Спосіб отримання діаграми стиску бетону

Спосіб отримання діаграм стиску бетону, що включає прикладення зусилля до бетонного зраз 3 39474 від нуля до максимальних деформацій бетонного зразку eh,max балка працювала в пружній стадії. Прогин балки в точці C (в середині прольоту див. креслення) дорівнює абсолютному переміщенню бетонного зразку. Вимірювання переміщень в точці С цілком достатньо для побудови діаграми «s-e» (де s напруження, а e - деформація), хоча можливо додатково на призму встановити прилади для вимірювання переміщень. Припустимо, що при прикладенні зовнішньої сили Р переміщення траверси в середині прольоту дорівнює Dh. Тоді сила N = P - X (де X сила, що прикладається до бетонного зразку) може бути визначена за відомим виразом опору матеріалів: D h × 48 × EJ N= , (1) l3 Сила, що прикладається до бетонного зразку: D h × 48 × EJ X =P , (2) l3 де Е модуль пружності матеріала балки. Діаграма «s-e» будується при різних значеннях сили Р, а отже й X. При цьому s= X/A (А - площа перерізу призми); e = Dh/h (h - висота призми -див. креслення). При виборі перерізу балки слід враховувати не тільки її деформативність, але й міцність. При дії зосередженої сили в середині прольоту (див. креслення), як відомо, умова міцності має вигляд: M N× l (3) s max = = £R, W 4W де W момент опору перерізу балки; R - розрахунковий опір матеріалу балки. Для симетричних перерізів, як відомо, співвідношення між моментом інерції перерізу J та моментом опору W виглядає так: J 2J (4) W= = , a/2 a де а висота перерізу балки. Для визначення необхідного прольоту балки l та її моменту інерції. У слід виринати спільно систему рівнянь (1) і (3) з врахуванням (4) відносно невідомих J та l. Розв’язання цієї системи дає вираз: E (5) l = 6 × Dh × a ; R 4 N ×l × a б) 8R Визначені пo (5) проліт l та момент інерції J є значеннями, при яких дія сили N з однієї сторони викличе виникнення максимальних напружень smax = R, а з іншої сторони викличе потрібне переміщення середини прольоту f = Dh. Для надання запасу деформативності можна збільшити в k разів момент опору балки W та її проліт l. При цьому її міцність залишиться незмінною, а деформативність зросте, тому що міцність залежить від прольоту лінійно (див. формулу 3), а жорсткість - у третьому ступені (формула 1). Крім того, можна надати необхідний запас міцності балки на випадок раптового руйнування призми. Різниця залежностей міцності і деформативності від прольоту балки дозволяє досліднику вільно варіювати різними міцностями та деформативними характеристиками балки. При підборі геометричних характеристик балки слід провести серію розрахунків для вибору безпечних напружень (у т.ч. при раптовому руйн уванні призми) і необхідної деформативності. Перед випробуванням слід також протарирувати установку завантаженням в пружній стадії. Переваги запропонованого способу в порівнянні з найближчим аналогом наявні, тому що з самого початку завантаження зразку та до його повного руйнування він деформується спільно з траверсою і немає потреби втручання в процес випробування, як це пропонується в найближчому аналогу. Це дозволить отримати чіткі значення всіх точок діаграми «s-e», включаючи ehR та ebu . Конструювати установку можливо за допомогою двох перехресних траверс, можна використовувати пластикові матеріали тощо. Іншими словами, установка дозволяє підібрати характеристики її елементів при яких завгодно співвідношеннях їх деформативності і міцності. Спосіб отримання експериментальних діаграм стискування бетону, що пропонується, відрізняється своєю надійністю отримання параметричних точок діаграм без ризику впливу суб’єктивного фактору експериментатора. Спосіб, що пропонується, може знайти широке застосування в галузі будівництва та машинобудування для отримання діаграм стиску бетону. a) J = 5 Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 39474 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601