6. Освидетельствование образцов и подготовка их к испытаниям

Освидетельствование лабораторных образцов производится для установления их действительных размеров и дефектов изготовления.

С помощью линейки или рулетки с точностью до 1 мм измеряют размеры поперечного сечения, расчетные пролеты (длины) образцов, величину защитного слоя арматуры. Размечают места опор, приложения сил, установки приборов. При осмотре отмечают имеющиеся повреждения: раковины, усадочные трещины, отколы бетона, которые могут повлиять на результаты испытания. Все это отражают в дефектной ведомости. Величину защитного слоя определяют путем вскрытия арматуры после разрушения образцов, но ее можно определить и до начала испытаний с помощью измерителя защитного слоя марки ИЗС-8 ЛИСИ или приборами других марок.

После освидетельствования лабораторные образцы устанавливают на испытательной машине, оснащают необходимыми приспособлениями и измерительными приборами.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Испытание железобетонной балки на изгиб с разрушением по нормальному сечению

1. 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 6.

Рис. 6. Схема армирования испытываемой балки

Испытываемая конструкция представляет собой железобетонную балку длиной L, шириной b и высотой h. Балка армирована одним плоским каркасом с рабочей арматурой A_s в 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	Рабочая высота * h0 , см	Арматура*			lsh , см
					Ø, мм	Класс	As , см2
Величина

* h₀ и параметры арматуры уточняются после разрушения балки.

Для контроля относительных и абсолютных деформаций на поверхность балки устанавливаются следующие приборы.

Тензометры Т_1÷2 Аистова 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 И_1÷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. 7. Схема нагружения балки

Результаты испытаний балки	Таблица 9	Трещины, мм		3			П Р И М Е Ч А Н И Я: 1. Изгибающий момент определяется из выражения M = P∙lsn/2.	2. Напряжения в бетоне σb = ∑Δ Т1∙Eb∙10 -5 , σs = ∑Δ Т2∙Es∙10 -5
				2
				1
		Прогиб, мм f =∑ΔИ2 – (∑ΔИ1+∑ΔИ3):2
		Показания по приборам	Индикаторы	3	∑Δ И3
					ΔИ3
					И3
				2	∑Δ И2
					ΔИ2
					И2
				1	∑Δ И1
					ΔИ1
					И1
			Тензометры	на арматуре	σs
					∑Δ Т2
					ΔТ2
					Т2
				на бетоне	σb
					∑Δ Т1
					ΔТ1
					Т1
		Изгибающий момент М, Н∙м
		Нагрузка F , Н
		Номер ступени				1 2 3 4 5 . . . . . . 10