钢筋混凝土梁受弯及受剪性能试验指导书
钢筋混凝土梁正截面抗弯实验

钢筋混凝土梁正截面抗弯实验一、实验目的本实验旨在通过对钢筋混凝土梁正截面抗弯实验的进行,掌握梁的正截面抗弯性能及其影响因素。
二、实验原理1.受力分析当梁受到外力作用时,梁内部会产生内力,其中最重要的是弯矩。
在梁的中性轴处,弯矩为0,在上部纤维和下部纤维处则呈现相反的符号。
因此,在不同位置上的混凝土和钢筋所承受的应力也不同。
2.截面抗弯性能分析在梁受到外力作用时,由于混凝土与钢筋之间具有良好的黏结性能,因此混凝土与钢筋共同工作以形成一个整体。
当外力超过一定值时,由于混凝土本身脆性较大,容易产生裂缝,进而导致整个梁失效。
3.影响因素分析(1)截面形状:不同形状的截面对于抵抗外力有着不同的效果。
(2)材料特性:混凝土和钢筋材料特性的不同,会影响其受力性能。
(3)受力状态:梁在不同受力状态下的抗弯性能也不同。
(4)配筋率:钢筋的数量和分布方式对于梁的抗弯性能有着重要的影响。
三、实验步骤1.制作试件根据实验要求,制作出符合要求的试件。
一般而言,试件应该采用正方形或矩形截面,并且在试件中应该按照一定比例配筋。
2.实验测量将试件放置在测试机上,并加载到规定荷载值。
通过测试机上的传感器和测量仪器,可以得到试件在不同荷载下的变形情况和荷载值。
同时,还需要记录下试件断裂时所承受的最大荷载值。
3.数据处理根据测试结果,可以计算出试件在不同荷载下的应变、应力和变形等数据。
通过这些数据可以得到试件在正截面抗弯方面的性能表现。
四、实验注意事项1.制作试件时需要严格按照要求进行操作,以保证测试结果具有可靠性和可重复性。
2.在进行实验前需要对测试设备进行校准,以确保测量结果的准确性。
3.在进行实验时需要严格控制荷载值的大小和速率,以避免试件过早失效。
4.在记录测试数据时需要注意精度和准确性,以保证数据处理的准确性。
五、实验结果分析通过对正截面抗弯实验的进行,可以得到试件在不同荷载下的应变、应力和变形等数据。
通过这些数据可以计算出试件在不同荷载下的截面抗弯性能表现。
钢筋混凝土梁板结构受力性能分析

钢筋混凝土梁板结构受力性能分析一、前言钢筋混凝土梁板结构是建筑工程中常见的一种结构形式,其受力性能的分析对于保证建筑物的安全具有重要的意义。
本文将通过对钢筋混凝土梁板结构受力性能分析的详细介绍,为工程师和设计人员提供一定的参考。
二、梁板结构的基本概念钢筋混凝土梁板结构是由梁、板和柱等构件组成的一种结构形式。
其中,梁是承受水平荷载的主要构件,板是连接梁和柱的平面构件,柱则支撑整个结构。
梁板结构在承受荷载时,受力形式主要有弯曲、剪切和压力等。
三、梁的受力分析1. 弯曲受力分析梁的弯曲受力是指由于外力作用产生的梁的弯曲形变所引起的内力。
根据材料力学的基本原理,梁的弯曲应力可以通过弯矩和截面惯性矩计算得出。
同时,为了保证梁的强度满足要求,还需要对梁的受压区和受拉区进行分析,计算出其产生的应力大小,并进行比较。
2. 剪切受力分析梁的剪切受力是指由于外力作用产生的梁沿截面平面内的剪应力所引起的内力。
剪切应力的大小可以通过剪力和截面面积计算得出。
同时,为了保证梁的剪切强度满足要求,还需要对梁的截面形状进行分析,计算出其惯性矩和剪跨比,并进行比较。
3. 稳定性分析梁的稳定性是指在承受外力作用时,梁的抗弯刚度是否足够,以及梁的变形是否满足要求。
对于一般情况下的梁,可以通过计算梁的截面抗弯刚度和截面的变形情况来进行稳定性分析。
四、板的受力分析1. 弯曲受力分析板的弯曲受力是指由于外力作用产生的板的弯曲形变所引起的内力。
与梁的弯曲受力相似,板的弯曲应力可以通过弯矩和截面惯性矩计算得出。
2. 剪切受力分析板的剪切受力是指由于外力作用产生的板沿平面内的剪应力所引起的内力。
剪切应力的大小可以通过剪力和截面面积计算得出。
与梁不同的是,板的剪切强度还需要考虑板的支承方式和板的几何形状等因素。
