Испытательное оборудование и средства измерений

ВВЕДЕНИЕ

При изучении дисциплины “Железобетонные конструкции” студенты должны уделить особое внимание действительной работе конструкций под нагрузкой, чему способствует выполнение испытаний лабораторных образцов, материалов и изделий.

Основная цель проведения лабораторных работ состоит в том, чтобы углубить и закрепить полученные теоретические знания о работе конструкций под нагрузкой, научить ставить опыты с применением необходимых приборов и оборудования, обрабатывать полученные данные и оформлять отчеты по результатам испытаний. Кроме того, выполнение лабораторных работ позволяет привить студентам навыки научно-исследовательской работы.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

До проведения испытаний конструкций необходимо определить основные прочностные и деформативные характеристики бетона при сжатии, а также механические характеристики рабочей арматуры железобетонного элемента путем испытания контрольных образцов арматуры.

При проведении лабораторных работ, как правило, образцы конструкций испытываются до разрушения, что позволяет изучить их поведение на всех стадиях напряженно – деформированного состояния.

В качестве основных характерных случаев разрушения конструкций под нагрузкой рассматриваются:

● 1-й случай – разрушение от достижения в рабочей арматуре нормального или наклонного сечения напряжений, соответствующих пределу текучести (условному пределу текучести) стали, ранее раздробления сжатого бетона;

● 2-й случай – разрушение от раздробления бетона сжатой зоны над нормальной или наклонной трещиной в конструкции до достижения предела текучести (условного предела текучести) стали растянутой арматуре.

После испытаний необходимо провести сравнение опытных и расчетных значений усилий, деформаций, перемещений и дать оценку надежности и достоверности экспериментальных данных с помощью методов математической статистики.

Материалы каждой проведенной лабораторной работы необходимо оформить в виде отчета, в котором должны быть отражены все этапы работы.

Испытательное оборудование и средства измерений

При проведении испытаний для нагружения используется оборудование, обеспечивающие возможность опирания конструкций и приложения к ним нагрузки по заданной схеме и позволяющее производить нагружение с погрешностью не более ±5% от контрольной величины.

Рекомендуется использовать для нагружения гидравлические прессы или стенды с гидравлическими домкратами и насосными станциями, а также механические рычажные установки и штучные грузы. Для измерения усилий применяются монометры, диномометры, динометрические вставки распределительных траверс и нагружающих тяжей.

Для измерения прогибов и перемещений следует применять измерительные приборы и инструменты с ценой деления не более 0, 1мм: прогибомеры, индикаторы часового типа, штангенциркули, нивелиры и теодолиты. Измерение ширины раскрытия трещин рекомендуется проводить измерительными микроскопами, лупами с ценой деления не более 0, 05 мм и металлическими щупами.

Методика проведения испытаний

Однопролетные свободно опертые и работающие в одном направлении балки следует опирать при испытании на две шарнирные линейные опоры, одна из которых должна быть неподвижной, а другая подвижной, допускающей перемещение конструкций вдоль пролета. В случаях, когда свободному перемещению испытываемых конструкций вдоль пролета препятствуют загрузочные устройства, опоры должны быть подвижными. Опирание конструкций на шарнирные опоры должно осуществляться через стальные плиты, симметрично расположенные относительно оси опоры.

Нагрузку следует прикладывать поэтапно ступенями (долями), каждая из которых не должна превышать 10% контрольной нагрузки по прочности и по образованию и ширине раскрытия трещин и 20% контрольной нагрузки по жесткости.

После каждой доли нагрузки испытуемая конструкция выдерживается под нагрузкой не менее 10 мин. После приложения контрольной нагрузки по жесткости и образованию трещин следует выдерживать конструкцию под этой нагрузкой в течение 30 мин, после чего продолжать поэтапное нагружение.

Во время выдерживания на каждой ступени нагружения необходимо производить осмотр поверхности изделия и фиксировать, появившиеся трещины, результаты измерения перемещений, осадки опор, ширину раскрытия трещин и смещения арматуры относительно бетона на торцах изделия. Контролируемые показатели фиксируется в начале и в конце каждой выдержки.

