钢筋混凝土正截面受弯实验报告
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、引言钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的承重构件,其正截面的抗弯强度是评价梁的性能指标之一。
为了确定梁的正截面抗弯性能,需要进行相应的实验研究。
本文将详细介绍钢筋混凝土梁正截面抗弯实验,包括实验目的、实验步骤、实验装置及方法、实验数据处理等内容。
二、实验目的通过本次实验,旨在研究钢筋混凝土梁正截面的抗弯性能,并得出相应的结论。
具体目的包括: 1. 掌握梁正截面抗弯实验的基本原理和方法; 2. 测定梁在不同加载荷载下的挠度和应变; 3. 绘制梁在不同荷载下的弯曲应力-应变曲线; 4. 对比分析不同梁的抗弯性能。
三、实验步骤1. 实验准备1.根据设计要求制作梁模具;2.准备好所需的混凝土和钢筋材料;3.检查实验装置和测量仪器的工作状态。
2. 梁制作1.在模具内放置钢筋,按照设计要求确定钢筋的布置方式和数量;2.注入混凝土,在振捣混凝土的同时,注意排除气泡;3.需要制作多个相同规格的梁,以保证实验结果的可靠性。
3. 实验装置与测试途径1.将制作好的梁放置在抗弯实验机的两个支座上,并调整支座的间距;2.通过加载装置施加荷载于梁上,使其弯曲;3.使用传感器测量梁的挠度和应变。
4. 实验进行1.自由挠度测量:在没有加载荷载作用时,测量梁的自由挠度;2.逐级加荷:依次增加加载荷载,记录每一级荷载下梁的挠度和应变;3.荷载卸载:依次减小荷载直至荷载卸载。
5. 实验数据处理1.计算梁的弯矩、弯曲应力和应变等参数;2.绘制荷载-挠度曲线和应力-应变曲线;3.分析比较不同梁之间的抗弯性能。
四、实验装置与方法1. 实验装置•抗弯实验机:用于施加加载荷载于梁上,实现梁的弯曲。
•挠度传感器:用于测量梁的挠度变化,通常采用电阻应变片传感器。
•应变传感器:用于测量梁中钢筋和混凝土的应变变化,通常采用电阻应变片传感器。
2. 实验方法•自由挠度测量方法:在没有加载荷载时,测量梁的自由挠度。
•加载荷载方法:逐级增加加载荷载,记录每一级荷载下梁的挠度和应变。
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。
钢筋混凝土梁试验报告

4).继续加载,当所加荷载约为破坏荷载值的60%~70%时,用读数放大镜测读最大裂缝宽度和用直尺量测裂缝间距并记录。
1.了解钢筋混凝土梁受力的全过程。
2.了解对钢筋混凝土结构进行试验研究的方法。
3.得到进行钢筋混凝土结构试验的一些基本技能的训练。
4.通过试验验证混凝土梁的正截面受弯性能。
三、试验梁加载简图;
四、试验量测数据内容;
1.各级荷载下支座沉陷与跨中的挠度。
2.各级荷载下主筋跨中的拉应变及混凝土受压边缘的压应变。
当试件达到承载能力极限状态时,注意观察试件的破坏特征并确定其破坏荷载值。规定:当发现下列情况之一时,即认为该构件已经达承载能力极限状态(破坏)。(3)测量梁实际跨度、截面尺寸、加载点位置、混凝土应变片位置等。(4)预加载实验(按破坏荷载的20%考虑,)。按1~3级预加载(0-2kN-3kN-4kN),测读数据,观察试件、装置和仪表工作是否正常并及时排除故障。预载值的大小,必须小于构件的开裂荷载值。然后卸载至0。(5)仪表调零或读仪表初值并记录。画记录图、表,作好记录准备。(6)正式加载实验。
3.各级荷载下梁跨中上边纤维,中间纤维,受拉筋处纤维的混凝土应变。
4.记录、观察梁的开裂荷载和开裂后在各级荷载下裂缝的发展情况(包括裂缝的Wmax)。
五、试验仪器及设备;
1.TS3860静态电阻应变仪2.百分表或电子百分表
3.千分表(备用)4.手持式引伸仪(标距25cm)
5.千斤顶(Pmax=320kN,自重0.3kN/只)
钢筋混凝土梁受弯构件 正截面承载力实验

有技术、技术秘密、软件、算法及各种新的产品、工程、技术、系统的应用示范等。
第三条本办法所称科技成果转化,是指为提高生产力水平而对科学研究与技术开发所产生的具有实用价值的科技成果所进行的后续试验、开发、应用、推广直至形成新技术、新工艺、新材料、新产品,发展新产业等活动。
第四条科技成果转化应遵守国家法律法规,尊重市场规律,遵循自愿、互利、公平、诚实信用的厚则,依照合同的约定,享受利益,承担风险,不得侵害学校合法权益。
第二章组织与实施第五条学校对科技成果转化实行统一管理。
