- •1 Цели и задачи испытаний
- •2 Геометрические размеры и армирование балки
- •3 Физико-механические характеристики применяемых материалов
- •3.1 Бетон
- •3.2. Арматура
- •4 Определение расчетным путем прочности балки по наклонному сечению при действии поперечной силы
- •5 Характеристика испытания балки
- •6 Определение расчетом поперечной силы образования трещин и сравнение ее с опытной поперечной силой образования трещин .
- •7 Определение опытной разрушающей поперечной силы и сравнение ее с расчетной
- •8 Определение характера разрушения по результатам испытания
- •9 Заключение
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
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 деформации бетона в направлениях действия главных растягивающих напряжений |
И-1 |
|
|
|
И-2 |
|
|
|
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
№ этапа загру- жения |
Показание дина- мометра |
Нагруз- ка F, кН |
Поперечная сила Q, кН |
Показания Индикаторов |
Приме- чание |
|||
И-1 |
И-2 |
|||||||
От-счет |
Прираще-ние |
От-счет |
Прираще-ние |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
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 к относительным деформации бетона в направлениях действия главных растягивающих напряжений, 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.
Результаты обработки показаний индикаторов заносят в табл.4.
Таблица 4 - Результаты обработки показаний индикаторов
№ этапа загру- жения |
Показание дина- мометра |
Нагруз- ка F, кН |
Поперечная сила Q, кН |
Относительные деформации бетона в направлениях действия главных растягивающих напряжений, 10-3 |
Примечание |
|
ct1 по И-1 |
ct1 по И-2 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
По результатам обработки показаний индикаторов строят графики деформации бетона в направлениях действия главных растягивающих напряжений (рис.4).
Теоретические предельные деформации бетона перед образованием трещин в направлениях действия главных растягивающих напряжений будут равны:
(14)
где - среднее значение прочности бетона при осевом растяжении, принимается по табл. 3.1 [1];
- характеристическое значение начального модуля упругости бетона, принимается по табл. 3.1 [1].
Рис.4. График деформации бетона в направлениях действия главных растягивающих напряжений в зависимости от значений поперечной силы
Анализ графиков позволяет судить о развитии деформаций растяжения в направлении главных растягивающих напряжений и о появлении трещин в условиях кратковременного загружения.
В процессе испытания на предварительно побеленной боковой поверхности балки обводят трещины и отмечают соответствующий уровень внешней нагрузки, а затем на рис.6 составляют карту трещин по масштабной сетке.
Рис. 6. Карта трещин и схема разрушения