В изгибаемых конструкциях ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси конструкции, измеряют на уровне центра тяжести нижнего ряда арматуры, а ширину раскрытия трещин, наклонных к продольной оси, - на уровне центра тяжести нижнего ряда продольной арматуры и в местах пересечения наклонными трещинами хомутов, а также отогнутых стержней. Во внецентренно сжатых конструкциях ширину раскрытия трещин определяют на уровне центра тяжести наиболее нагруженного ряда растянутой арматуры.

При проверке жесткости изгибаемых конструкций следует измерять перемещения в середине пролета и осадку опор. Прогиб конструкции определяется как разность между значениями перемещений, измеренных в пролете, и полусуммой значений осадок опор.

При испытании конструкции следует доводить до исчерпания прочности, что характеризуется непрерывным наростанием прогибов, развитием и раскрытием трещин в бетоне при практически неизменной достигнутой максимальной нагрузке (1-ый случай разрушения) либо резким снижением нагрузки после достижения ее максимального значения, при котором происходит разрыв арматуры, проскальзывание ее в бетоне или раздробление бетона сжатой зоны (2-ой случай разрушения).

Лабораторная работа №1

«Испытание образцов арматурной стали на растяжение»

Цель работы: Определение основных механических характеристик образцов арматурной стали и построение диаграмм деформирования при растяжении.

Подготовка образцов и порядок их испытания.

Для испытания на растяжение применяются образцы круглого или периодического профиля с необработанной поверхностью, либо обточенные образцы цилиндрической формы с головками с сохранением поверхности проката на головках образца.

Полная длина образца (l) выбирается в зависимости от рабочей длины образцов (l₁) и конструкции захвата исполнительной машины.

Рабочая длина образца должна составлять:

- для образца с номинальным диаметром d≤ 20 мм– не менее 200 мм,

- для образца с номинальным диаметром d > 20 мм – не менее 10d.

Начальную площадь поперечного сечения необработанных образцов арматуры периодического профиля А₀, мм², вычисляют по формуле

(2.1)

где т - масса испытуемого образца кг;

l - длина испытуемого образца, м;

ρ - плотность стали, 7850 кг/м³.

Для обточенных и круглых образцов арматуры номинальным диаметром от 3, 0 до 40, 0 мм определяют площадь поперечного сечения измерением диаметра по длине образца в трех сечениях: в середине и по концам рабочей длины; в каждом сечении в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Площадь поперечного сечения образца вычисляют как среднюю арифметическую величину этих шести измерений.

Начальную расчетную длину (l₀) измеряют с погрешностью не более 0, 5 мм.

Диаметры круглых и обточенных образцов арматуры номинальным диаметром от 3, 0 до 40, 0 мм измеряют штангенциркулем или микрометром.

Массу испытываемых образцов арматуры периодического профиля номинальным диаметром менее 10 мм определяют с погрешностью не более 1, 0 г, образцов арматуры диаметром от 10 до 20 мм - с погрешностью не более 2, 0 г, а образцов диаметром более 20 мм - с погрешностью не более 1 % от массы образца. Образцы арматурной стали, взвешивают на весах, а длину образца измеряют металлической линейкой.

Перед испытанием образец на длине, большей рабочей длины образца, размечается на n равных частей. Расстояние между метками для арматуры диаметром 10 мм и более не должно превышать величину d и быть кратным 10 мм. Для арматуры диаметром менее 10 мм расстояние между метками принимается равным 10 мм. Если число интервалов n, соответствующее начальной длине образца, получается дробным, его округляют до целого в большую сторону.

Средняя скорость нагружения при испытании до предела текучести не должна быть более 10 МПа в секунду; за пределом текучести скорость нагружения может быть увеличена так, чтобы скорость перемещения подвижного захвата машины не превышала 0, 1 рабочей длины испытуемого образца в минуту; шкала силоизмерителя испытательной машины не должна превышать пятикратного ожидаемого значения наибольшей нагрузки Р для испытываемого образца арматуры. Результаты испытаний заносят в таблицу 2.1.