合同的签订必须是学校或具有独立法人资格的校内研究机构,否则科技成果转化合同的签订均是侵权行为,由行为人承担相应的法律责任。
第六条各学院应高度重视和积极推动科技成果转化工作,并在领导班子中明确分管本单位科技成果转化工作的负责人。
第七条学校科学技术处是学校科技成果转化的归口管理部门,是科技成果的申报登记和认定的管理机构,负责确认成果的权属并报批科技成果转化合同。
第八条学校科技成果可以采用下列方式进行转化:(一)自行投资实施转化;(二)向他人转让;(三)有偿许可他人使用;(四)以该科技成果作为合作条件,与他人共同实施转化;(五)以该科技成果作价投资,折算股份或者出资比例;(六)其它协商确定的方式。
第九条不论以何种方式实施科技成果转化,都应依法签订合同,明确各方享有的权益和各自承担的责任,并在合同中约定在科技成果转化过程中产生的后续改进技术成果的权属。
第十条对重大科研项目所形成的成果,或拟转让的、作价入股企业的、金额达到100万元的科技成果,应先到科学技术处申请、登记备案,并报请学校校长办公会审核、批准、公示后才能进行。
第十一条科技成果转让的定价主要采取协议定价方式,实行协议定价的,学校对科技成果名称、简介、拟交易价格等内容进行公示,公示期15天。
第十二条对于公示期间实名提出的异议,学校科学技术处组织不少于3人的行业专家进行论证,并将论证结果反馈至科技成果完成人和异议提出者,如任何一方仍有异议,则应提交第三方评估机构进行评估,并以评估结论为准。
混凝土正截面受弯试验报告

目录一、实验目的: (1)二、实验设备: (1)三、实验成果与分析,包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线 (1)3.1实验简图 (1)3.2少筋破坏: (2)3.3超筋破坏: (3)3.4适筋破坏: (4)四、实验结果讨论与实验小结。
(6)仲恺农业工程学院实验报告纸(院、系)专业班组课学号姓名实验日期教师评定实验一钢筋混凝土受弯构件正截面试验一、实验目的:1、了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程;2、观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征;3、测定或计算受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力,验证正截面承载力计算方法。
二、实验设备:1、试件特征1)梁的混凝土强度等级为C30(=14.3N/mm2,=1.43N/mm2,=3.0×104N/mm2,f tk=2.01N/mm2),纵向受力钢筋强度等级HRB335级(=300N/mm2,=2.0×105N/mm2),箍筋与架立筋强度等级HPB235级(=210N/mm2,=2.1×105N/mm2)。
2)纵向钢筋的混凝土保护层厚度为25mm,试件尺寸及配筋如下图所示。
3)少筋、适筋、超筋的箍筋分别为φ8@200、φ10@200、φ10@100,保证不发生斜截面破坏。
4)梁的受压区配有两根架立筋,通过箍筋与受力钢筋扎在一起,形成骨架,保证受力钢筋处在正确的位置。
2、实验仪器设备1)静力试验台座、反力架、支座及支墩2)20T手动式液压千斤顶3)20T荷载传感器4)YD-21型动态电阻应变仪5)X-Y函数记录仪6)YJ-26型静态电阻应变仪及平衡箱7)读数显微镜及放大镜8)位移计(百分表)及磁性表座9)电阻应变片、导线等三、实验成果与分析,包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线3.1实验简图少筋破坏-配筋截面:加载:=13.3kN=16.8kN适筋破坏-配筋截面加载:=15.3kN=91.7kN =99.6kN超筋破坏-配筋截面加载:=35.5kN=224.9kN 3.2少筋破坏:(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因理论计算:=440-30=410mm =0.0033=0.0033×3.00×=99.00N/mm x===4.348mm =x(-0.5x)=1.0×14.3×250×4.348×(410-0.5×4.348)=6.339kN·m开裂荷载:F cr ===5.283kNx===13.17mm =x(-0.5x)=1.0×14.3×250×13.17×(410-0.5×13.17)=18.99kN·m屈服荷载:F u ===15.83kN破坏荷载:F 破=1.5F u =1.5×15.83=23.75kN混凝土自重:F 自==6.188kN模拟实验的数据为开裂荷载为:F cr =13.3kN破坏荷载:F 破=16.8kN本次实验数据对比,误差存在,产生误差的主要原因有三点:1实验时没有考虑梁的自重,而计算理论值时会把自重考虑进去;2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载,但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载;3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小,1.5倍不能准确的计算破坏荷载;4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。
钢筋混凝土受弯构件正截面实验报告

钢筋混凝土受弯构件正截面实验报告
一、实验目的
1.掌握钢筋混凝土受弯构件正截面的试验方法及其原理。
2.了解和分析钢筋混凝土受弯构件的抗弯性能。
二、实验原理
钢筋混凝土受弯构件正截面试验是通过对钢筋混凝土梁进行施加弯矩和观察其变形情况,来探讨受弯梁的抗弯性能。
钢筋混凝土梁的抗弯性能取决于混凝土的强度和钢筋的数量和位置,弯曲时内力的分布,以及钢筋与混凝土之间的黏结情况等因素。
梁的抗弯性能可以通过计算梁的截面惯性矩和抗弯强度进行预测,也可以通过对梁进行试验来直接测量。
三、实验设备和材料
设备:
1.标准试验机。
2.测量仪器和设备。
材料:
1.钢筋混凝土梁。
2.配重器。
四、实验步骤
1.将钢筋混凝土梁垂直放置在试验机上,并安装好测量仪器和设备。
2.通过试验机施加一个单调增加的弯矩,每次增加的力矩值不超过梁的承载能力的70%。
并记录每个阶段的弯矩和梁的变形。
3.进行试验后,获取试验数据,包括弯矩和位移等记录数据,然后计算梁的截面惯性矩和抗弯强度,并将结果进行分析。
五、注意事项
1.试验过程中要注意安全,避免梁破裂或其他安全事故。
2.试验结果的精度取决于试验的准确性,因此操作人员必须非常小心和专业。
3.在试验后,应对设备进行彻底清洁和维护。
钢筋混凝土受弯构件正截面破坏实验报告

1.实验目的
1.了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程
2.观察了解受弯构件受理和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征
3.测定受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力,验证正截面承载力计算方法。
2.主要仪器设备
1.静力试验台、反力架、支座及支墩
2.手动液压千斤顶
3.荷载传感器
4.比尺
5.百分表
3.实验加载示意图
4.实验结果
(1)绘制f M --曲线图,描述该曲线的特征。
M /M p a
f / mm
(2)绘制w M --曲线图。
-1012345678 B
M /M p a
w/mm
(3)绘制梁破坏形态图,判定梁的破坏类型。
适筋梁破坏
(4)描述梁正截面破坏过程及其特征,确定梁的开裂荷载和破坏荷载。
随着荷载增加,梁中部纯弯段薄弱截面的裂缝进一步向上发展,中和轴上移混凝土受压区高度减少,混凝土的压应力和压应变迅速增加,当混凝土压应变达到极限压应变时,混凝土被压碎,梁破坏。
开裂荷载4.97KN,破坏荷载18.02KN 。
钢筋混凝土梁正截面试验

钢筋混凝土梁正截面实验一、实验目的1.通过对钢筋混凝土梁的承载力、应变、挠度及裂缝等参数的测定,熟悉钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的一般过程及其特征,加深对书本理论知识的理解。
2.进一步学习常规的结构实验仪器的选择和使用操作方法,培养实验基本技能。
3.掌握实验数据的整理、分析和表达方法,提高学生分析与解决问题的能力。
二、实验设备和仪器1.试件—钢筋混凝土简支梁 1 根、尺寸及配筋如图所示。