3. 稳定性分析板的稳定性是指在承受外力作用时,板的抗弯刚度是否足够,以及板的变形是否满足要求。
对于一般情况下的板,可以通过计算板的截面抗弯刚度和板的变形情况来进行稳定性分析。
钢筋混凝土梁受弯及受剪性能试验指导书

郑州大学现代远程教育《综合性实践环节》试验指导赵军楚留声编一、试验名称:钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验(一)试验目的1.了解适筋梁、超筋梁和少筋梁的受力过程和破坏特征以及配筋率对破坏特征的影响。
2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算理论和计算公式。
3.掌握钢筋混凝土受弯构件的试验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术和有关仪器的使用方法。
4.培养学生对钢筋混凝土构件试验分析的初步能力。
(二)试验构件和仪器布置1.试验梁分三种,即、、,其几何尺寸及配筋见图1。
试验梁制作时每根梁(或每盘混凝土)取150×150×150mm试块三个,以确定混凝土强度。
每种直径和钢筋取300mm长试件三根,以测定钢筋的屈服强度、极限强度和延伸率。
2.加荷装置和仪表布置试验梁放置于静力试验台座上,通过加荷架用千斤顶施加荷载。
加荷装置见图2所示。
每根梁布置百分表5块,以测定跨中挠度。
用电阻应变仪量测钢筋和混凝土在各级荷载作用下的应变。
(三)试验准备工作认真学习有关专业知识,了解钢筋混凝土梁的正截面破坏形态。
(四)试验前在材料试验机上对钢筋试件和混凝土试块进行试验,以确定钢筋的屈服强度和极限强度、延伸率以及混凝土的立方体抗压。
根据测定的求出混凝土棱柱体抗压强度、抗拉强度及弹性模量的试验值。
图1图 2(五)估算开裂荷载图3为试验梁加荷时的计算简图。
纯弯段CD的弯矩为图 3 开裂弯矩按下式计算M cr=0.292(1+2.5a1)f t bh2式中b、h分别为试验梁的宽度和高度。
为钢筋的截面积。
,为钢筋的弹性模量,取值2.1× Mpa,为砼弹性模量。
则开裂荷载为(六)估算破坏荷载1.计算ρmax=ξα1f c/f yρmin=0.45f t/f y本试验单排钢筋a=35mm。
2.计算破坏弯矩若≤表示试验梁为少筋梁则=若<≤表示试验梁为适筋梁则x= f y A s/(α1f c b)M u=α1f c bx(h0-0.5x) 若>表示试验梁为超筋梁则由α1f c bx=σs A s解出x按下式计算破坏弯矩:M u= σs A s(h0-0.5x)3.计算破坏荷载(七)试验步骤1.量测实际尺寸,熟悉仪表操作。
混凝土结构设计原理_实验指导书

混凝土结构设计原理实验指导书实验一、梁正截面受弯破坏实验一、实验目的1.了解钢筋混凝土梁正截面受弯破坏过程及破坏形态,观察裂缝的开展情况;2.通过测定混凝土梁侧面应变大小,验证平截面假定,同时测定梁在各级荷载作用下跨中挠度变形值;3.测定钢筋混凝土梁的开裂荷载、极限承载力,验证受弯构件正截面的承载力计算公式。
二、实验装置图1为本课程进行梁受弯性能实验采用的加载装置,加载设备为手动千斤顶。
采用两点集中力加载,在跨中形成纯弯段,由千斤顶及反力梁施加压力,分配梁分配荷载,压力传感器测定荷载值。
梁受弯性能实验,取L=1400mm,a=50mm,b=450mm,c=400 mm。
1—试验梁;2—滚动铰支座;3—固定铰支座;4—支墩;5—分配梁滚动铰支座;6—分配梁滚动铰支座;7—集中力下的垫板;8—分配梁;9—反力梁及龙门架;10—千斤顶;图1 梁受弯实验装置图(a)加载简图(kN)(b)弯矩图(kNm)(c)剪力图(kN)图2 梁受弯试验加载和内力简图三、试件设计(1)试件设计的依据根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度b ξ的比较可以判断出受弯构件的类型:当b ξξ≤时,为适筋梁;当b ξξ>时,为超筋梁。
