Материал: Исследование свойств нормальных и наклонных сечений железобетонных балок. Поликутин А.Э., Зябухин П.А

Поперечная сила, воспринимаемая наклонным сечением железобетонного элемента с учетом собственного веса балки:

где q – распределенная нагрузка от собственного веса балки (определяется, как и в работе №1).

Расчет ожидаемой разрушающей поперечной силы Qож выполняют при

(3.1) - (3.5).

3.4.1.2. Фактическую несущую способность балки по наклонным сечениям определяют путем статического нагружения двумя сосредоточенными силами, при этом с целью уменьшения изгибающего момента, точки приложения сил смещают к опорам. Нагрузку на балку прикладывают ступенями, величиной не более 10% от величины контрольной разрушающей нагрузки:

значение Qк см. п.3.4.1.4.

Испытание балки выполняют до разрушения (исчерпания несущей способности), признаком которого является начало текучести поперечной арматуры.

Таблица 3.2

Исходные данные для расчетов прочности балки

16

Начало текучести фиксируется при измерениях деформаций в направлении главных растягивающих напряжений (тензометр Т-5 на рис. 1.2). Отчет по тензометру, соответствующий началу текучести:

3.4.1.3. Исследование характера трещинообразования выполняется так же, как и в работе №1.

3.4.1.4. Оценку прочности балки выполняют по значению макси-

балки к моменту появления признаков, свидетельствующих об исчерпании несущей способности. Оценка прочности согласно /5/ проводится на основании сопоставления фактической поперечной силы Qф с контрольной Qк, которая получается умножением расчетной поперечной силы Qпр на коэффициент безопасности С (см. табл. 1.3). Прочность балки считается обеспеченной если Qф Qк. Результаты сравнения величин поперечной силы, воспринимаемой наклонным сечением балки, сводятся в табл. 3.3.

3.4.2.Работа 3Б (Разрушение от действия изгибающего момента)

3.4.2.1.В соответствии с требованиями п. 5.15 /6/ для обеспечения анкеровки растянутых при изгибе продольных стержней арматуры, заводимых на грань опоры на крайних свободных опорах изгибаемых элементов, длина запуска стержней за внутреннюю грань свободной опоры должна быть не менее 10 диаметров стержня, если прочность наклонного сечения по поперечной силе

17

без поперечной арматуры не обеспечена. При недостаточной анкеровке продольных стержней за гранью свободной опоры происходит разрушение балки в наклонном сечении от выдергивания арматуры из бетона на опоре. Это наиболее опасный вид разрушения балки, так как выдергивание арматуры из бетона опоры происходит хрупко, сопровождается раскалыванием бетона опорной части балки вдоль стержней продольной арматуры и мгновенной полной потерей несущей способности балки.

3.4.2.2. С целью исследования характера разрушения, балку испытывают по схеме на рис. 1.2, но опоры балки располагают так, чтобы длина анкеровки продольных стержней за гранью опоры была меньше, чем 10 диаметров этих стержней.

Испытание балки проводят так же, как и в работе 3А, но измерительные приборы не устанавливают. При испытании фиксируют величину нагрузки при образовании косой трещины и при потере несущей способности балки от выдергивания продольной арматуры из бетона опорной части балки.

Величины разрушающих нагрузок в работе 3А и 3Б сравнивают. Если при испытании не была соблюдена нормируемая глубина анкеровки продольной арматуры на опоре, то разрушающая нагрузка в работе 3 Б будет меньше, чем в работе 3 А и экспериментально будет доказана необходимость соблюдения при проектировании железобетонных конструкций не только расчетных норм, но и указаний /6/ по конструированию.

1.5. Содержание отчета В отчете приводят расчеты прочности балки по наклонным сечениям на

действие поперечной силы, схемы разрушения в работах 3А и 3Б; графики прогибов в середине пролета, графики деформаций бетона в направлениях главных напряжений, действующих в приопорной зоне в работе 3А, указывают их особенности (характер графиков деформаций и прогибов), отмечают соответствие прочности балки условию QФQК в работе 3А.

Контрольные вопросы

1.Какие задачи решались в процессе испытания балки и после его

окончания?

2.Какие геометрические и прочностные характеристики определяют прочность балки по наклонному сечению?

3.Какие расчетные предпосылки положены в основу определения расчетной поперечной силы?

4.В каком случае разрушение балки происходит от поперечной силы?

5.В каком случае разрушение балки происходит от действия изгибающего момента в наклонном сечении?

6.Описать схему испытания балки.

7.Какими приборами измерялись деформации при испытании?

8.Описать графики деформаций бетона в наклонном сечении.

18

9.Описать график прогибов балки под нагрузкой.

10.Чем отличаются графики деформаций в бетоне, построенные по результатам измерения приборами Т-1 и Т-2?

11.Чем вызвано расхождение между опытными и расчетными значениями поперечных сил?

12.Во сколько раз фактическая разрушающая нагрузка должна превысить расчетную проектную величину для того, чтобы прочность балки по наклонному сечению была признана достаточной?

Литература [1, с.1-14; 2, с.1-22; 3, с.1-4; 4, с.1-14; 5, с.1-17; 6, с.67-73]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона. – М.: Издательство стандартов, 1985.

2.ГОСТ 22690 – 2015. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. – М.: Стандартинформ, 2019 год

3.Рекомендации по определению прочности бетона эталонным молотком Кашкарова по ГОСТ 22690.2-77. – М.: Стройиздат, 1985.

4.ГОСТ 12004 – 81. Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение. – М.: Издательство стандартов, 1981.

5.ГОСТ 8829-2018. Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости. - . М.: Стандартинформ, 2019 год

6.СНиП 2.03.01 – 84. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: Госстрой СССР, 1989.

.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………...3 Лабораторная работа № 1. Определение прочности нормального сечения железобетонной балки с разрушением по растянутой зоне………………………3

Лабораторная работа № 2. Определение прочности нормального сечения железобетонной балки с разрушением по сжатой зоне сечения………………..11 Лабораторная работа № 3. Определение прочности наклонных сечения железобетонной балки……………………………………………………………..13 Библиографический список………………………………………………………..19

19

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОРМАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ СЕЧЕНИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

квыполнению лабораторных работ для студентов специальностей 08.05.01«Строительство уникальных зданий и сооружений» и 08.03.01«Строительство»

всех форм обучения

Составители:

Поликутин Алексей Эдуардович, Зябухин Павел Алексеевич

Издается в авторской редакции

Подписано в печать 10.02.2022. Усл. печ. л. 1,3.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» 394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84

20