5 Характеристика испытания балки

При испытании балка опирается шарнирно-подвижно на одной опо­ре и шарнирно-неподвижно - на другой, загружение осуществляется двумя равными сосредоточенными грузами (рис.3). Нагрузка на балку прикладывается этапами (ступенями), составляющими не более 5...10% от ожидаемой разрушающей нагрузки. Назначение и характе­ристики индикаторов приведены в табл.2.

Таблица 2 - Назначение и характеристики измерительных приборов

№ п/п	Назначение индикаторов	Условное обозначение	Тип, заводской номер	Цена деления индикатора	База индикатора, мм
1	Измерение деформаций бетона сжатой зоны	И-1
		И-3
2	Измерение деформаций бетона растянутой зоны	И-2
		И-4
3	Измерение прогиба	И-5

После каждого этапа загружения по индикаторам снимаются отсчеты, которые записываются в табл.3. По динамометру определяется усилие, затем значения сосредоточенных нагрузок на балку.

Таблица 3 - Показания индикаторов

№ эта- па заг- ру- же- ния	Пока-зание дина- момет-ра	Нагруз- ка F, кН	Изгибаю- щий момент М, кН*м	Показания индикаторов										При-ме- ча- ние
				Сжатая зона				Растянутая зона				Прогиб
				И-1		И-3		И-2		И-4		И-5
				От-счет	При-раще-ние	От-счет	При-раще-ние	От-счет	При-раще-ние	От-счет	При-раще-ние	От-счет	При-раще-ние
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Для того, чтобы перейти от показаний индикаторов И-1, И-2, И-3, И-4 к относительным деформациям бетона в сжатой и растянутой зонах, необходимо сделать обработку данных по формуле:

, где (13)

- относительная деформация бетона на -ой ступени нагружения;

- показания индикаторов на -ой ступени нагружения;

- начальные показания индикаторов;

- расстояние, на котором измеряются деформации;

- цена деления шкалы индикатора.

Для того, чтобы перейти от показаний индикатора И-5 к значениям прогиба необходимо сделать обработку данных по формуле:

, где (14)

- значение прогиба на -ой ступени нагружения;

- показание индикатора на -ой ступени нагружения;

- начальное показание индикатора;

- цена деления шкалы индикатора.

Результаты обработки показаний индикаторов заносят в табл.4.

Таблица 4 - Результаты обработки показаний индикаторов

№ эта- па заг- ру- же- ния	Пока- зание дина- момет- ра	Нагруз- ка F, кН	Изгибаю- щий момент М, кНм	Относительные деформации бетона, 10^-3						Прогиб f, мм
				В сжатой зоне			В растянутой зоне
				1	3	c1= (1+3)/2	2	4	ct1= (2+4)/2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

По результатам обработки показаний индикаторов строят графики деформаций бетона сжатой и растянутой зон (рис.4) и график прогибов балки в середине пролета в зависимости от уровня внешней нагрузки (рис. 5)

Рис.4. График деформаций бетона в зависимости от значений изгибающего момента

Рис.5. График зависимости прогиба балки от значений изгибающего момента

Анализ графиков позволяет судить о развитии деформаций бетона в сжатой и растянутой зонах, о появлении трещин и о наступлении разрушения в условиях кратковременного загружения.

В процессе испытания на предварительно побеленной боковой по­верхности балки обводятся трещины и отмечается соответствующий уровень внешней нагрузки, а затем на рис.6 составляют карту трещин по масштабной сетке, здесь же отмечается характер разрушения.

Рис. 6. Карта трещин и схема разрушения

6 Определение опытного значения прогиба балки при эксплуатационном уровне нагрузки по показаниям индикатора И-5 и сравнение его со значением прогиба балки, полученного по показаниям индикаторов И-1, И-2, И-3 и И-4

Опытное значение прогиба, замеренное индикатором И-5, выписывается из табл. 4 при эксплуатационном уровне нагрузки, который составляет 60-70% от разрушающей нагрузки:

=

Значение прогиба балки, полученного по показаниям индикаторов И-1, И-2, И-3 и И-4 определяем через кривизну:

(14)

(15)

Величина коэффициента определяется по табл. 5.5 ДСТУ [2]:

(16)

Затем вычисляют относительное расхождение прогибов при эксплуатационном уровне нагрузки ( и ):

(17)