界限受压区相对高度b ξ可按下式计算:b y s0.810.0033f E ξ=+(1-1)其中在进行受弯试件梁设计时,y f 、s E 分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量;进行受弯试件梁加载设计时,y f 、s E 分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。
对于少筋梁,设计试件配筋时,需要控制梁受拉钢筋配筋率ρ不大于适筋构件的最小配筋率min ρ,其中min ρ可按下式计算。
tmin y0.45f f ρ= (1-2) (2)试件的主要参数①试件尺寸(矩形截面):b ×h ×l =120×200×1400mm ; ②混凝土强度等级:C20;③纵向受拉钢筋的种类:HRB335(适筋梁和超筋梁),HPB300(少筋梁); ④箍筋的种类:HPB300(纯弯段无箍筋); ⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度:15mm ; ⑥试件的配筋情况见图3和表1。
钢筋混凝土梁的受力特点及配筋要求

钢筋混凝土梁的受力特点及配筋要求钢筋混凝土梁是建筑中常见的结构构件之一,其受力特点及配筋要求对于设计和施工具有重要意义。
本文将详细介绍钢筋混凝土梁的受力特点及配筋要求。
一、受力特点1. 弯曲受力:钢筋混凝土梁主要受到弯矩和剪力的作用。
弯矩作用下,梁的上表面受拉,下表面受压。
剪力作用下,梁的截面产生剪应力,剪力的方向垂直于梁轴线。
在梁的受力过程中,需要充分考虑到弯曲和剪力的作用。
2. 横向受力:钢筋混凝土梁在受力过程中还会受到横向力的作用,如地震力和风荷载等。
横向力的作用会导致梁截面产生剪力和弯矩,需要进行合理的抗震设计和配筋。
同时,还需要考虑不同跨径、荷载组合等因素对梁的影响。
3. 变形限制:钢筋混凝土梁的变形限制是一个重要考虑因素,对于确保结构的稳定性和使用性能具有重要意义。
梁的变形限制包括挠度和裂缝限制,需要符合相关设计规范。
二、配筋要求1. 弯矩受力区的配筋:在梁的上表面,应采用高强度钢筋进行受拉配筋,以抵抗弯矩产生的拉应力。
在梁的下表面,应采用普通钢筋进行受压配筋,以抵抗弯矩产生的压应力。
受拉和受压钢筋需要合理布置,满足设计要求。
2. 纵向受压区的配筋:梁的纵向受压区域出现时,需要进行纵向受压配筋来增强梁截面的承载能力。
纵向受压钢筋一般布置在梁的上表面,且采用较细的钢筋。
3. 横向剪力和扭矩的配筋:剪力和扭矩是对梁截面产生的横向力作用,需要进行合理的配筋设计。
一般情况下,剪力的配筋主要采用箍筋和斜肋筋;扭矩的配筋主要采用腰筋和对角肋筋。
4. 钢筋的锚固和连接:在梁的受力过程中,钢筋的锚固和连接是一个重要环节。
钢筋在梁端和柱子的连接需要满足设计规范的要求,确保锚固的可靠性;同时,需要合理的锚固长度,通过钢筋的延伸来提高钢筋的使用效果。
以上是钢筋混凝土梁的受力特点及配筋要求的相关参考内容。
当设计或施工钢筋混凝土梁时,需要全面考虑梁的受力特点,并按照配筋要求进行设计和施工,以确保钢筋混凝土梁的安全可靠。
弯、剪、轴拉复合受力状态下钢筋混凝土梁的承载能力试验研究

筋、 配筋率 、 混凝 土强度等级等 因素 对弯、 、 剪 轴拉复合受力状 态下钢 筋混凝 土梁的承 栽能 力的影响 。试验 实测表 明 , 欧洲 规 范 2第 1 分中用于计 算弯、 、 部 剪 轴拉 复合 受力钢 筋混凝土 梁承栽能 力的公式过 于保 守, 有必要进 行修 正。
关键词 : 钢筋混凝土梁; 复合受力状 态; 轴向拉 力 ; 小抗剪配筋 ; 载能 力 最 承 中图分类号 :4 1 4 U 4 . 文献标识码 : A 文章编号 :6 2 0 92 )2 09 5 17 —72 (( 0 —03 —0  ̄
