по одному из следующих признаков:
- разрушилась сжатая зона бетона;
- напряжения в арматуре достигли предела текучести (процесс сопровождается интенсивным ростом деформаций практически без увеличения нагрузки);
- ширина раскрытия трещин превысила 3 мм;
- прогиб балки в середине пролета превысил 1/50 пролета;
4. Определить теоретически основные характеристики балки (несущую способность по нормальному сечению, прогиб и ширину раскрытия нормальных трещин) и сравнить их с экспериментальными значениями.
2. Образцы, приборы и оборудование
В качестве основного экспериментального образца используется железобетонная балка, выполненная из тяжелого бетона, армированная ненапряженной арматурой по схеме, приведенной на рисунке 4.
Рис. 4. Схема армирования испытываемой балки
Испытываемая конструкция представляет собой железобетонную балку длиной L, шириной b и высотой h. Балка армирована одним плоским каркасом с рабочей арматуройAsв нижней растянутой зоне.
Перед началом работы необходимо визуально освидетельствовать опытный образец и установить имеющиеся в нем дефекты, после чего произвести обмер балки, установив фактические размеры сечения. Параметры, необходимые для дальнейшей работы, приведены в таблице 8.
Таблица 8
Параметр |
Длина L, см |
Высота h, см |
Ширина b , см |
Полезная высота *h0 , см |
Арматура* |
lsh , см |
||
Ø, мм |
Класс |
As , см2 |
||||||
Величина |
90 |
12 |
6,7 |
9,9 |
12 |
А400 |
1,134 |
35 |
* h0и параметры арматуры уточняются после разрушения балки.
Для контроля относительных и абсолютных деформаций на поверхность балки устанавливаются следующие приборы.
Тензометры Т1÷2Аистова Н.Н. на базе 100 мм по одному: на верхнем, наиболее сжатом, волокне бетона и на растянутой арматуре.
Точность составляет ± 0,001 мм, что для относительных деформаций при базе прибора 100 мм составит ± 0,001:100 = ±10-5 относительных единиц деформаций. Такова же цена деления тензометра.
Для определения прогиба балки устанавливаются три индикатора И1÷3 часового типа. Два крайних из них фиксируют вертикальные смещения балки на опорах за счет обмятия бетона и смятия прокладок, а средний показывает полные вертикальные деформации среднего сечения. Цена деления индикатора 0,01 мм; его точность составляет ± 0,01 мм.
Ширина раскрытия трещин определяется с помощью оптического микроскопа с ценой деления 0,05 мм.
Балки испытываются на универсальной испытательной машине марки ГМС-50 на 5-ти тонной шкале. Нагрузка определяется на силоизмерителе пресса. Схема испытаний приведена на рисунке 5.
Рис. 5. Схема нагружениябалки
Результаты испытаний балки |
Прогиб,мм f =∑ΔИ2 – (∑ΔИ1+∑ΔИ3):2 |
Трещины, мм |
|||||||||||
Номер ступам и |
Нагрузка Р, кг |
Изгибающий момент М, кг*м |
Индикаторы |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
|||||||||||
И1 |
И2 |
И3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|||||||
1 |
0 |
0 |
6,56 |
0,9 |
6 |
0 |
Трещин нет |
||||||
2 |
200 |
35 |
6,4 |
1,33 |
5,79 |
0,245 |
Трещин нет |
||||||
3 |
400 |
70 |
6,37 |
1,8 |
5,75 |
0,68 |
0,025 |
|
|
|
|||
4 |
500 |
87,5 |
6,34 |
2,07 |
5,74 |
0,93 |
0,05 |
0,025 |
0,025 |
0,025 |
|||
5 |
600 |
105 |
6,33 |
2,36 |
5,74 |
1,215 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0.05 |
|||
6 |
700 |
122,5 |
6,32 |
2,64 |
5,73 |
1,485 |
0,1 |
0,05 |
0,1 |
0,1 |
|||
7 |
800 |
140 |
6,31 |
2,96 |
5,73 |
1,8 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|||
8 |
900 |
157,5 |
6,3 |
3,28 |
5,72 |
2,11 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,15 |
|||
9 |
1000 |
175 |
6,29 |
3,63 |
5,72 |
2,455 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
|||
10 |
1100 |
192,5 |
6,29 |
4,01 |
5,72 |
2,835 |
0,15 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
|||
11 |
1200 |
210 |
6,28 |
4,32 |
5,72 |
3,14 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
|||
12 |
1300 |
227,5 |
6,26 |
4,79 |
5,72 |
3,6 |
0,2 |
0,2 |
0,25 |
0,25 |
|||
13 |
1400 |
245 |
6,25 |
5,4 |
5,72 |
4,205 |
0,25 |
0,2 |
0,25 |
0,25 |
|||
|
1510 |
264,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||