Приложение Е (рекомендуемое). Метод определения деформаций ползучести при изгибе (упрощенная методика испытания на ползучесть)

Приложение Е
(рекомендуемое)

Метод определения деформаций ползучести при изгибе (упрощенная методика испытания на ползучесть)

Е.1 Изготовление и хранение образцов

Е.1.1 Для проведения испытаний используют образцы балки, изготовленные из тяжелого бетона (без арматуры) с максимальной крупностью заполнителя не более 20 мм.

Е.1.2 Образцы изготавливают сериями. В каждой серии должно быть по шесть образцов балок (три испытывают кратковременной нагрузкой до разрушения и три устанавливают на длительные испытания), три образца-призмы испытывают кратковременной нагрузкой для определения модуля упругости и коэффициента Пуассона в соответствии с ГОСТ 24452, а также три образца-куба для определения кубиковой прочности бетона. Дополнительные образцы для испытаний на усадку не требуются.

Е.1.3 Рекомендуемые размеры образцов балок 70(h) х 100 х 1100 мм, с рабочим пролетом 1000 мм. Размеры образцов-призм принимают в соответствии с ГОСТ 24452.

Е.1.4 Образцы изготавливают в инвентарной опалубке или из ламинированной фанеры, изготовленной самостоятельно в лабораторных условиях. Заливку образцов производят на ребре (h = 70). Испытания проводят при установке образцов плашмя (h = 100).

Е.1.5 Изготовление и хранение образцов до распалубки и выдерживание до испытаний должны проводиться в соответствии с 4.2.5, 4.2.6.

Е.2 Испытательные стенды, измерительное оборудование и материалы

Е.2.1 Принципиальная схема установки для проведения испытания приведена на рисунке Е.1. Для экономии места допускается испытывать образцы в жестких стеллажах в несколько ярусов.

Е.2.2 Нагружение до расчетных значений следует производить мелким грузом (дробью).

Е.2.3 В качестве измерительного оборудования используют индикаторы часового типа с ценой деления 0,01-0,001 в зависимости от величины предполагаемых прогибов.

Е.3 Подготовка к испытаниям

Е.3.1 Подготовка образцов к испытаниям осуществляется в соответствии с 4.3.1.

Е.3.2 Верхнюю и нижнюю поверхности образцов (боковые поверхности при заливке) размечают для определения точек приложения нагрузки, опорных точек и точек размещения индикаторов.

Е.3.3 После установки балок на опоры в рабочее положение (плашмя) в средней части пролета устанавливается временная опора в виде деревянного бруска, чтобы исключить деформации быстронатекающей ползучести от собственного веса балки во время монтажа измерительного оборудования.

1 - индикаторы; 2 - металлические стойки рамы; 3 - металлическая опорная балка для установки образца; 4 - бетонный образец; 5 - металлическая корзина для груза; 6 - шарнирная опора; 7 - поперечный элемент стальной рамы; 8 - страховочные бруски

Рисунок Е.1 - Принципиальная схема установки для испытания на ползучесть при изгибе

Е.4 Проведение испытаний

Е.4.1 Помещение для проведения испытаний должно удовлетворять требованиям 4.4.1.

Е.4.2 Бетонный образец устанавливают на шарнирные опоры, расположенные на жестком основании; в третях пролета загружают гравитационной нагрузкой (например, дробь в подвешенных корзинах в соответствии с рисунком Е.1). Измеряют прогиб только в середине пролета и на опорах, чтобы исключить влияние просадки опор. При этом должны быть обеспечены страховочные мероприятия (использование деревянных брусков, предотвращающих падение разрушенных образцов).

Е.4.3 Рекомендуемая нагрузка для проведения испытаний составляет 0,3  0,005 от разрушающей, установленной перед началом испытаний согласно Е.1.2.

Е.4.4 Измерение деформаций ползучести начинают непосредственно после установки и загрузки образца. Отсчеты показаний приборов следует снимать в соответствии с 4.4.5. Результаты измерений должны быть занесены в журнал испытаний.

Е.5 Обработка результатов

Е.5.1 Относительные деформации крайних волокон балки пересчитывают по формулам сопротивления материалов как для упругого тела. Деформации образца сразу после загружения f _уп будут упругими. Деформации ползучести f _п измеряют после полного загружения образца, при этом все измеренные деформации после проявления упругих деформаций являются деформациями ползучести.

Е.5.2 Для двух сосредоточенных сил (дополнительная гравитационная нагрузка), размещенных на одинаковом расстоянии от опор, и для распределенной нагрузки от собственного веса значение прогиба имеет вид (Е.1) и (Е.2) соответственно. Тогда общий прогиб, который измеряют инструментально, вычисляют согласно (Е.3):

;

(Е.1)

;

(Е.2)

,

(Е.3)

где I - пролет образца;

а - расстояние от опор до ближайших сосредоточенных сил;

Е - модуль упругости;

Р - общая нагрузка (равна двум сосредоточенным силам);

J - момент инерции сечения;

q - равномерно распределенная нагрузка от собственного веса.

Величины f _P, f _q и f _уп определяют для начального модуля упругости, затем определяют отношение  = f _P/f _уп, которое будет разным в зависимости от значения дополнительной нагрузки.

Е.5.3 Модуль упругости, пониженный с учетом ползучести в любой момент времени (в который производилось определение прогибов), определяют по формуле

,

(E.4)

где и - измеренные значения прогиба в середине пролета, скорректированные с учетом просадки опор сразу после загружения от упругой составляющей и в любой момент времени от деформации ползучести соответственно.

Е.5.4 Значения напряжения и относительных деформаций крайних волокон образца балки (верхнее и нижнее) в любой момент времени определяют по формулам:

,

(Е.5)

,

(E.6)

где b, h - ширина и высота поперечного сечения образца.