弯 、 、 拉 复合 受 力 状 态 下钢 筋 混凝 土梁 剪 轴 的承 载 能 力试 验 研 究
罗如登
( 中南大学 土木建筑学院, 湖南 长沙 407 ) 105
摘 要: 对弯、 、 剪 轴拉 复合受力状 态下钢筋混凝 土 梁的 承载 能力进行 试验研 究。试验 中主要考 虑轴 向拉 力、 最小抗剪 配
一
费用 昂 贵 , 时 , 多 因素会 造 成 预应 力 损 失 。鉴 同 许 于此 , 近年来 国 内外 的工 程 师们越 来越 倾 向于另 外 种 做法 : 消预 应 力 , 取 以高 配 筋 率 的普 通 钢 筋 取
代, 设计理念从限制混凝土拉应力值转限制其裂
缝宽 度值 。用 高配 筋取代 预应 力后 , 将会 出现这样
f re n .te r t fr i o e e t d te cas o o c t e o i ee o c me t h a o o n r m n ls c n r e w r c n d rd. i ef c n a h f e e s
p r 1tefr la ,w ih cl b s d t ac ae tesrn t a a i fteri oc o cee b a u d rte at omu h hc a ue o c u t t gh c p ct o n re cn rt em n e le ll h e y h ef d h
梁的受弯破坏实验

(2)超筋梁破坏(配筋过多
b )
现象:破坏始于受压区混凝土被压碎,受拉钢筋未屈 服。 特点:脆性破坏,无预兆,(裂缝不宽,挠度很小)钢筋未 充分利用。 注意:设计中不允许出现超筋梁。
(3)少筋梁破坏(配筋过少
min )
现象:一旦开裂,钢筋迅速达屈服强度,进入强化阶 段,受压区混凝土远未达到 cu (类似于素混凝土梁,
第Ⅱ阶段——带裂缝工作阶段
Ⅱa—— 0 f 0 受拉钢筋屈服 s y 第Ⅲ阶段——破坏阶段
中和轴继续上升,受压区高度进一步减小,受压区混凝土 应变增大迅速,塑性特征更充分,压应力图形更丰满。
Ⅲa——截面破坏。
受弯构件的破坏形式:在荷载或其它因素的作用下,受 弯构件可能发生两种形式的破坏: ①沿正截面破坏(构件沿弯矩最大的截面发生破坏) ②沿斜截面破坏(构件沿剪力最大或弯矩和剪力都较 大的截面发生破坏)
大致成直线 直线
接近水平的曲线 受压区高度进一步减小,混 凝土压应力图形为较丰满的 曲线;后期为有上升段与下 降段的曲线,应力峰值不在 受压区边缘而在边缘的内侧
受拉区
前期为直线,后期为有上 升段的曲线,应力峰值不 在受拉区边缘 σs≤20~30kN/mm2
大部分退出工作
绝大部分退出工作
纵向受拉钢筋应力
适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点
受力阶段 主要特点 习 称 外观特征
第Ⅰ阶段
未裂阶段 没有裂缝,挠度很小
第Ⅱ阶段
带裂缝工作阶段 有裂缝,挠度还不明 显 曲线 受压区高度减小,混 凝土压应力图形为上 升段的曲线,应力峰 值在受压区边缘 破坏阶段
第Ⅲ阶段
钢筋屈服,裂缝宽,挠度大
弯矩—截面曲率 混 凝 土 应 力 图 形 受压区
2011混凝土实验指导书

混凝土结构设计原理试验指导书及报告土木教研室编制建筑工程系实验一钢筋混凝土受弯构件正截面实验指导一、实验目的通过对适筋梁、超筋梁和少筋梁的实验,加强对钢筋混凝土梁正截面受弯破坏过程的认识,比较适筋梁与超筋梁的破坏形态及破坏荷载和挠度情况,了解正截面科学研究的基本方法,验证平截面假定和受弯构件正截面承载力计算公式。
二、实验内容和要求1、观测适筋梁、超筋梁和少筋梁的裂缝出现和开展过程、挠度变化以及破坏特征,并记下开裂荷载实测值(P0cr)和破坏荷载实测值(P0u) (M0cr 和M0u)。