混凝土设计强度等级: C25钢筋:纵筋 2φ 8,Ⅰ级(实际测得钢筋屈服强度为390Mpa,极限抗拉强度为450 Mpa)箍筋:φ 6@ 100,Ⅰ级试件尺寸:b =100mm; h =150mm;L=1100mm;制作和养护特点:常温制作与养护2.实验所需仪器:手动油压千斤顶 1 个,测力仪及压力传感器各 1 个;静态电阻应变仪一台;百分表及磁性表座各 3 个;刻度放大镜、钢卷尺;支座、支墩、分配梁。
三、实验方案为研究钢筋混凝土梁的受力性能,主要测定其承载力、各级荷载下的挠度和裂缝开展情况,另外就是测量控制区段的应变大小和变化,找出刚度随荷载变化的规律。
1.加载装置梁的实验荷载一般较大,多点加载常采用同步液压加载方法。
构件实验荷载的布置应符合设计的规定,当不能相符时,应采用等效荷载的原则进行代换,使构件实验的内力图与设计的内力图相近似,并使两者的最大受力部位的内力值相等。
作用在试件上的实验设备重量及试件自重等应作为第一级荷载的一部分。
确定试件的实际开裂荷载和破坏荷载时,应包括试件自重和作用在试件上的垫板,分配梁等加荷设备重量(本实验梁的跨度小,这些影响可忽略不计)。
2.测试内容及测点布置测试内容钢筋及混凝土应变、挠度和裂缝宽度等。
本次实验测试具体项目:正截面应变;纵向受力钢筋应变;梁挠度;裂缝发展情况;开裂荷载;屈服荷载;破坏荷载。
纯弯区段混凝土表面布置 5 个电阻应变片(自行设计测点位置),实验前完成应变片粘贴工作。
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《混凝土结构设计原理》实验报告实验一钢筋混凝土受弯构件正截面试验专业12 级 1 班姓名学号二零一四年十月二十六号仲恺农业工程学院城市建设学院目录1.实验目的: (3)2.实验设备: (3)试件特征 (3)试验仪器设备: (4)3.实验成果与分析,包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线等。
(4)实验简图 (4)适筋破坏-配筋截面: (5)超筋破坏-配筋截面 (4)少筋破坏-配筋截面 (5)3.1 适筋破坏: (14)(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因。
(14)(2)绘出试验梁p-f变形曲线。
(计算挠度) (15)(3)绘制裂缝分布形态图。
(计算裂缝) (16)(4)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。
(16)(5)简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。
(18)3.2 超筋破坏: (5)(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因。
(5)(2)绘出试验梁p-f变形曲线。
(计算挠度) (6)(3)绘制裂缝分布形态图。
(计算裂缝) (8)(4)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。
(9)(5)简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。
(10)3.3 少筋破坏: (11)(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因。
(11)(2)绘出试验梁p-f变形曲线。
(计算挠度) (12)(3)绘制裂缝分布形态图。
(计算裂缝) (12)(4)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。
(13)(5)简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。
(14)4.实验结果讨论与实验小结,即实验报告的最后部分,同学们综合所学知识及实验所得结论认真回答思考题并提出自己的见解、讨论存在的问题。
(18)(院、系)专业班组混凝土结构设计原理课学号姓名实验日期2014年10月16日教师评定实验一钢筋混凝土受弯构件正截面试验1.实验目的:①了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程。
②观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征。
③测定或计算受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力,验证正截面承载力计算方法。
