POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Wrocław 08.04.2000
INSTYTUT INŻYNIERII LĄDOWEJ
ZAKŁAD MOSTÓW
Wyk. Marcin Stefaniak
ĆWICZENIE nr 3
Odkształcenia i zarysowania elementu żelbetowego.
1.Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z rzeczywistym charakterem pracy wytrzymałościowej belki żelbetowej z uchwyceniem momentu rysującego.
2. Przebieg ćwiczenia
Badaniu została poddana belka prostokątna o wymiarach 10x20x120cm. Próbka wykonana została z betonu B35, a jej wiek szacuje się na ponad 1000 dni.
Belkę poddano zginaniu siłą od 0 kN do 30 kN (zastosowano czyste zginanie). Podczas obciążania odczytywano wartości odkształceń oraz wartości ugięć w 0.50 i 0.25 rozpiętości belki. Do pomiaru odkształceń użyto po 4 tensometry z każdej strony (umiejscowione w strefie ściskanej) oraz 2 tensometry przymocowane do zbrojenia dolnego.
Schemat belki.
Wartości pomiarów przedstawiono w tabeli:
SIŁA |
UGIĘCIA |
SIŁA |
UGIĘCIA |
||
[kN] |
[mm] |
[kN] |
[mm] |
||
|
CZ1(0.25) |
CZ2(0.50) |
|
CZ1(0.25) |
CZ2(0.50) |
0 |
3,4 |
4,6 |
16 |
3,73 |
5,07 |
1 |
3,41 |
4,61 |
17 |
3,76 |
5,12 |
2 |
3,42 |
4,64 |
18 |
3,79 |
5,16 |
3 |
3,45 |
4,67 |
19 |
3,82 |
5,21 |
4 |
3,46 |
4,69 |
20 |
3,86 |
5,27 |
5 |
3,47 |
4,7 |
21 |
3,9 |
5,33 |
6 |
3,49 |
4,73 |
22 |
3,95 |
5,4 |
7 |
3,51 |
4,76 |
23 |
3,99 |
5,45 |
8 |
3,52 |
4,78 |
24 |
4,04 |
5,52 |
9 |
3,54 |
4,8 |
25 |
4,09 |
5,6 |
10 |
3,56 |
4,84 |
26 |
4,15 |
5,7 |
11 |
3,59 |
4,87 |
27 |
4,18 |
5,74 |
12 |
3,61 |
4,91 |
28 |
4,22 |
5,78 |
13 |
3,63 |
4,95 |
29 |
4,3 |
5,87 |
14 |
3,66 |
4,98 |
30 |
4,34 |
5,94 |
15 |
3,7 |
5,03 |
|
|
|
NR TENSOMETRU |
ODCZYT ODKSZTAŁCENIA PRZY OBCIĄŻENIU [*10-6] |
|
|
|
|
|
23kN |
24kN |
30 |
807 |
864 |
31 |
821 |
866 |
40 |
-455 |
-475 |
41 |
-261 |
-271 |
42 |
-74 |
-73 |
43 |
112 |
126 |
44 |
-348 |
-366 |
45 |
-192 |
-201 |
46 |
-41 |
-40 |
47 |
108 |
119 |
Zarysowanie belki nastąpiło przy obciążeniu siłą 24 kN.
3. Obliczenia
3.1.Wykresy naprężeń w strefie ściskanej belki
a)przed zarysowaniem (przy obciążeniu 23 kN)
przyjmujemy dla betonu B35 przyjęto Eb=34,4 GPa
b)po zarysowaniu (przy obciążeniu 24 kN)
3.2.Moment rysujący
a)Rzeczywisty moment rysujący (moment określamy jak dla belki swobodnie podpartej)
b)teoretyczny moment rysujący
- pole przekroju poprzecznego zbrojenia
- wskaźnik przekroju na zginanie
wartość momentu rysującego dla betonu B35
przyjęto Rbtk(0,50)=2,70 MPa
3.3.Sztywność belki
a) przed zarysowaniem (przy obciążeniu 23.0 kN)
b) po zarysowaniu (przy obciążeniu 24,0 kN)
4. Wnioski.
Podczas badań zastosowano czyste zginanie. Wartości momentu rysującego Mr=6.0 kNm. Moment rysujący wyliczony teoretycznie Mfp=3,73kNm. Rzeczywisty moment rysujący jest prawie dwukrotnie większy od teoretycznego. Może to być spowodowane inną klasą betonu niż ta która jest przyjęta do obliczeń lub zastosowaną inną stalą zbrojeniową, ewentualnie złym oszacowaniem wieku betonu.
2