2、量测超筋梁在各级荷载下的跨中挠度值,绘制梁跨中的荷载(内力)-挠度曲线(M-f曲线)。
3、量测适筋梁在纯弯区段沿截面高度的平均应变,绘出沿梁高度的应变分布图形,验证平截面假定。
4、通过在主筋上测定的应变,验证钢筋屈服与梁破坏之间的关系。
5、观察和描述破坏情况和特征,比较适筋梁与超筋梁的破坏形态及破坏荷载。
6、根据规范方法计算理论值,并与实验值比较。
三、试件设计与制作1、为确保梁正截面强度破坏,在剪弯区段所配箍筋已加强,纵筋端部锚固足够可靠。
图1-1和表1-1、1-2给出了L-1(适筋梁)、L-2(超筋梁)、L-3(少筋梁)的配筋详图及截面参数。
设计时,混凝土采用C20,纵向受力筋为HRB335级,不带弯钩;HPB235级钢筋带弯钩。
2、试件制作试件采用干硬性混凝土、振捣器振捣、蒸汽养护或自然养护28天、制作试件同时预留混凝土立方体试块(150×150×150mm3)和纵向受力钢筋。
试件承载力以测得混凝土和钢筋的实际强度计算,所用钢筋不得冷拉。
表1-1 实测混凝土和钢筋的强度6 12 20表1-2 弯曲梁数据表12 6@100AAAAAA20 6@100 26@1002-21-16-65-5L-2超筋梁L-3少筋梁图1 试件尺寸和配筋图555图1-1 试件配筋图注:混凝土采用C20,保护层厚度取为20mm,制作时预留混凝土立方体试块(150×150×150mm3)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大学现代远程教育《综合性实践环节》试验指导军楚留声编一、试验名称:钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验(一)试验目的1.了解适筋梁、超筋梁和少筋梁的受力过程和破坏特征以及配筋率对破坏特征的影响。
2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算理论和计算公式。
3.掌握钢筋混凝土受弯构件的试验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术和有关仪器的使用方法。
4.培养学生对钢筋混凝土构件试验分析的初步能力。
(二)试验构件和仪器布置1.试验梁分三种,即、、,其几何尺寸及配筋见图1。
试验梁制作时每根梁(或每盘混凝土)取150×150×150mm试块三个,以确定混凝土强度。
每种直径和钢筋取300mm长试件三根,以测定钢筋的屈服强度、极限强度和延伸率。
2.加荷装置和仪表布置试验梁放置于静力试验台座上,通过加荷架用千斤顶施加荷载。
加荷装置见图2所示。
每根梁布置百分表5块,以测定跨中挠度。
用电阻应变仪量测钢筋和混凝土在各级荷载作用下的应变。
(三)试验准备工作认真学习有关专业知识,了解钢筋混凝土梁的正截面破坏形态。
(四)试验前在材料试验机上对钢筋试件和混凝土试块进行试验,以确定钢筋的屈服强度和极限强度、延伸率以及混凝土的立方体抗压。
根据测定的求出混凝土棱柱体抗压强度、抗拉强度及弹性模量的试验值。
图1图2(五)估算开裂荷载图3为试验梁加荷时的计算简图。
纯弯段CD的弯矩为图 3 开裂弯矩按下式计算M cr=0.292(1+2.5a1)f t bh2式中b、h分别为试验梁的宽度和高度。
为钢筋的截面积。
,为钢筋的弹性模量,取值2.1× Mpa,为砼弹性模量。
则开裂荷载为(六)估算破坏荷载1.计算ρmax=ξα1f c/f yρmin=0.45f t/f y本试验单排钢筋a=35mm。
2.计算破坏弯矩若≤表示试验梁为少筋梁则=若<≤表示试验梁为适筋梁则x= f y A s/(α1f c b)M u=α1f c bx(h0-0.5x) 若>表示试验梁为超筋梁则由α1f c bx=σs A s解出x按下式计算破坏弯矩:M u= σs A s(h0-0.5x)3.计算破坏荷载(七)试验步骤1.量测实际尺寸,熟悉仪表操作。
