Физико-механические характеристики бетона и арматуры

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №7 на тему:

«Освидетельствование элементов сооружения на примере железобетонной балки»

Отчет выполнил

студент Бурмин А.В.

шифр 210199

201 учебной группы 4-го курса

Специальности

«Промышленное и гражданское строительство»

Проверил Рудомин Е.Н.

Рязань 2013

Лабораторная работа № 7

Освидетельствование элементов сооружения на примере железобетонной балки

Цель и задачи работы

Цель работы – ознакомление с методикой освидетельствования и экспериментальной оценки состояния и работоспособности элементов сооружения, основанной на применении неразрушающих методов контроля. Поверочные расчеты.

Задачи работы:

· Выполнение анализа по результатам визуального освидетельствования железобетонной балки.

· Определение параметров для железобетонной балки неразрушающими методами контроля, необходимые и достаточные для оценки несущей способности конструкции.

· Выполнение поверочного расчета железобетонной балки для установления фактической предельной нагрузки для оценки несущей способности с учетом действующих нормативных документов и полученных геометрических и физико-механических данных экспериментальным путем.

· Выполнение поверочного расчета железобетонной балки с применением программного комплекса ЛИРА 9.4 или Мономах.

· Выполнение загружения железобетонной балки, определение прогибов балки, величины раскрытия трещин при ступенчатом загружение.

· Выполнение анализа и сравнение результатов поверочных расчетов и экспериментальных исследований по 1 и 2 группам предельных состояний.

· Дать заключение о возможности дальнейшей эксплуатации конструкций.

Оборудование и приборы: рулетка, линейки металлическая по ГОСТ 427-75, электронный измеритель прочности бетона ИПС-МГ4, измеритель защитного слоя бетона ПОИСК-2.3, ультразвуковой тестер УК1401, индикатор часового типа, микроскоп МПБ-3, железобетонная балка прямоугольного сечения, стенд для проведения испытаний.

Конструкция балки

Железобетонная балка (рис.1) изготовлена из тяжелого бетона и армирована плоским сварным каркасом по чертежу, приведенному на рис.2. Основные размеры и армирование испытываемой балки по данным обмера заносятся в таблицу 1.

Рисунок 1 – Конструкция железобетонной балки

Рисунок 2 – Армирование плоского сварного каркаса

Физико-механические характеристики бетона и арматуры

Прочность бетона при сжатии определяется при испытании стандартных контрольных кубов или цилиндров в соответствии с ГОСТ 10180-90 или неразрушающими методами (электронный измеритель прочности бетона ИПС-МГ4, ультразвуковой тестер УК1401).

Рисунок 3 – Проектная схема армирования железобетонной балки

Таблица 1 – Геометрические характеристики балки

Таблица 2 – Физико-механические характеристики бетона и арматуры

1.

Таблица 2¹ – Физико-механические характеристики бетона и арматуры

1.

Е_s=190000МПа-это по СНиП

Е_s=200000МПа-это по СП

Порядок выполнения работы

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-минутная 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.

11. По данным таблице 3 строится график зависимости прогиба f от нагрузки F. 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.4).

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

№ этапа	Нагрузка F, кН	Показания индика­торов, мм	Прогиб балки, мм	Показания тензометров	Ширина раскрытия трещин Q, мм
Т-1	Т-2
И-1	И-2	И-3	y			y
		0,4	0,5		0,1							0,1
	7,5	0,5	1,0		0,5							0,14
		0,66	1,51		0,85							0,16

Таблица 3 –Результаты испытания железобетонной балки

12
• Далее ⇒