Испытание предварительно напряженной балки на изгиб с разрушением по нормальному сечению

Лабораторная работа №4:

Испытание предварительно напряженной балки на изгиб с разрушением по нормальному сечению

Порядок выполнения работы:

1. Определение расчетных характеристик бетона в момент отпуска предварительного напряжения;
2. Определение расчетных характеристик бетона в момент испытания;
3. Определение расчетных характеристик арматуры;
4. Геометрические размеры и схема армирования испытываемой балки;
5. Определение характеристик приведенного сечения;
6. Определение потерь предварительного напряжения;
7. Определение теоретического момента трещинообразования;
8. Определение теоретического разрушающего момента;
9. Определение теоретического перемещения середины пролета;
10. Схема загружения балки;
11. Испытание балки;
12. Сопоставление теоретических и экспериментальных значений.

Целью лабораторной работы является изучение прочности, трещиностойкости и деформативности предварительно напряженного железобетонного изгибаемого элемента. Демонстрируемый видеоряд знакомит с операциями, выполняемыми при натурном опыте.

Среднее значение передаточной прочности бетона по результатам испытания трех кубов ( Передаточные прочности кубов из бетона с ребром 15 см: :      
[pic 1][pic 2]

Среднее значение кубиковой прочности бетона по результатам испытания кубов ([pic 3][pic 4]

Призменная прочность бетона, отвечающая средней кубиковой прочности:

[pic 5]

Прочность бетона при осевом растяжении, отвечающая средней кубиковой прочности:

[pic 6]

Начальный модуль упругости бетона, отвечающий средней кубиковой прочности:

[pic 7]

1. Определение сопротивления растяжению стержневой арматуры A-V ((диаметр
   14 мм). В качестве расчетного сопротивления арматуры растяжению принимаем среднее значение условного предела текучести:[pic 9][pic 8]

[pic 10]

1.  ; (модуль упругости напрягаемой арматуры);[pic 12][pic 11]
2. [pic 13]

Площадь приведенного сечения:

[pic 14]

Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани:

[pic 15]

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани:

[pic 16]

Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести сечения:

[pic 17]

Момент сопротивления приведенного сечения относительно нижней грани:

[pic 18]

Упруго-пластический момент сопротивления относительно нижней грани:

[pic 19]

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки:[pic 20]

[pic 21]

1. Начальное предварительное напряжение: [pic 22]

Потери от релаксации напряжений:

[pic 23]

Усилие предварительного обжатия с учетом потерь:

[pic 24]

Напряжение в бетоне на уровне центра тяжести арматуры:

[pic 25]

Потери от быстронатекающей ползучести:

[pic 26]

Потери от усадки бетона: [pic 27]

Потери от ползучести:

[pic 28]

Полные потери:

[pic 29]

Усилие предварительного обжатия с учетом всех потерь:

[pic 30]

1. Эксцентриситет усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения:

[pic 31]

Момент усилия предварительного обжатия относительно оси, проходящей через верхнюю ядровую точку:

[pic 32]

Теоретический момент образования трещин:

[pic 33]

1. Определение характеристики сжатой зоны бетона ([pic 35][pic 34]

[pic 36]

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны:

[pic 37]

Высота сжатой зоны в стадии разрушения без учета коэффициента :[pic 38]

[pic 39]

Относительная высота сжатой зоны:

[pic 40]

Коэффициент условий работы для высокопрочной арматуры:

[pic 41]

Высота сжатой зоны в стадии разрушения с учетом коэффициента [pic 42]

[pic 43]

Теоретическое значение разрушающего момента:

[pic 44]

1. Кривизна продольной оси, обусловленная перемещением от внешней нагрузки, отвечающей уровню загружения, при котором отсутствуют трещины:

[pic 45]

Теоретическое перемещение от внешней нагрузки:

[pic 46]

1. Вес загрузочных устройств: [pic 47]

Собственный вес балки:

[pic 48]

Нагрузка, соответствующая теоретическому моменту трещинообразования:

[pic 49]

Нагрузка, соответствующая теоретическому разрушающему моменту:

[pic 50]

1. Нагрузка образования трещин: [pic 51]

Разрушающая нагрузка: ;[pic 52]

Испытание балки проводится с помощью гидравлического пресса. Непосредственно перед испытанием боковые грани покрывают побелкой, чтобы лучше видеть трещины. Нагрузка на балку через распределительную траверсу передается в двух точках в третях пролета.