加荷载前,仔细量测试验梁的长、宽、高、电阻应变片位置以及支座和加荷点位置的实际尺寸并作记录。
熟悉电阻应变仪、千斤顶、百分表和刻度放大镜等仪表操作。
2.加荷方法(1)确定加荷级差,每级加载值约为破坏荷载的10-15%,临近开裂和破坏时应适当减少级差。
(2)试加荷1-2级,检查仪表反应是否正常。
(3)分级加荷,从0逐级增加到试验梁破坏为止。
每次加载后静止2-5分钟,待试验梁变形趋于稳定后再量测各种数据,校核无误后方可进行下一级加载。
(4)加载过程中应随时注意观察试验装置仪表工作是否正常,如有过大偏差应纠正后才能继续加载。
在试验梁接近破坏时,应在梁下加安全支撑,当超过80%的破坏荷载后,应将易损仪表拆除,防止测试人员受伤及仪表遭受不必要的损失。
3.测试容(1)测定每级荷载下跨中正截面混凝土和钢筋的应变、以及混凝土开裂时的极限拉应变和破坏时的极限压应变。
(2)测定每级荷载下百分表的读数,以确定跨中挠度和曲率。
(3)测定初裂荷载。
(4)用肉眼借助放大镜观察裂缝,用铅笔标志裂缝出现和开展过程,在裂缝顶端划一短横线注明相应的荷载值,并按出现的先后顺序将裂缝编号,用刻度放大镜量测指定位置的裂缝宽度。
(5)测定破坏荷载并记录试验梁的破坏特征。
(6)用方格纸绘制裂缝分布图。
(7)试验结束后整理试验数据,写试验报告。
(八)试验报告1.整理试验结果并绘图(1)整理原始数据,剔除经判断是错误的数据。
(2)根据百分表的读数,消除支座沉降后绘制荷载(F)—挠度(f)曲线以及不消除沉降绘制沿梁长的挠度分布图。
(3)根据钢筋应变值绘制荷载(F)—钢筋应力()曲线当≤时当≥时(4)根据混凝土应变值绘出跨中截面应变图,并标明破坏时测得的混凝土极限压应变的值。
(5)绘制裂缝形态图(6)有余力的同学可在教师指导下绘制弯矩(M)-曲率(φ)图2.试验报告的主要容及格式(1)试验报告封面容专业、班级、、报告日期、指导教师(2)试验名称(3)试验目的(4)试验构件、加荷装置、仪表布置包括试验梁编号、尺寸、实测混凝土立方体强度及钢筋屈服强度、极限强度、延伸率。
画出加荷装置图,说明加载方法及程序。
(5)试验现象的描述描述试验梁从加载到破坏的过程中,钢筋和混凝土的应力、应变及挠度变化的情况,裂缝的出现、发展情况,最终的破坏形态,可以结合应力应变曲线,荷载挠度曲线及裂缝图说明。
(6)绘出全部试验曲线(F-f、F-,截面应力图)和裂缝图。
(7)试验结果与理论计算值比较。
按照试验梁的实际尺寸以及混凝土、钢筋的实际强度分别计算开裂荷载、破坏荷载的理论计算值,并与试验结果进行比较,如二者相差较远,应分析原因。
(8)对其他自己感兴趣的问题的说明。
(9)结论。
二、试验名称:无腹筋梁斜截面受剪性能试验(一)试验目的1.了解斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏对应的的受力过程和破坏特征以及剪跨比对破坏特征的影响。
2.验证斜截面受剪承载力的计算公式。
3.其他同正截面受弯性能试验。
(二)试验构件:试验梁编号为,其截面及配筋同梁,但不配箍筋。
(三)加荷装置和仪表布置加荷装和百分表布置同受弯性能试验。
砼电阻片位置及加荷简图如图所示:a=500mm图 4(四)估算梁斜截面承载力及计算破坏荷载:如图4所示,剪跨比:0/h a =λ,240/500=λ……分别取=1,2,3,4,并计算斜截面承载力0c c h t V f bh ραββ=其中系数c α反映剪跨比的影响,系数ρβ反映纵筋配筋率的影响,系数h β反映截面尺寸的影响。
对于集中荷载作用下的独立梁,αc =1.75/(λ+1.0),当剪跨比1.5λ<时,取 1.5λ=;当3λ>时,取3λ=。
纵筋配筋率影响系数ρβ可取()0.720ρ+,当 1.5ρ<%时,取 1.5ρ=%;当 3.0ρ>%时,取 3.0%ρ=。