Таблица 2.1.
Результаты замеров нагрузок и деформаций при испытании на растяжении образцов арматурной стали
№ п/п	Нагрузка Р, Н	Отсчет по шкале тензометра	Деформация ∑ ∆ l·10^-2, мм	Приращение деформации на одном этапе 10^{-2, мм}	Упругая деформация ∑ ∆ l_у·10^{-2, мм}	Условно-мгновенная деформация ∑ (∆ l-∆ l_у) 10^-2, мм
левый	правый

……
n

Обработка результатов

● Величину относительного удлинения (δ , %) вычисляют по формуле

(2.2)

В зависимости от величины начальной расчетной длины образца к букве добавляют индекс. Например, при начальной расчетной длине, равной 5d – δ ₅, при 100 мм – δ ₁₀₀ и т.д.

Конечную расчетную длину образца (l_к), включающую место его разрыва, определяют следующим способом.

После испытания части образца тщательно складывают вместе, располагая их по прямой линии (рис. 2.1.). От места разрыва в одну сторону откладывается n/2 интервалов и ставят метку а. Если величина n/2 оказывается дробной, то ее округляют до целого числа в большую сторону.

От места разрыва до первой метки при этом считается как целый интервал. От метки а откладывают в сторону разрыва n интервалов и ставят метку b. Отрезок ab равен полученному по месту разрыва конечной расчетной длине l_к.

Если место разрыва ближе к краю захвата машины чем величина n/2 (рис. 2.2), то полученную после разрыва конечную расчетную длину l_к определяют следующим образом:

от места разрыва до крайней метки q у захвата определяют число интервалов, которое обозначают т/2. От точки q к месту разрыва откладывают т интервалов и ставят метку с. Затем от метки с откладывают n/2 - т/2 интервалов и ставят метку е.

Конечную расчетную длину образца l_к, мм, вычисляют по формуле

,

где cq и ce - соответственно длина участка образца между точками с и q и с и e.

Если место разрыва находится на расстоянии от захвата, меньшем чем длина двух интервалов, величина расчетной длины не может быть достоверно определена и проводят повторное испытание.

Рис 2.1. Схема определения конечной расчетной длины образца (вариант 1)

Рис 2.2. Схема определения конечной расчетной длины образца

(вариант 2)

● Относительное равномерное удлинение (δ _p) определяется во всех случаях вне участка разрыва на начальной расчетной длине, равной 50 или 100 мм. При этом расстояние от места разрыва до ближайшей метки начальной расчетной длины для арматуры диаметром 10 мм и более не должно быть менее 3d и более 5d, а для арматуры диаметром менее 10 мм - от 30 до 50 мм.

Для определения величины относительного равномерного удлинения (δ _p) конечная расчетная длина (l_и) определяется по меткам (см. рис. 2.1. и 2.2.).

Величину относительного равномерного удлинения (δ _p, %), вычисляют по формуле

(2.3)

.

Конечные расчетные длины l_к и l_и измеряют с погрешностью не более 0, 5 мм.

Относительное удлинение и относительное равномерное удлинение после разрыва вычисляют с округлением до 0, 5 %. При этом доли до 0, 25 % отбрасывают, а доли 0, 25 % и более принимают за 0, 5 %.

● Временное сопротивление σ _sup, МПа (кгс/мм²), вычисляют с погрешностью не более 5 МПа (0, 5 кгс/мм²) по формуле

(2.4)

● Предел текучести σ _t, МПа (кгс/мм²), вычисляют с погрешностью не более 5 МПа (0, 5 кгс/мм²) по формуле

(2.5)

Условные пределы упругости и текучести могут быть определены аналитическим и графическим способами.

Тензометр на образец устанавливают после приложения начальной нагрузки, соответствующей 0, 05-0, 10 ожидаемой величины временного сопротивления σ _sup.

