Розділ 2
Експериментальні дослідження деформування залізобетонних балок під час дії
руйнівних навантажень
2.1. Зміст та обсяг досліджень
У відповідності до поставлених у роботі задач в Науково-дослідній лабораторії
ефективних будівельних конструкцій Вінницького національного технічного
університету спільно з Київським національним університетом будівництва і
архітектури за розробленою методикою [[lxx]] були проведені експериментальні
дослідження бетонних зразків та залізобетонних балок.
Під час складання програми експерименту як фактори для варіювання, були
прийняті клас бетону, відсоток армування, рівень навантаження під час тривалих
випробовувань залізобетонних балок. Ці фактори в найбільшій мірі впливають на
характер напружено-деформованого стану залізобетонних елементів під час їх
роботи під навантаженням. Відповідно до прийнятої програми випробувань (табл.
2.1) експеримент містив проведення випробувань бетонних зразків призм (П1, П2,
П3) розмірами 100Ч100Ч400 мм та залізобетонних балок (Б1, Б2, Б3) з бетонів
проектних класів В20, В35, В55. Кожну групу балок (Б1, Б2, Б3) поділяли на
серії по дві балки в залежності від відсотка армування, який становив в різних
випадках (див. табл. 2.1): 1,14 % (2Ж14 A500C); 2,33 % (2Ж20 A500C); 3,47 %
(2Ж20+2Ж14 A500C).
Для балок з бетону класу В35 та з відсотком армування 3,47 % виконували тривалі
випробування (БТ2). У цих балках армування було прийнято з розрахунком на те,
щоб під час випробування в арматурі значення напружень ні за яких умов не
досягали межі текучості. Балки на тривалий рівень навантаження завантажували у
короткочасному режимі. При цьому рівень тривалого навантаження варіювали за
значеннями досягнутих відносних деформацій на стиснутій грані балок е1,ф. У
табл. 2.1 ці значення задані через параметр еbR діаграми “уbЇеb” бетону, яку
отримували за результатами короткочасних випробувань призм серії П2.
Таблиця 2.1
Обсяг експериментальних досліджень основних зразків
Клас бетону
марка зразка
Відсоток
армування, %
Рівень трива-лого
наванта-ження1,
e1,ф
Режим дії навантаження
Вид зразків
В20
П1
Короткочасні випробування
Призми
Б1-1,
Б1-1а
1,14
Короткочасні випробування до руйнування – розвантаження – короткочасне
навантаження до максимального рівня навантаження
Балки
Б1-2,
Б1-2а
2,33
Те ж
Балки
В35
П2
Короткочасні випробування
Призми
Б2-1,
Б2-1а
1,14
Короткочасні випробування до руйнування – розвантаження – короткочасні
навантаження до максимального рівня навантаження
Балки
Б2-3,
Б2-3а
3,47
Те ж
Балки
Тривалі випробування
ПТ2-1,
ПТ2-1а
Моделювання деформування волокна балки БТ2-3-1 на рівні верхніх бічних
індикаторів – короткочасні випробовування
Призми
БТ2-3-1,
БТ2-3-1а
3,47
ebr
Тривалі випробовування – короткочасні випробування до руйнування –
розвантаження – короткочасні навантаження до максимального рівня навантаження
Балки
БТ2-3-2,
БТ2-3-2а
3,47
1,15ebr
Те ж
Балки
ПТ2-2,
ПТ2-2а
Моделювання деформування волокна балки БТ2-3-3а на рівні верхніх бічних
індикаторів – короткочасні випробовування
Призми
Продовження табл. 2.1
Клас бетону
марка зразка
Відсоток
армування, %
Рівень трива-лого
наванта-ження1,
e1,ф
Режим дії навантаження
Вид зразків
В35
БТ2-3-3,
БТ2-3-3а
3,47
1,4ebr
Тривалі випробовування - короткочасні випробування до руйнування –
розвантаження – короткочасні навантаження до максимального рівня навантаження
Балки
Б2у-3,
Б2у-3а
3,47
Короткочасні випробування до руйнування (усадочні балки)
Балки
П2у
Короткочасні випробування
Призми
В55
П3
Короткочасні випробування
Призми
Б3-1,
Б3-1а
1,14
Короткочасні випробування до руйнування – розвантаження – короткочасні
навантаження до максимального рівня навантаження
Балки
Б3-2,
Б3-2а
2,33
Те ж
Балки
Б3-3,
Б3-3а
3,47
Балки
Примітка. 1. Значення відносних деформацій на стиснутій грані балки у
початковий момент дії тривалого навантаження t = 0, яке прикладали у
короткочасному режимі.
для визначення призмової міцності, початкового модуля пружності і кубикової
міцності для кожного класу бетону виконували стандартні випробування
зразків-призм розмірами 100Ч100Ч400 мм і зразків-кубів розмірами 100Ч100Ч100 мм
(табл. 2.2). Випробування виконували відповідно до [[lxxi], [lxxii]] у віці
зразків 28 діб, а також на початку і в кінці основних випробувань зразків, які
випробовували тривалим навантаженням. Для визначення механічних характеристик
арматури у відповідності до [[lxxiii]] передбачали випробування 12 зразків
арматурної сталі – по шість зразків кожного діаметра.
Таблиця 2.2
Обсяг допоміжних випробувань
Клас
бетону
Зразки
Марка зразка
Кількість, шт.
Вік зразка на момент випробувань, діб
В20
Куби
100Ч100Ч100 мм
К14
14
К28
28
КО
На час основних випробувань
Призми
100Ч100Ч400 мм
П28
28
В35
Куби
100Ч100Ч100 мм
К14
14
К28
28
КО
На час основних випробувань
КК
По завершенню тривалих випробувань
Призми
100Ч100Ч400 мм
П28
28
В55
Куби
100Ч100Ч100 мм
К14
14
К28
28
КО
На час основних випробувань
Призми
100Ч100Ч400 мм
П28
28
2.2. Конструкція дослідних зразків і технологія їх виготовлення
Під час визначення виду та конструкції дослідних зразків враховували такі
умови:
- розміри та конструкція дослідних зразків повинні забезпечувати збіжність їх
роботи під навантаженням з реальними конструкціями;
- форма та розміри дослідних зразків повинні забезпечувати єдність отримуваних
результатів із загальними напрямками дослідження бетону та залізобетону
[[lxxiv]].
З огляду на зазначене ви
- Київ+380960830922