截面尺寸影响系数h β可取()14800h h β=,当h 小于800mm 时,取800h mm =;当h ≥2000mm 时,取h =2000mm 。
根据本次试验情况,公式转化为u V 001.751.0sv cs t yv A V f bh f h sλ=++: λ=1时,取1.5: u V 01.751.0sv cs t yv A V f bh f h sλ=++=0.7001.751.0sv cs t yv A V f bh f h s λ=++ λ=2时,取2:u V 01.751.0svcs t yv A V f bh f h s λ=++=0.5801.751.0sv cs t yv A V f bh f h s λ=++ λ=3时,取3:u V 01.751.0svcs t yv A V f bh f h s λ=++=0.4401.751.0sv cs t yv A V f bh f h s λ=++ λ=4时,取3:u V 01.751.0svcs t yv A V f bh f h s λ=++=0.4401.751.0sv cs t yv A V f bh f h s λ=++ 则估算破坏荷载:u u V F =。
(五) 试验步骤和试验报告同正截面受弯试验三、试验名称:钢筋混凝土柱正截面受压性能试验(一)试验目的1.了解钢筋混凝土柱受拉破坏(大偏心受压破坏)和受压破坏(小偏心受压对破坏特征的影响。
破坏)以及轴力偏心距e2.验证钢筋混凝土受压构件正截面承载力计算理论和计算公式。
3.掌握钢筋混凝土受压构件的试验方法及荷载、应变、变形、裂缝宽度等数据的测试技术和有关仪器的使用方法。
4.培养学生对钢筋混凝土构件试验分析的初步能力。
(二)试验构件:试验柱编号为Z1-Z6,其截面及配筋如图5所示。
偏心距分别为15mm、30mm、60mm、90mm、120mm和150mm。
试验柱制作时每根柱(或每盘混凝土)取150×150×150mm试块三个,以确定混凝土强度。
每种直径和钢筋取300mm长试件三根,以测定钢筋的屈服强度、极限强度和延伸率。
图5(三)加荷装置和仪表布置百分表布置、砼电阻片位置及加荷简图如图所示:偏心距分别为15mm、30mm、60mm 、90mm 、120mm 和150mm 。
图 6(四)估算试验柱承载力u N 及计算破坏荷载:分别取6组试验中构件偏心距e 0不同尺寸,初步判断构件的大、小偏压情况。
本部分容参考《混凝土基本原理》受压构件承载力部分。
以大偏压为例。
基本力图形:(a ) (b )图 大偏心受压极限状态应力图 由沿构件纵轴方向的外力平衡,可得''1c y S y s N f bx f A f A α≤+-由截面上、外力对受拉钢筋合力点的力矩平衡,可得()''100()2c y s s x Ne f bx h f A h a α'≤-+-可先利用图偏心受压应力状态图对纵向压力N 作用点取矩的平衡条件得)2/(s s c 1sy s y s x a e bx f e f A e f A +'-'+'''=α 式中e s ´—轴向压力作用点至纵向受压钢筋合力点之间的距离,e s ´=e i -h /2+a s ´,当N 作用于s A 及's A 以外时e s ´为正值; 当N 作用于s A 及's A 之间时e s ´为负值。
求得x (ξ)值后可能有几种情况:① 如b ξξ≤,为大偏心受压构件,将ξ代入到大偏心受压构件基本计算公式(2)即可求出轴力设计值N 。
② 如b ξξ>,为小偏心受压构件,此时应式中的f y 用σs 代替,由小偏心受压基本公式重新联立求解x (ξ),并应类似于第一种情况判断ξ的围,根据x (ξ)值围分别求出轴力设计值N 。
则估算破坏荷载:u u V F =。
改变e 0不同尺寸,重复上述计算过程,则可得六组试柱估算荷载。
(五)试验步骤和试验报告同正截面受弯试验。