Нагрузка прикладывается равными или пропорциональными этапами, так чтобы до нагрузки, соответствующей искомому пределу, было не менее 8-10 этапов нагружения, считая от начальной нагрузки.

При достижении суммарной нагрузки, соответствующей 0, 7-0, 9 искомого предела, рекомендуется уменьшить величину этапа нагружения в два или четыре раза. Выдержка при постоянной нагрузке на каждом этапе нагружения без учета времени приложения нагрузки должна быть не более 10 с.

При определении условного предела текучести и условного предела упругости графическим способом диаграмму растяжения Р - ∆ l (рис 2.3.) строят в таком масштабе, при котором 0, 1 % деформации образца соответствовал участок оси ординат длиной не менее 10 мм, а нагрузке, примерно соответствующей условному пределу текучести, - участок оси абсцисс не менее 100 мм.

На диаграмме проводится прямая, параллельная участку пропорциональной зависимости Р - ∆ l на расстоянии от прямой части диаграммы вправо по оси абсцисс в направлении, равном заданной величине допуска на условно-мгновенную пластическую деформацию для условных пределов упругости или текучести. Сила, соответствующая пределу упругости или текучести, определяется точкой пересечения этой прямой с диаграммой растяжения.

Рис 2.3 Общий вид диаграммы деформации стали при растяжении

Начальный модуль упругости равен отношению приращения напряжений в интервале от 0, 1 до 0, 35Р_sup к относительному удлинению образца в том же интервале нагружения.

Начальный модуль упругости (Е_s) определяется с погрешностью не более 1 % по формуле:

(2.6)

При этом в интервале от 0, 1 до 0, 35 Р_sup должно быть не менее трех последовательных этапов нагружения.

Результаты испытаний не учитываются в следующих случаях:

§ при разрыве образца по нанесенным меткам, если при этом какая-либо характеристика механических свойств по своей величине не отвечает установленным требованиям;

§ при разрыве образца в захватах испытательной машины.

Лабораторная работа №2

«Испытание образцов бетона при осевом кратковременном сжатии»

Цель работы: Определение основных механических характеристик образцов бетона и построение диаграмм деформирования при кратковременном сжатии.

Подготовка образцов и порядок их испытания

Стандартными образцами для определения кубиковой прочности f_c_,_cub исследуемого бетона при сжатии служат кубы размером 150х150х150 мм либо 100х100х100 мм испытанные до разрушения.

Призменную прочность, модуль упругости следует определять на образцах-призмах квадратного сечения или цилиндрах круглого сечения с отношением высоты к ширине (диаметру), равным 4. Ширина (диаметр) образцов должна приниматься равной 70, 100, 150, 200 или 300 мм в зависимости от назначения и вида конструкций и изделий. За базовый принимают образец размерами 150х150х600 мм.

Размеры образцов выбираются в зависимости от наибольшей крупности заполнителя бетона.

Отклонение размеров и формы образцов от номинальных, неплоскостность их опорных поверхностей, прилегающих к плитам пресса, а также отклонение от перпендикулярности опорных и боковых поверхностей образцов не должны превышать предельно допустимых значений.

Для измерения деформаций следует применять тензометры, обеспечивающие измерение относительных деформаций с точностью не ниже .

Допустимо использовать тензорезисторы, наклеиваемые на поверхность бетона.

Тензометры и индикаторы для измерения деформации устанавливают на образце с помощью прижимных приспособлений (рамок, струбцин, опорных вставок) в соответствии с фиксируемой базой измерения деформаций (рис. 3.1). Прижимные приспособления должны обеспечивать неизменное положение тензометров и индикаторов относительно образца в процессе измерения деформации.

Перед испытанием образцы следует осмотреть, определить имеющиеся дефекты, отдельные выступы на гранях снять наждачным камнем, измерить линейные размеры, проверить отклонение формы и размеров.

