实验三 矩形截面对称配筋偏心受压柱正截面强度试验
对称配筋矩形截面偏心受压柱平面外强度验算的判别条件
对称配筋矩形截面偏心受压柱平面外强度验算的判别条件胡伟;洪湘
【期刊名称】《山东建筑大学学报》
【年(卷),期】1989(000)002
【摘要】本文提出了对称配筋矩形截面柱是否需要进行弯矩作用平面以外强度验算的判别条件,并给出了实用判别曲线,从而在一定程度上减少了实际工程设计的计算工作量。
【总页数】7页(P11-17)
【作者】胡伟;洪湘
【作者单位】[1]山东建筑工程学院建工系;[2]山东建筑工程学院建工系
【正文语种】中文
【中图分类】TU-55
【相关文献】
1.查表法计算对称配置高强钢筋矩形截面混凝土偏心受压柱配筋 [J], 韩奇;高创;葛文杰
2.矩形截面对称配筋小偏心受压构件受压区相对高度值的简便计算 [J], 苏长吉;张小泽
3.矩形截面对称配筋受压构件大小偏心的判别方法 [J], 李永珠
4.矩形截面大偏心受压构件对称配筋与非对称配筋钢筋用量对比的分析研究 [J], 谢立安
5.对称配筋矩形截面大偏心受压柱正截面受弯承载力Mcua的计算 [J], 夏正新;董事尔
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同济大学混凝土试验大偏心受压柱试验报告
《混凝土结构基本原理》试验课程作业L ENGINEERING试验报告试验课教师林峰姓名学号手机号任课教师顾祥林《混凝土结构基本原理》试验课程作业L ENGINEERING大偏心受压柱试验报告试验名称大偏心受压柱试验试验课教师林峰姓名学号手机号任课教师日期2014年11月18日1. 试验目的通过试验了解大偏心受压柱破坏的全过程，掌握测试混凝土受压构件基本性能的试验方法。
同时巩固大偏心受压柱承载力的计算方法，并通过对理论值和试验值的比较加深对混凝土基本原理的理解。
2. 试件设计2.1 材料和试件尺寸混凝土：C20钢筋：使用I 级钢筋作为箍筋，II 级钢筋作为纵筋 试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l=120×120×870mm 详细尺寸见图1大偏心受压柱配筋图2.2 试件设计（1）试件设计的依据为减少“二阶效应”的影响，将试件设计为短柱，即控制l 0/h ≤5。
通过调整轴向力的作用位置，即偏心距e 0,使试件的破坏状态为大偏心受压破坏。
（2）试件参数如表1表1 试件参数表 试件尺寸（矩形截面） b ×h ×l=120×120×870mm 纵向钢筋（对称配筋） 412 箍筋Φ6@100（2） 纵向钢筋混凝土保护层厚度 15mm 配筋图 图1 偏心距e 0100mm12020080135135505050087020020022113 8@504 6@100150200501206φ124φ123 8@504φ121201201-12-23 8@503 8@50 4双向钢丝网2片 4双向钢丝网2片 尺寸170x908@508@506@100图1 大偏心受压柱配筋图（3）试件承载力估算 N c =α1f c bh 0ζN c e=α1f c bh 02ζ(1-0.5ζ) + f y ’ A s ’(h 0-a s ’) e=e 0+0.5h-a s不妨令：A=2f 20c 1bh α, B=）（00c 1-e f h bh α, C=)(f -0y '-''s s h A α 从而有：AAC24B B -2-+=ξ得出本次试验试件的极限承载力的预估值为：Ncu=87.71kN 详细计算过程见附录12.3 试件的制作根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002规定， 成型前，试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。
土木工程基础实验(三)
土木工程基础实验（三）工程结构设计原理实验指导书东南大学土木工程实验中心2007年11月东南大学学生实验守则(1999年5月12日)第一条学生必须按时到指定实验室做实验，不得迟到。
第二条实验前，学生必须预习实验指导书规定的有关内容。
实验时，经指导教师检查认可后，才能开始做实验准备。
第三条学生应独立完成实验准备工作。
在启动设备之前，需经指导教师检查认可。
第四条实验时，要严肃认真，正确操作，仔细观察，真实记录实验数据的结果。
不许喧闹谈笑，不做与实验无关的事，不动与实验无关的设备，不进入与实验无关的场所。
第五条实验中要注意安全，遵守《实验室安全规则》及有关的操作规程。
第六条仪器设备发生不正常现象时，应及时报告指导教师。
发生人身安全事故时，应立即切断相应的电源、气源等，并听从指导教师的指导，要沉着冷静，不要惊慌失措。
第七条实验中，如发现仪器设备损坏，应及时报告，查明原因。
凡属违反操作规程导致设备损坏的，要追究责任，照章赔偿。
第八条实验结束时，实验数据要指导教师审阅、签字，并整理好实验现场后，方可离去。