2.实验设备:试件特征(1)根据试验要求,试验的混凝土强度等级为C30(fck=20.1N/mm2,ftk=2.01N/mm2,fc=14.3N/mm2, Ec=3.0×104 N/mm2),纵向受力钢筋强度等级HRB335级(极限抗拉强度标准值为fyk=335N/mm2),箍筋与架立钢筋强度等级 HPB300级(屈服强度标准值为fy=270N/mm2)(2)试件为b×h=200×435 mm2,纵向受力钢筋的混凝土净保护层为20mm。
少筋、适筋、超筋的箍筋是Ф12@100,保证不发生斜截面破坏。
(3)梁的受压区配有两根Ф10的架立筋,通过箍筋与受力筋绑扎在一起,形成骨架,保证受力钢筋处在正确的位置试验仪器设备:(1)静力试验台座、反力架、支座与支墩(2)手动式液压千斤顶(3)20T荷重传感器(4)YD-21型动态电阻应变仪(5)X-Y函数记录仪(6)YJ-26型静态电阻应变仪及平衡箱(7)读数显微镜及放大镜(8)位移计(百分表)及磁性表座(9)电阻应变片、导线等3.实验成果与分析,包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线等。
实验简图适筋破坏-配筋截面加载:(注明开裂荷载值、纵向受拉钢筋达到设计强度fy时的荷载值、破坏荷载值)加载: cr F =0.5KN y F =95.6KN u F =96.4KN超筋破坏-配筋截面加载:(注明开裂荷载值、纵向受拉钢筋达到设计强度fy 时的荷载值、破坏荷载值)加载: cr F =0.5KN u F =135.1 KN少筋破坏-配筋截面:加载:(注明开裂荷载值、纵向受拉钢筋达到设计强度fy 时的荷载值、破坏荷载值)加载: cr F =0.4KN u F =7.3KN3.1 适筋破坏:(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因。
理论计算:1tk 1389 2.0112320.6161.020.12000.616() 2.011232(389)0.9625220.96250.47342.0333351232102.6671.020.1200()2o tk s ck cr s o cr cr yk s ck y yk s o h f A x mm f b x M f A h KN mM F KNa f A x mmf b x M f A h αα=⨯===⨯⨯=-=⨯⨯-====⨯===⨯⨯=-开裂时:开裂荷载:屈服时:1102.6673351232(389)139.362139.3668.552.0334551232139.441.020.1200139.44()4551232(389)178.9822178.98:88.042.033y y stk s ck u stk s o u u KN mM F KNa f A x mmf b x M f A h KN mM F KNa α=⨯⨯-====⨯===⨯⨯=-=⨯⨯-====屈服荷载:破坏时:破坏荷载通过分析对比,实验数据跟理论数据存在着误差,主要原因: 1实验时没有考虑梁的自重,而计算理论值时会把自重考虑进去;2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载,但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载;3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小,1.5倍不能准确的计算破坏荷载;4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。
(2)绘出试验梁p-f 变形曲线。
(计算挠度)054012323892.01012320.10563.01020038912320.02830.5200435s s s E c s te te A h E A E bh A A αρρ==⨯=•=⨯=⨯⨯===⨯⨯当构件开裂时,0.9625/k M KN M =6025213202600.962510 2.3080.8738912322.011.10.651.10.650.20.0283 2.30821012323893.506101.150.26 1.150.20.260.10560.962510610.11K sq s tkte sqs s s E K M h A f E A h B N mm M l f s B σηψψρσψαρ⨯===⨯⨯=-=-⨯=⨯⨯⨯⨯===⨯⋅++⨯++⨯⨯⨯==⨯负数,取213000.1123.50610mm=⨯以此类推,在不同的荷载下,可以得到相关的数据:f (mm)实验得出的荷载-挠度曲线:(3)绘制裂缝分布形态图。
