Испытание железобетонной стойки на внецентренное сжатие

1. Цель работы

1. Проследить процесс деформирования железобетонной стойки при различных случаях внецентренного сжатия (большие и малые эксцентриситеты), включая образование и развитие трещин.

2. Определить экспериментальное значение фактического эксцентриситета и разрушающей нагрузки.

3. Определить теоретическое значение разрушающей нагрузки.

4. Сравнить теоретическое значение разрушающей нагрузки с ее экспериментальным значением.

2. Образцы, приборы, оборудование

В качестве экспериментальных образцов используются железобетонные стойки, выполненные из тяжелого бетона, армированные по схеме, представленной на рисунке 4.

Параметры стоек, необходимые для расчета, их величины, полученные при обмерах, приведены в таблице 12.

Таблица 12

№ п/п	Параметр	l0, см	h, см	b, см	a, см	a’, см	e, см	Арматура
								Ø, мм	As, см2	A’s, см2
1
2

Для контроля деформаций с двух сторон стойки устанавливаются тензометры Н.Н. Аистова на базе 100 мм (см. рис. 8). Стойки испытываются на прессе ПММ-250. Загружение стойки ведется ступенями с выдержкой 3÷5 минут на каждой ступени.

2. Обработка результатов экспериментов и порядок расчетов

Рис. 9. Расчетная схема. а – случай больших эксцентриситетов ( ), б – случай малых эксцентриситетов ( ). 1 – геометрическая ось элемента, 2 – центр тяжести бетона сжатой зоны,

В случае больших эксцентриситетов (см. рис. 9, а) при

(36)

Теоретическую величину разрушающего усилия определяем из выражения:

(37)

Высоту сжатой зоны находим из уравнения:

(38)

Отсюда:

, (39)

где: ; .

Так как l₀/h<14, то влияние прогиба стойки на увеличение эксцентриситета не учитываем (η = 1).

Сравниваем теоретическое и фактическое значения разрушающей нагрузки:

(40)

Погрешность:

(41)

В случае малых эксцентриситетов (рис. 9,б) при для решения задачи определения имеем три неизвестных ( , , ), которые определяются из уравнений:

; (42)

_; (43)

_. (44)

Подставляя (44) в (43) получаем квадратное уравнение относительно высоты сжатой зоны :

, (45)

где ; ;

Решая квадратное уравнение, определяем высоту сжатой зоны :

(46)

Подставляя значение в (42) находим теоретическое значение разрушающей нагрузки .

Сравнение теоретического и фактического значений разрушающей нагрузки выполняется по формулам (40), (41).По результатам работы следует сделать краткие выводы.

Таблица 6

Данные испытаний стойки № _____ «___» __________ 200 г.

Примечание

ε1 = ∑∆T1 /105 ; ε2 = ∑∆T2 /105 ; εср = (ε1 + ε2 )/2.

Ширина раскрытия трещин, мм

Определение эксцентриситетов e , см

e

Ired

Ared

h

εср

ε2

ε1

Тензометры

Номер прибора

2

εb

∑∆Т2

∆Т2

Т2

1

εb

∑∆Т1

∆Т1

Т1

Нагрузка Р, кН

0

5

10

15

∙

∙

∙

50

Номер ступени

1

2

3

∙

∙

∙

10

Приложение 1

; ;

при продолжительном действии нагрузок = 560/R_b.ser;

при непродолжительном действии нагрузок = 300/R_b.ser.