第九条学生要进入开放实验室做自行设计的实验时，应事先和有关实验室联系，报告自己的实验目的、内容和所需实验仪器，经同意后，在实验室安排的时间内进行。
第十条学生因某项实验不合格需重做者，或未按规定时间做实验而要补做者，必须交纳实验仪器设备折旧费、实验器材和水电消耗费。
第十一条本守则学校授权教务处实验室与设备管理科负责解释。
[校办通知(1999)6号]试验一 在短期荷载下单筋矩形截面梁正截面受弯承载力实验一、试验目的通过少筋梁、适筋梁和超筋梁的试验，加深对受弯构件正截面三个工作阶段和三种破坏形态的认识，并验证正截面受弯承载力计算公式。
二、试验内容和要求1.观察梁在纯弯区段的裂缝出现和开展过程，并记录抗裂荷载0cr P (0cr M )2.量测梁在各级荷载下的跨中挠度值。
绘制梁跨度中点弯矩—挠度的（M —f ）图。
探析矩形截面对称配筋偏压构件截面设计步骤
（电子 信 箱 ）ｚ７１ ｒｌ＠１ ２６ ｃｏｒｎ。
４０
判别 ，即为大偏压 。
堡堕 堑塑 盐ｌ
…
Ａ ｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎｌ
３）求 ，ｅ，ｅ’ 初 始偏 心距 ｅ
，偏 心距 ｅｏ＝Ｍ／Ｎ，附加偏 心距 ｅａ－－ｌ＇ｎａｘ
（２０，ｈ／３０），偏心距 增大系数 ＝ｌ＋（２以） ￣＇２／（１４００ｅ Ｉｈｏ）；偏 压构
３矩形截 面对称 配筋大偏 压构件 的截面 设计 步 骤
截面设计包括计算设计和构造设计 ，同样地矩形截面对 称配筋偏压构件设计除按满足 力的平衡公式和力矩平衡公式 等基本公式计算外 ，还 必须满足偏 压构件构造设计要求。
对称配筋矩形截面偏压构件截面设计 已知条件 ：荷载作 用下截面设计 弯矩 Ｍ，截面设计 轴力 Ⅳ，截面尺寸 宽度Ｘ高度 ＝ ６×＾，钢筋级别及 混凝土等级 ，构件计 算长度 ｌ。，求所需配筋 面积 』４ ’。对称配筋偏压构件截面设计详细步骤如下 ：
１）绘 出偏压构件 正截面承载力计算图式 。
【作 者 简 介】张 荣 兰 （１９７０～），女 ，江办盐都人 ，讲师 ，国家一级注册
２）判别 大小偏压 。假设按大偏压构件进行截面设计 则有
结构 工程 师和 国家二级注册建筑师 ，从事土木工程专业教学与研究 ， ｘ＝Ｎ／（ａＣｂ），若 ≤ ，则为大偏压。或者根据 Ｎ≤ ＝ｄ ６ 。
公式 ，所有外力对远离轴向力 Ｎ一侧的受拉区合 力中心取 矩 ，
根 据力 矩平衡 条件得 到公 式 ＝ ￣ｂｘ（ｈｏ一０．５ｘ） ’（‰～ ’），
式 中只 有 ’为未知 ，可 求出 ’，详见公式 （１）。
Ａ ｌ＿ Ｎ，－ａ１ｆｂｘ（ｈｏ－ Ｏ．５ｘ）一
5.7 矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算
as )
ξ的三次方程方程，手算十分麻烦。 可按照《规范》给出的近似公式进行计算
2. 小偏心受压构件的计算
=
N b1 fcbxh0
Ne 0.431 fcbh02
1 b h0 as'
1
fcbh0
b
As'h02
f
' y
h0
1
as'
0.5
由前述迭代法可知， 上式配筋实为第二次迭代的近似值， 与精确解的误差已很小， 满足一般设计精度要求。 对称配筋截面设计的计算 与非对称配筋情况相同。
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' y
s
As'
s
1 b 1
fy
f
' y
As'
=
N
fcbh0 b
b 1
2. 小偏心受压构件的计算
Nue 1 fcbx h0 x / 2 f yAs(h0 as )
f
' y
As'
=
N
fcbh0 b
b 1
Nu
e
b b
1
1
fcbh02
1 0.5
b
b 1
N
1
fcbh0 (h0
对受压钢筋合力点取矩可得
As As'
f
' y
Ne ' h0 as'
2. 小偏心受压构件的计算
x h0
Nu Nu
1 fcbx
e 1 fcbx
f yAs s As
h0 x / 2
f
y
As
(h0
偏心受压构件正截面承载力计算—矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算
即x≤ξbh0，且x<2a’s，则由基本公式3可得：
Ne f y As h0 as
As As
Ne f y(h0 as )
（4）若判定为小偏心受压破坏
则按下式重新计算x：
N 1 fcbh0b
Ne 0.431 fcbh02 (1 b )(h0 as)
1
fcbh0
e
ei N
N Nu 1 fcbx f yAs f y As
Ne
Nue
1 fcbx(h0
x) 2
f yAs (h0
as )
e ei 0.5h as
fyAs
f'yA's
（1）情况1：As和A's均未知时 两个基本方程中有三个未知数，As、A's和 x，故无唯一解。 与双筋梁类似，为使总配筋面积（As+A's）最小?