Рис 3.1. Схема испытания при кратковременном осевом сжатии

1 – опорная плита пресса; 2 – индикаторные тензометры; 3 – бетонная призма

Журнал регистрации отсчетов по приборам
Номер ступени нагрузки	Время приложения ступени нагрузки, мин	Нагрузка на образец, КН	Показание приборов	Среднее приращение

отсчет	приращение	отсчет	приращение	отсчет	приращение	отсчет	приращение



..
..

Таблица 3.1.

При определении модуля упругости шкалу силоизмерителя испытательного пресса выбирают из условия, что ожидаемое значение разрушающей нагрузки должно быть от 70 до 80% от максимальной, допускаемой выбранной шкалой.

Перед испытанием образец с приборами устанавливают центрально по разметке плиты пресса и проверяют совмещение начального отсчета с делением шкалы прибора.

Начальное усилие обжатия образца, которое в последующем принимают за условный нуль, должно быть не более 2 % от ожидаемой разрушающей нагрузки.

Значение ожидаемой разрушающей нагрузки при испытании образцов устанавливают по данным о прочности бетона, принятой в технической документации, или по прочности на сжатие изготовленных из одного замеса образцов-кубов. Ее значение при одинаковых сечениях кубов и призм следует принимать от 80 до 90% от средней разрушающей нагрузки образцов-кубов.

При центрировании образцов необходимо, чтобы в начале испытания от условного нуля до нагрузки, равной (40±5%) Р_р отклонения деформаций по каждой грани (образующей) не превышали 15 % их среднего арифметического значения.

При несоблюдении этого требования при нагрузке, равной или большей (15±5%) Р_р, следует разгрузить образец, сместить его относительно центральной оси разметки плиты пресса в сторону больших деформаций и вновь произвести его центрирование.

Образец бракуют после пяти неудачных попыток его центрирования.

При центрировании образцов деформации фиктивных волокон, совпадающих с центрами отверстий, в которых крепят индикаторы, относят к граням образца и определяют по формулам:

(3.1)

(3.2)

где - деформации фиктивных волокон на противоположных гранях образца;

- деформации, отнесенные к граням образца;

- размер стороны образца;

- расстояние от грани образца до центра отверстий, в которых крепят индикаторы.

При определении призменной прочности, модуля упругости бетона нагружение образца до уровня нагрузки, равной (40±5%) Р_р, следует производить ступенями, равными 10 % ожидаемой разрушающей нагрузки, сохраняя в пределах каждой ступени скорость нагружения (0, 6±0, 2) МПа/с.

На каждой ступени следует производить выдержку нагрузки от 4 до 5 и записывать отсчеты по приборам в начале и в конце выдержки ступени нагрузки в журнал (табл. 3.1).

При уровне нагрузки, равной (40±5)% Р_р, снимают приборы с образца, если нет других требований, предусмотренных программой испытания. После снятия приборов дальнейшее нагружение образца следует производить непрерывно с постоянной скоростью.

3.2. Обработка результатов

Призменную прочность f_c вычисляют для каждого образца по формуле

(3.3)

где - разрушающая нагрузка, измеренная по шкале силоизмерителя пресса (машины);

A_s - среднее значение площади поперечного сечения образца, определяемое по его линейным размерам.

Модуль упругости Е_с вычисляют для каждого образца при уровне нагрузки, составляющей 30% от разрушающей, по формуле

(3.4)

где - приращение напряжения от условного нуля до уровня внешней нагрузки, равной 30% от разрушающей;

P_i- соответствующее приращение внешней нагрузки;

ε _iy - приращение упругомгновенной относительной продольной деформации образца, соответствующее уровню нагрузки P₁=0.3P_sup и замеренное в начале каждой ступени ее приложения.

В пределах ступени нагружения деформации определяют по линейной интерполяции.

Для описания полной диаграммы деформирования (рис. 3.2) бетона в условиях осевого сжатия используется зависимость

(3.5)

где f_c – прочность на осевое сжатие (призменная прочность);

здесь - относительная деформация соответствующая пиковой точке диаграммы (см. табл. 6.1 СНБ 5.03.01-02)

здесь E_c – модуль упругости бетона.

