Порядок выполнения работы и обработка результатов

1. Определить геометрические характеристики железобетонной балки.

2. Электронным измерителем прочности бетона определить прочность бетона балки.

3. Определить расчетные характеристики бетона: R_b - расчетное сопротивление бетона, γ _b2 - коэффициент условия работы бетона по классу бетона согласно п.2.1 СНиП 2.03.01-84.

4. Измерителем защитного слоя бетона ПОИСК-2.3 определить величину защитного слоя бетона и диаметр арматуры.

5. Определить характеристики армирования железобетонной балки.

Класс арматуры определяется по результатам испытаний на разрывной машине. Приблизительно класс арматуры можно определить визуально (для стержневой арматуры).

Расчетные характеристики арматуры определяются в зависимости от класса арматурной стали.

Расчетные сопротивления арматуры растяжению R_s при отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов допускается назначать в зависимости от профиля арматуры:

для гладкой арматуры R_s = 155 МПа (1600 кгс/см²);

для арматуры периодического профиля, имеющего выступы:

с одинаковым заходом на обеих сторонах профиля («винт») R_s = 245 МПа (2500 кгс/см²);

с одной стороны правый заход, а с другой - левый («елочка») R_s = 295 МПа (3000 кгс/см²).

6. Определить теоретическую разрушающую нагрузку в опасном сечении.

7. Определить теоретическую нагрузку образования первых трещин в балке

8. Определить теоретическую величину прогиба балки.

9. Определить теоретическую величину ширины раскрытия трещин.

10. Сосредоточенную силу F прикладывают ступенями, величина кото­рых составляет 5... 10 % от ожидаемой разрушающей нагрузки Fu. После каждого этапа нагружения дается 3...5-минугная выдержка железобетон­ной балки под нагрузкой, во время которой производится осмотр балки и фиксируются образование и развитие трещин. После выдержки снима­ются показания по индикаторам, фиксирующим перемещения балки. Деформации бетона растянутой зоны и нагрузку образования трещин определяют с помощью тензомет­ров рычажного типа. После образования трещин определяется ши­рина раскрытия трещин с помощью отсчетного микроскопа МПБ-2. На поверхности балки карандашом проводятся линии, параллельные трещинам, около которых проставляются номера этапов. Показания приборов заносятся в табл. 3.3.

11. По данным табл. 3.3 строится график зависимости прогиба f от нагрузки F (рис. 3.6). Отклонение от линейной зависимости этого графика вызваны пластическими деформациями бетона и арматуры, образованием и раскрытием трещин.

12. По окончании испытания зарисовывается схема образования трещин и схема разрушения испытанной балки (рис. 3.7).

13. Сделать выводы о возможности использования балки под действием заданную нагрузку.

Рис. 3.6. График прогибов испытываемой балки

3.5. Программа «Мономах» для расчета балки

Программа «Мономах» является многофункциональной включающая подпрограммы: «Балка», «Колонна», «Плита» и др. Подпрограмм «Балка» предназначена для расчета прочности железобетонных изгибаемых элементов. Подпрограмма позволяет выполнить расчет продольной и поперечной арматуры по первой и второй группам предельных состояний.

Исходные данные, необходимые для расчета, вводятся в ЭВМ в диалоговом режиме. После ввода исходных данных выбирается пункт меню «Расчет» выполнения расчетов железобетонной балки (рис.3.4). При выборе меню «Результаты» выводятся результаты расчета балки: эпюр перемещений, эпюр моментов и др. (рис. 3.5).

Рис.3.4. Окно ввода исходных данных размеров сечения и характеристик материала

 

Рис.3.5. Окно вывода результатов расчета перемещений по сечениям балки

 

Таблица 3.3

Результаты испытания железобетонной балки

№ этапа

Показания манометра, кгс/см2

Нагрузка F, кН

Показания индика­торов, мм

Прогиб балки, мм

Показания тензометров

Ширина раскрытия трещин, мм

Примечание

Т-1

Т-2

И-1

И-2

И-3

y

y

 

 

 

Рис. 3.7. Схема образования трещин и разрушения балки

Контрольные вопросы

1.Как определить прочность бетона непосредственно в конструкции?

2.Как определить диаметр арматурных стержней?

3. Какие параметры необходимы, иметь для оценки несущей способности конструкции?

4.В каких случаях проводится обследование конструкции, из каких этапов оно состоит?

5.От чего зависят допустимые значения прогибов балок?

6.Какие допустимые величины при непродолжительном раскрытии трещин?

7.Какие допустимые величины раскрытия при продолжительном раскрытии трещин?

8.Как назначаются ступени загружения при испытании балки?

9.Объяснить процесс разрушения балки, если растянутая арматура достигла предела текучести σ _S = R_S.

10.Объяснить процесс разрушения балки, если произошло разрушение бетона сжатой зоны.