• 2.截面复核
已知:截面尺寸、材料强度、e0、L0，AS，AS’
求： N 解：判断大小偏心
1.对于垂直弯矩作用方向还应按轴心受压进行验算即应满足：
N Nu 0.9 ( fcd A fsd As )
2.对于弯矩作用方向按偏心受压进行验算
偏心受压构件正截面承载力计算 基本公式
（建筑规范）
1.计算假定
计算方法及步骤
矩形截面偏心受压构件对称配筋的计算方法
对称配筋，即截面的两侧用相同数量的配筋和相同钢材规格，
As=As'，fsd = fsd'，as = as'
1．不对称配筋与对称配筋的比较: (1) 不对称配筋: 优点是充分利用混凝土的强度， 节省钢筋；缺点主要是施工不便，容易将钢筋的位置 对调。 (2) 对称配筋： 优点为对结构更有利（可能有相反 方向的弯矩），施工方便，构造简单，钢筋位置不易 放错；缺点是多用钢筋。
《钢筋混凝土基本构件配筋计算程序》讲座(五) 矩形截面柱偏心受压对称配筋计算
《钢筋混凝土基本构件配筋计算程序》讲座(五) 矩形截面柱偏心受压对称配筋计算
矩形截面柱偏心受压对称配筋计算是一种复杂的计算过程，它的计算对于钢筋混凝土结构的设计和施工有着重要的意义。
本文将介绍矩形截面柱偏心受压对称配筋计算的基本原理，进而讨论其实现的步骤和步骤中的具体内容。
首先，矩形截面
柱偏心受压对称配筋计算的基本原理是，受压构件中心线与受力轴线不在同一直线上，根据力学原理，在施加外力的作用下，构件的各部分受力不同，因此，在配筋计算中，必须考虑偏心受压的影响，以保证钢筋混凝土构件的受力安全性。
其次，矩形截面柱偏心受压对称配筋计算的步骤主要包括：（1）计算柱心偏心率：根据构件的受力形式计算构件的柱心
偏心率，以及构件的计算截面。
（2）计算钢筋配筋率：根据构件的柱心偏心率和截面的
计算结果，使用相关的计算公式计算钢筋配筋率，以及钢筋的计算截面。
（3）计算钢筋配筋数量：根据构件的计算截面和钢筋配
筋率，计算钢筋配筋数量，以及每根钢筋的计算截面。
（4）计算钢筋配筋布置：根据构件的计算截面和钢筋的
计算截面，以及钢筋配筋数量，利用相关的计算公式计算出钢筋配筋的布置。
最后，矩形截面柱偏心受压对称配筋计算是一种复杂的计算过程，需要严格按照相关的计算公式进行计算，以保证钢筋混凝土结构的受力安全性。
此外，在实际计算过程中，还需要考虑构件的尺寸、形状、结构参数等因素，以确保计算结果的准确性。
试验一 钢筋混凝土简支梁正截面破坏试验
混凝土结构原理试验指导书及试验报告班级：学号：组别：姓名：山东建筑大学土木工程学院二零零六年六月目录试验一钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验实验二钢筋混凝土受弯构件斜截面破坏试验试验三矩形截面对称配筋偏心受压柱正截面破坏试验试验一 钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验一、试验目的：1.通过钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验，熟悉钢筋混凝土受弯钩件正截面破坏全过程。
2.进一步学习静载试验中常用的仪器设备的使用方法。
二、实验内容和要求：1.量测试件在各级荷载下的跨中挠度值，绘制梁的f M --图。
2.量测试件在纯弯区段沿截面高度的平均应变和受拉钢筋的应变，绘制沿梁高的应变分布图和M ——s σ。
3.观测试件的裂缝出现和开裂过程，记录开裂荷载tcr P （tcr M ），并与理论值比较。