σ _с восходящая ветвь

fc пиковая точка

σ _ci

нисходящая ветвь

по шкале

Пресса

e_с1e_с

e e e_cu

по измерителю деформаций на образце

Рис 3.2. Общий вид диаграммы деформирования бетона при осевом кратковременном сжатии

Лабораторная работа №3.

«Испытание железобетонной балки с разрушением по сечению нормальному к продольной оси»

Цель работы: Изучить характер напряженно-деформированного состояния балки на всех стадиях разрушения, включая стадию разрушения по сечению нормальному к продольной оси элемента.

Подготовка образцов и порядок их испытания

Программой работы предусматривается проведение испытания балки прямоугольного поперечного сечения, опирающейся на две шарнирные линейные опоры. Нагружение конструкции осуществляется гидравлическим домкратом и распределяется стальной траверсой на две сосредоточенные силы, образующие зону чистого изгиба в средней части длины пролета. Нагрузка (F) контролируется по показаниям манометра (m) насосной станции, входящего в комплект гидравлического силового оборудования. Градуировочная зависимость «F-m» устанавливается предварительными аттестационными испытаниями с применением образцового динамометра ДОСМ 3-5.

Механические характеристики бетона и арматуры балки принимаются по результатам полученным при испытаниях образцов материалов в лабораторных работах №1 и №2.

Фактические геометрические характеристики поперечного сечения и армирования, пролет балки и положение точек приложения сил испытательной нагрузки измеряются линейкой (рулеткой).

До нагружения конструкции необходимо определить контрольные характеристики прочности, жесткости и трещиностойкости путем расчета соответствующих усилий (изгибающих моментов и сосредоточенных сил принятой схемы нагружения), используя фактически данные о механических характеристиках материалов и геометрических параметрах балки. На основании теоретических расчетов следует определить размеры ступеней и число этапов нагружения.

Конструкция балки запроектирована таким образом, что в сечении нормальном к предельной оси элемента в предельной стадии по прочности (3 стадия напряженно-деформированного состояния) предполагается разрушение характерное либо для 1-го (достижение предела текучести стали), либо для 2-го случая (раздробление бетона сжатой зоны до достижения предела текучести стали, арматуры растянутой зоны).

Напряжения (деформации) в растянутой арматуре не измеряются, поэтому в качестве опытного разрушающего момента принимается тот, которому соответствует максимальная нагрузка или максимальное достигнутое давление в домкрате гидравлического силового оборудования.

Рис. 4.1. Конструкция железобетонной балки

Рис. 4.2. Схема нагружения балки и размещения прогибомеров

Лабораторная работа №4.

«Испытание железобетонной балки с разрушением по сечению наклонному к продольной оси»

Цель работы: Изучить характер напряженно-деформированного состояния балки на всех стадиях нагружения, включая стадию разрушения по сечению, наклонному к продольной оси.

Подготовка образцов и порядок их испытания

Программой работы предусматривается проведение испытаний балки прямоугольного поперечного сечения, опирающейся на две шарнирные линейные опоры. Нагружение конструкции осуществляется гидравлическим домкратом и распределяется стальной траверсой на две сосредоточенные силы, образующие зону чистого изгиба в средней части пролета. Нагрузка (F) контролируется по показаниям манометра (m) насосной станции, входящей в комплект гидравлического силового оборудования. Градуировочная зависимость «F-m» устанавливается предварительными аттестационными испытаниями с применением образцового динамометра ДОСМ 3-5.

Механические характеристики бетона и арматуры балки принимаются по результатам, полученным при испытаниях образцов материалов в лабораторных работах №1 и №2.

Геометрические параметры поперечного сечения и армирования, пролет балки и положение точки приложения сил при испытании измеряются линейкой и представляются на рис 5.1.

