P PBÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2 THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP CHỊU UỐN I.. Xác định sự phân bố ứng suất trong tiết diện bê tơng cốt thép khi làm việc chịu uốn thuần tuý trước khi hình thành vết
Trang 1P P
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2 THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP CHỊU UỐN
I NHIỆM VỤ THÍ NGHIỆM
1 Xác định sự phân bố ứng suất trong tiết diện bê tơng cốt thép khi làm việc chịu uốn thuần tuý trước khi hình thành vết nứt
2 Xác định các giai đoạn làm việc của dầm và các giá trị tải trọng tương ứng
3 Xác định hệ số an tồn của dầm theo các trạng thái giới hạn
II MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM
Dầm bê tơng cốt thép chịu uốn với nhịp l = 2.7 m chịu tác dụng của hai lực tâp trung cách gối 0.8 m
2
CT3
2
CT3
§ai
1-1
I I
Hình 2: Cấu tạo dầm thí nghiệm Hình 1: Sơ đồ thí nghiệm
Dầm tựa kích Cốt giá
thí nghiệm
Quang giá treo truyền lực
Kích Dầm thí nghiệm
Trang 2Hình 1: Sơ đồ thí nghiệm dầm bê tông cốt thép chịu uốn.
Dầm bê tông cốt thép có tiết diện chữ nhật h = 16 cm, b = 10 cm Bê tông mác 200, cốt thép CT3
Hình 2: Cấu tạo dầm thí nghiệm
Dầm có cấu tạo như trên hình 2, ta có thể tính sơ bộ khả năng chịu lực của dầm như sau:
Bỏ qua 2 cốt thép 18 ở vùng chịu nén ta có công thức:
Ra.Fa = .Rub.ho
5 14 10 100
57 1 2100
0
x x
x h
b R
F R
u
a a
Tra bảng ta có A0 = 0.204 M = A0.Ru.b.ho
= 0.204 x 100 x 10 x 14.52 = 42891 kG/cm2
Theo sơ đồ làm việc trên hình 1 ta có mômen tác dụng của ngoại lực P là:
M = Pxl1 = P x 80 = 42891 kG/cm P 536kG
80
42891
Nếu lực phá hoại bằng 1.5P = 1.5 x 536 = 804, ta lấy giá trị của tải trọng thí nghiệm là 800kG Ở thí nghiệm này ta chia làm 4 cấp tải trọng mỗi cấp 200 kG
III BỐ TRÍ HỆ GIA TẢI VÀ DỤNG CỤ ĐO
T3 T4
T2 T1
V
Hình 3: Sơ đồ bố trí dụng cụ đo
Trang 3Để phù hợp với sơ đồ làm việc như hình 1 ta bố trí hệ gia tải theo sơ đồ hình 3.
Hình 3: Bố trí hệ gia tải dầm thí nghiệm
Gối tựa dầm và bộ kích
Dầm bê tông cốt thép
Hệ dầm quang truyền lực
Kích thuỷ lực
Trong thí nghiệm dùng kích thuỷ lực 10 tấn, đồng hồ kG/cm2 Giá trị vạch đồng hồ trung bình tương ứng kG trên kích Kết quả chỉnh kích ghi trong bảng 1
Bảng 1: Giá trị lực tương ứng với áp lực đồng hồ
Đo ứng suất trong bê tông tại tiết diện giữa nhịp bằng Tenzơmét đòn ( chuẩn đo 10 cm)
Độ võng dầm đo bằng võng kế và Indicatơ theo hình 3
IV THÍ NGHIỆM
- Tải trọng được chia làm 4 cấp mỗi cấp 200 kG
- Thời gian dừng để theo dõi dụng cụ đo mỗi cấp lấy bằng 5 phút
Kết quả đo được ghi vào trong bảng 2
Bảng 2: Kết quả đo biến dạng chuyển vị
V CHỈNH LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Nội dung công tác chỉnh lý kết quả thí nghiệm bao gồm:
1 Tính ứng suất trong bê tông trong vùng chịu kéo và nén:
L K
E b
i
= kG/cm2 (K = 1000)
Bảng 3: Tính toán ứng suất trong bê tông theo thực nghiệm:
2 Tính độ võng dầm:
K
m m
i
0
Tải
m m
Trang 4600 1.3 1.4 1.7 0.003
VI NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN
- Khi ứng suất tăng thì biến dạng cũng tăng tương ứng Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng trong giai đoạn đàn hồi là quan hệ đường thẳng
- Khi tải trọng tác dụng còn bé thì trên dầm chưa xuất hiện vết nứt, lúc này dầm làm việc trong giai đoạn đàn hồi Đến khi tải trọng tăng lên đến một mức nào đó ( mức 4) thì phần dưới của dầm bắt đầu xuất hiện các vết nứt, bề rộng vết nứt tăng dần cùng với sự gia tăng tải trọng, lúc này cốt thép trong bê tông đã chảy dẻo, tiết tục tăng tải đến một lúc nào đó thì bê tông vùng nén bị phá hoại, dầm bị phá hoại hoàn toàn
P
f 200
400 600
0.5 1 1.7 2.8 Biểu đồ quan hệ giữa lực và độ võng
600
400
200
P
Biểu đồ quan hệ giữa lực và ứng suất