(计算裂缝)62max1.912320.02830.50.520043528989.400.0283178.9810429.3/0.8738912322.011.10.65 1.00.0283429.3429.31.90.08 1.9 1.021crsteeqteksqssq eqcr ss teaAbhdmmMN mmh AdW a cEρρσηψσψρ====⨯⨯==⨯===⨯⨯=-⨯=⨯⎛⎫=+=⨯⨯⎪⨯⎝⎭最大裂缝:()51.920120.08989.400.57mm⨯++⨯=⎡⎤⎣⎦(4)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。
①当荷载在0.5KN内,梁属于弹性阶段,没有达到屈服更没有受到破坏。
②当荷载在0.5KN的基础上分级加载,受拉区混凝土进入塑性阶段,手拉应变曲线开始呈现较明显的曲线性,并且曲线的切线斜率不断减小,表现为在受压区压应变增大的过程中,合拉力的增长不断减小,而此时受压区混凝土和受拉钢筋仍工作在弹性范围,呈直线增长,于是受压区高度降低,以保证斜截面内力平衡。
当内力增大到某一数值时,受拉区边缘的混凝土达到其实际的抗拉强度和极限拉应变,截面处于开裂前的临界状态。
③接着荷载只要增加少许,受拉区混凝土拉应变超过极限抗拉应变,部分薄弱地方的混凝土开始出现裂缝,此时荷载为9.7KN。
在开裂截面,内力重新分布,开裂的混凝土一下子把原来承担的绝大部分拉力交给受拉钢筋,是钢筋应力突然增加很多,故裂缝一出现就有一定的宽度。
此时受压混凝土也开始表现出一定的塑性,应力图形开始呈现平缓的曲线。
此时钢筋的应力应变突然增加很多,曲率急剧增大,受压区高度急剧下降,在挠度-荷载曲线上表现为有一个表示挠度突然增大的转折。
内力重新分布完成后,荷载继续增加时,钢筋承担了绝大部分拉应力,应变增量与荷载增量成一定的线性关系,表现为梁的抗弯刚度与开裂一瞬间相比又有所上升,挠度与荷载曲线成一定的线性关系。
随着荷载的增加,刚进的应力应变不断增大,直至最后达到屈服前的临界状态。
④钢筋屈服至受压区混凝土达到峰值应力阶段。
此阶段初内力只要增加一点儿,钢筋便即屈服。
此时荷载为95.6KN。
一旦屈服,理论上可看作钢筋应力不再增大(钢筋的应力增量急剧衰减),截面承载力已接近破坏荷载,在梁内钢筋屈服的部位开始形成塑性铰,但混凝土受压区边缘应力还未达到峰值应力。
随着荷载的少许增加,裂缝继续向上开展,混凝土受压区高度降低,中和轴上移,内力臂增大,使得承载力会有所增大,但增大非常有限,而由于裂缝的急剧开展和混凝土压应变的迅速增加,梁的抗弯刚度急剧降低,裂缝截面的曲率和梁的挠度迅速增大。
(5)简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。
配筋率越高,受弯构件正截面承载力越大,最大裂缝宽度值越小,但配筋率的提高对减小挠度的效果不明显。
3.2 超筋破坏:(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比,分析原因。
0362.5mm h = 2s A 2463mm = 跨度为 a 2033mm =1ck s tk f bx A f α= )2(0cr x h A f M s tk -= 12463 2.01 1.23151.020.1200s tk ck A f x mm f b α⨯===⨯⨯ 1.23152.012463362.5- 1.7922cr M KN M ⎛⎫=⨯⨯=⋅ ⎪⎝⎭ 1.7920.8812.033cr cr M F KN a === 破坏弯矩、荷载:14552463278.77120.1200stk sck f A x mm a f b ⨯===⨯⨯ 278.774552463362.5-250.042u M KN M ⎛⎫=⨯⨯=⋅ ⎪⎝⎭ 250.04122.992.033u u M F KN a === 通过分析对比,实验数据跟理论数据存在着误差,主要原因:(1)、构件的平整度,截面尺寸是否准确、混凝土实际保护层的厚度等施工质量会使计算值与实际抗弯承载力产生差异。