НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра железобетонных
конструкций
Лабораторная работа № 2
«Испытание железобетонной балки на изгиб
С разрушением ее по наклонному сечению»
Выполнил: ст. гр.,
Проверил:
Г. Новосибирск - 2012 г.
Цель данной лабораторной работы состоит в исследовании прочности наклонных сечений изгибаемого элемента, при этом необходимо выполнить следующее:
1. Ознакомиться с характером образования и развития наклонных трещин.
2. Вычислить теоретическое значение прочности наклонного сечения опытной балки при действии поперечной силы.
3. Определить испытанием образца фактическую величину несущей способности балки по поперечной силе и сравнить ее с результатом расчета.
4. Сделать выводы по работе.
Разрушение изгибаемого элемента по наклонному сечению происходит вследствие одновременного действия изгибаемых моментов и поперечных сил на рассматриваемых участках. В соответствии с этим, развиваются внутренние усилия в арматуре, пересекаемой наклонной трещиной, а также в бетоне сжатой зоны.
Рис.1. Схема разрушения изгибаемого элемента по наклонному сечению.
В зоне чистого изгиба возникают нормальные трещины незначительной ширины раскрытия (участок II на рис.1), а на участке I, где велики значения поперечной силы, возникают наклонные трещины. В данной лабораторной работе и предстоит изучить образование наклонных трещин в изгибаемом элементе – разрушение по наклонному сечению.
I. Характеристика опытной балки.
Схема балки приведена на рис.2. Результаты натурных обмеров заносятся в таблицу №1.
Рис.2. Схема балки.
Таблица №1.
№ п/п. | Обозначение | Размерность | Численное значение | Примечание |
h | см | |||
b | см | |||
L | см | |||
s | см | |||
a | см | |||
As | см2 | |||
As’ | см2 | |||
Asw | см2 |
Физико-механические характеристики бетона и арматуры определяются, как и в предыдущей работе, испытанием контрольных образцов:
1. Средняя кубиковая прочность бетона:
Rm= … (МПа)
2. Класс бетона по прочности на осевое сжатие:
B=0.778∙Rm= … (МПа)
3. Средняя призменная прочность бетона:
Rbm=B∙(0.77-0.001B)= … (МПа)
4. Сопротивление бетона осевому растяжению по эмпирической зависимости:
Rbt,m=5∙Rm/(45+Rm)= … (МПа)
5. Диаметры и классы арматурв:
- рабочей - 1Æ12А-III;
- монтажной - 1Æ10А-Ш;
- хомутов - Æ4В-I.
6. Временное сопротивление разрыву для проволоки В-I, установленное испытанием ее на растяжение:
su,obs= … (МПа)
7. Сопротивление поперечной арматуры растяжению:
Rsw»0,8∙su,obs= … (МПа)
II. Определение теоретического значения прочности наклонного сечения при действии поперечной силы.
Значение поперечной силы, воспринимаемой хомутами и бетоном, определяется с учетом фактических размеров балки и физико-механических характеристик бетона и арматуры.
Поперечная сила, воспринимаемая хомутами и бетоном сжатой зоны в наиболее опасном сечении, подсчитывается по формуле:
где: jb2 – коэффициент принимаемый, согласно /1/, для тяжелого бетона равным 2;
qsw – усилие в хомутах на единицу длины элемента, определяемое по формуле:
(Н/см), где:
Аsw – площадь сечения всех поперечных стержней в нормальном сечении, см2;
S – расстояние между поперечными стержнями по длине элемента (шаг хомутов), (см);
h0= h-a – рабочая высота сечения балки, (см).
Коэффициенты jf и jn для изгибаемого элемента прямоугольного профиля с ненапрягаемой арматурой равны нулю.
Расчетная схема испытываемой балки приведена на рис.3. Величина расчетного пролета Ld и расстояние гидравлических домкратов определяются измерением.
Рис.3. Расчетная схема балки.