4.观察和描绘梁的破坏情况和特征，记录破坏荷载tu P （tu M ），并与理论值比较。
三、试件、实验设备及仪表：1.试件试件为钢筋混凝土适筋梁，试件尺寸和配筋如图1所示。
图2 加载示意图图1 配筋图2.仪器设备(1)加载设备一套;(2)百分表及磁性表座若干； (3)压力传感器； (4)静态应变仪两台； (5)电阻应变片及导线若干； (6)刻度放大镜; (7)千斤顶一台。
四、试验方法和试验步骤：1.试验方法：(1)用千斤顶和反力架进行两点加载。
(2)用百分表量测试件的挠度，用应变仪量测钢筋和混凝土的应变。
(3)仪表及加载点布置如图2所示。
2.试验步骤：(1)安装试件，安装仪器仪表并连线调试。
(2)预载，在正式施加荷载试验前，应进行预载，将已就位好的试件，施加少量的荷载（相当于一级荷载），以检查各仪表的工作情况及试验测读人员的操作和读数能力，并消除试件的构造变形。
发现不正常情况，应立即报告指导老师进行解决。
如全部正常，即可开始正式试验。
(3)正式加载前读取百分表和应变仪的初始读数，用放大镜检查有无初始裂缝并记录。
(4)在估计的开裂荷载前分三级加载，每级荷载下认真读取应变仪读数，以确定沿截面高度的应变分布。
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实验三矩形截面对称配筋偏心受压柱正截面强度试验
姓名班级学号
组别组员：
试验日期报告日期
一、试验名称
矩形截面对称配筋偏心受压柱破坏
二、试验目的和内容
1、通过柱侧面的应变片和纵向钢筋上的应变片，测定截面不同纤维层的应变值，
验证平截面假定，并测定混凝土的极限压应变。
2、通过位移计量测柱子的水平挠度，说明纵向弯曲对偏心受压中长柱的影响。
3、观察大偏心受压截面的破坏特性，记录破坏荷载。
4、测定开裂荷载及0.3mm裂缝荷载。
三、试验柱概况（列表）
柱编号截面尺寸（b×h）
mm×mm
受拉钢筋配置
保护层厚
mm
荷载偏心距
e
mm
1 150×200 HRB335 14mm×
2 20 185
四、材料强度指标
混凝土：设计强度等级C30 试验实测值f c s= 14.3 N/mm2E c= 3.0Ｘ106N/mm2钢筋：试验实测值：HPB235，f y s= 215 N/mm2E s= 2.05Ｘ106 N/mm2
HRB335，f y s= 300 N/mm2E s=2.05Ｘ106 N/mm2
五、试验数据记录
1、百分表记录表（表1）
2、电阻变仪记录表（表2、表3）
3、观察裂缝的出现和发展，记录第二裂缝图形，记录破坏时受荷载值
六、试验结果分析
1、试验情况概述
从0开始加载，40kN时挠度发展加快，加载到80kN时开始出现明显裂缝，挠度发展较为明显，肉眼可见明显弯曲，继续加载裂缝不断发展，出现更多可见裂缝2、7应变片的数据变化可以看出中和轴向受压区移动。
临近破坏时受压区混凝土压碎，不能继续加载。
2、试验柱荷载——挠度曲线
3、绘制截面应变（平均应变）图
基本符合平截面假定，受拉区在开裂后应变分布较为不均匀。
应变到达0.003左右时混凝土压酥，极限压应变约为0.003
3、验算试件截面承载力：
根据际材料强度，按教材中公式计算截面承载力
N值，确定
u
N= 174kN （理论计算时可扣除为粘贴电阻片而预留的混凝土孔u
筒的面积）并与实测N u s= 245kN 比较。
计算值明显小于实测值，计算公式安全富余较多。
表1 挠度记录表
表2 钢筋应力表 (σ单位N/mm2)
混凝土应力表
混凝土应力表
混凝土应力表
柱的破坏形态
裂缝。