До нагружения конструкции необходимо определить контрольные характеристики прочности и трещиностойкости путем расчета соответствующих усилий (поперечных сил принятой схемы загружения), используя фактические данные о механических характеристиках материалов и геометрических параметрах балки. На основании теоретических расчетов следует определить размеры ступеней и число этапов нагружения.

Конструкция балки и схема нагружения балки подбираются таким образом, чтобы получить разрушение образца по наклонной трещине в результате достижения предела текучести поперечной арматуры, либо раздробление бетона над вершиной наклонной трещины.

Напряжения (деформации) в поперечной арматуре не измеряются, поэтому за разрушающую поперечную силу принимается максимальная нагрузка.

Схема загружения балки и размещение измерительных приборов при испытании показаны на рис 5.2. С помощью рычажного тензометра Т-1 замеряются относительные деформации сжатия, а с помощью тензометра Т-2 - растяжения. Нагрузка на балку прикладывается этапами (ступенями), составляющими не более 5-10 % от разрушающей нагрузки. После каждого этапа загружения снимаются отсчеты по приборам и записываются в таблицу 5.1.

Лабораторная работа №5

«Испытание внецентренно сжатой железобетонной колонны»

Цель работы: Изучить характер напряженно-деформированного состояния внецентренно сжатого железобетонного элемента на всех стадиях нагружения, включая стадию разрушения.

Подготовка образцов и порядок их испытания

Программой работы предусматривается проведение испытания колонны прямоугольного сечения, опирающейся на две шарнирные опоры, находящиеся на расстоянии от оси колонны.

Нагружение конструкций осуществляется гидравлическим прессом П500. Нагрузка передается через оголовки, установленные по торцам колонны. Нагрузка (F) контролируется по показаниям силоизмерителя пресса.

Механические характеристики бетона и арматуры колонны принимаются по результатам, полученным при испытаниях образцов материалов в лабораторных работах №1 и №2.

Геометрические параметры поперечного сечения и армирования, длина колонны и положение точек приложения сил испытательной нагрузки измеряется линейкой, рулеткой и штангенциркулем.

До нагружения конструкции необходимо определить контрольные характеристики прочности путем расчета соответствующих усилий (сосредоточенных сил принятой схемы нагружения), используя фактически данные о механических характеристиках материалов и геометрических параметрах колонны. На основании теоретических расчетов следует определить размеры ступеней и число этапов нагружения.

Конструкция колонны и приложение нагрузки запроектирована таким образом, чтобы получить разрушение при раздроблении бетона сжатой зоны до достижения предела текучести арматуры растянутой зоны.

Деформации в растянутой и сжатой зоне бетона измеряются при помощи индикаторных тензометров, установленных на растянутой и сжатой гранях колонны. По результатам этих измерений строятся графики деформирования бетона сжатой и растянутой зоны.

За опытную разрушающую продольную силу принимается максимальная нагрузка гидравлического силового оборудования.

Рис. 6.1. Геометрические размеры и армирование колонны

Рис.6.2. Схема загружения колонны и размещения измерительных приборов.

Таблица показаний приборов

Таблица 6.1 (форма)

№ этапа	Показание манометра	Продольная сила, N	Изгибающий момент в зоне чистого изгиба	Индикатор И-1 Заводской № ___________ Цена деления ___________ База ___________________	Индикатор И-2 Заводской №______________ Цена деления _____________ База _____________________
Отсчеты	Разность отсчетов	Деформации	Отсчеты	Разность отсчетов	Деформации








4 и т.д.

Расчетное значение разрушающей продольной силы (N_u₁) вычисляется с использованием программного комплекса «Бета».

Сравнение опытной (фактической) разрушающей продольной силы N_u c вычисленной (теоретической) N_u₁ выполняется так же, как и в предыдущих лабораторных работах.

В ходе выполнения которого следует использовать фактические механические характеристики материалов железобетонных колонн, полученные в лабораторных работах №1 и № 2.

Опытные и теоретические результаты работы оформляются в табличной форме (табл. 6.2).

Таблица 6.2

Лабораторная работа №6

12	Поделиться: