У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

на тему- Освидетельствование элементов сооружения на примере железобетонной балки.html

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-01-17

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 5.3.2025

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Рязанский институт (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Московский государственный открытый университет

им. В.С. Черномырдина»

Кафедра промышленного и гражданского строительства

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:

  1.  Выполнение анализа по результатам визуального освидетельствования  железобетонной балки.
  2.  Определение параметров для железобетонной балки неразрушающими методами контроля, необходимые и достаточные для оценки несущей способности конструкции.
  3.  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.
  4.  Выполнение поверочного расчета железобетонной балки  с применением программного комплекса ЛИРА 9.4 или Мономах.
  5.  Выполнение загружения железобетонной балки, определение прогибов балки, величины раскрытия трещин при ступенчатом загружение.  
  6.  Выполнение анализа и сравнение результатов поверочных расчетов и экспериментальных исследований по 1 и 2 группам предельных состояний.
  7.  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

Наименование величин, единицы измерения

Обозначения

Фактические значения

1. Длина балки, мм

L

160 см

2. Ширина сечения, мм

b

8 см

3. Высота сечения, мм

h

15,5 см

4. Рабочая высота, мм

h0

12,37 см

5. Расстояние от нижней грани балки до центра тяжести растянутой арматуры, мм

а

31,3 мм

6. Расстояние от верхней грани балки до центра тяжести сжатой арматуры, мм

а'

30,9 мм

7. Диаметр и класс растянутой арматуры, мм

d

Ø14 и А-III

8. Площадь поперечного сечения растянутой арматуры, мм2

 As

153,86

9. Расчетный пролет балки, мм (рис.1)

L0

145 см

10. Расстояние от опоры до точки приложения силы, мм (рис.1)

44 см

Таблица 2 – Физико-механические характеристики бетона и арматуры

  1.  

Характеристики бетона, МПа

Характеристики арматуры, МПа

растянутой

сжатой

R

Rb

Rbt

Eb

σy

Es

σ'y

E's

50,5

34,52

3,08

35107

365

190000

41,4

43,9

45

45,2

58,3

56

41

50,4

45,7

Таблица 21 – Физико-механические характеристики бетона и арматуры

  1.  

Характеристики бетона В35, МПа

Характеристики арматуры, МПа

растянутой

сжатой

R

Rb

Rbt

Eb

σy

Es

σ'y

E's

50,5

19,5

1,3

31000

365

190000

41,4

43,9

45

45,2

58,3

56

41

50,4

45,7

Еs=190000МПа-это по СНиП

Еs=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: Rb - расчетное сопротивление бетона, γb2 - 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 Rs при отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов допускается назначать в зависимости от профиля арматуры:

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

для арматуры периодического профиля, имеющего выступы:

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

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

  1.  Определить теоретическую разрушающую нагрузку в опасном сечении.
  2.  Определить теоретическую нагрузку образования первых трещин в балке
  3.  Определить теоретическую величину прогиба балки.
  4.  Определить теоретическую величину ширины раскрытия трещин.
  5.  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.
  6.  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. 
  7. По окончании испытания зарисовывается схема образования трещин и схема разрушения испытанной балки (рис.4). 
  8.  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

0

0

0

0

0

0

1

5

0,4

0,5

0,1

0,1

2

7,5

0,5

1,0

0,5

0,14

3

11

0,66

1,51

0,85

0,16

4

Таблица 3 – Результаты испытания железобетонной балки

Определение разрушающей нагрузки при поверочных расчетах

Ожидаемая величина теоретической разрушающей нагрузки

                                                                                           (3.8)

где - изгибающий момент, вызывающий разрушение балки по нормальному сечению;

- высота сжатой зоны бетона;

                                                   ;                             (3.9)

.

Согласно СП 52-101-2003 [8]  ξR определяется по формуле

                                                                                            (3.10)

При в формулу для вместо подставляется

                                                  .                                         (3.11)

Расчет:

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  

  1.  

Расчет величины нагрузки образования первых трещин в балке

Ожидаемая величина нагрузки, при которой появляются первые трещины, может быть определена по формуле

                    ,                                             (3.12)

где - момент, вызывающий появление трещин;

- упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне перед образованием трещин для бетонного сечения согласно [11]  и - согласно [12].

Расчет:

  1.  
  2.  
  3.  

Определение прогибов балки

Ожидаемый прогиб балки в середине пролета определяется по формуле

                                        ,                                       (3.13)

в которой   - коэффициент для шарнирно опертой балки, загруженной двумя сосредоточенными силами F, расположенными на расстоянии от опор;

- кривизна балки на участке действия максимальных изгибающих моментов , которая определяется:

    - до появления трещин (при ) по формуле

                                 ,                                                    (3.14)

где - приведенный момент инерции бетонного сечения, принятый для слабо армированной конструкции равным моменту инерции бетонного сечения;

     - после образования трещин (при ) :

    - согласно СНиП 2.03.01.84*[6] по формуле

              ;                                      (3.15)

    - согласно СП  52-101-2003 [8] по формуле

                            .                                                    (3.16)

В формуле (3.15): , ;

;                   ;                       ;

;                           ;                    ;

;         ;             .

Расчет:

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.   
  15.   
  16.   

Определение ширины раскрытия трещин

Ширина раскрытия трещин в нормальных к продольной оси балки сечениях определяется по формуле (144) СНиП 2.03.01-84* [6]

               .

Здесь - для изгибаемых элементов;

- при кратковременном действии нагрузки;

— при арматуре S периодического профиля;

- при гладкой стержневой арматуре;

d - диаметр растянутой арматуры, мм;

                     -   M и z см. пункт 3.3.5.

Согласно СП 52-101-2003 [8] ширина раскрытия трещин равна

                  ,

где — при непродолжительном действии нагрузки;

      - для арматуры периодического профиля;

      — для изгибаемых элементов;

       ;

            ,             ;

- коэффициент, определяемый согласно прил. 10;

 - базовое расстояние  между трещинами, определяется по формуле

 и принимается не менее 10d и 100 мм и не более 40d и 400 мм;

- площадь сечения растянутого бетона, ,

и - высота растянутой зоны бетона.

Расчет:

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  

Рисунок 4 – Схема образования трещин и разрушения балки

Вывод:

  1. Данную конструкцию можно эксплуатировать при нормальном режиме работы.
  2. Разрушающая нагрузка Fu = 614,84 кН.
  3.  Нагрузка образования первых трещин в балке Fcrc = 78,57 кН.
  4.  Величина прогиба f = 0,05 см.
  5.  Ширина раскрытия трещин аcrc = 0,124 мм.

Железобетонная балка в ПК ЛИРА

 




1. Институт залога
2. Реферат- Становление физической картины мира от Галилея до Эйнштейна
3. На тему - Наш край в 191720роках Виконала-
4. Здравствуйте дети Здравствуйте взрослые Уж я сейчас вас засыплю вопросами Ждали вы нас Не скучали грусти
5. президент Всемирного банка Финансовый кризис в Азии стал следствием экономического прогресса постр
6. Выявление трудностей невербального общения
7. Европейский союз и Россия
8. Определение общей PRполитики
9. Лабораторная работа 52
10. денежной политики 4 5 ежемесячного роста цен удельный вес немонетарной составляющей инфляции будет возра

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе