混凝土适筋梁试验方案

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《混凝土结构设计原理》实验

《混凝土结构设计原理》实验

《混凝土结构设计原理》实验指导书及报告书专业班级:姓名:学号:实验成绩:土木建筑工程学院结构实验室2017年11月实验一钢筋混凝土单筋矩形梁正截面受弯承载力试验一、试验目的1、观察适筋梁的破坏过程(裂缝出现及开展,挠度变化及破坏特征)。

2、观察适筋梁纯弯段在使用阶段的裂缝宽度及裂缝间距。

3、验证平截面假定。

4、初步了解正截面科学研究的基本方法。

二、试件设计为了确保梁正截面受弯破坏,试件的剪弯区段配置足够数量箍筋。

纵筋端部锚固也足够可靠。

图1-1和表1-1给出了L-1(适筋梁)的配筋详图及截面参数。

设计时,砼采用C30,架立钢筋HPB300级钢筋,纵向受力筋HRB400级钢筋。

表1-1 实验梁参数图1-1 配筋详图三、试件制作试件采用干硬性砼,振捣器振捣,蒸气养护或自然养护28天,制作试件同时预留砼立方体试块(150mm×150mm×150mm)和纵向受力钢筋试件以测得砼和钢筋的实际强度,所用钢筋不得冷拉。

表1-2 材料强度四、加荷装置采用三等分点加荷,梁中部为纯弯区段,见图1-2。

图1-2 加载装置示意图五、仪表安装1、百分表(φ1~φ3)用来测定梁的挠度,其中φ1、φ2用来测定支座沉降。

123f ()2φφφ+挠度=-2、用应变片来测定纵向应变以验证平截面假定。

3、分配梁应与试件在同一平面内,并对中。

4、通过加载系统电脑直接显示所加荷载。

六、安全措施及注意事项为了得到准确可靠的试验数据以及保证试验过程中人和仪器仪表的安全,应做到:1、试验区域必需清洁整齐。

2、加荷系统稳定可靠。

3、为了防止仪表损坏,在安装时应轻拿轻放,用力要适当,并绑好安全绳。

4、在试验中不能够触动仪表,以免影响读数。

5、试验梁下设安全垫块以免梁破坏时伤害操作人员和破坏仪表。

6、试验过程中为避免人员伤害,不得在试件破坏阶段离试件过近(尤其不能在试件底面观察)。

七、加荷制度1、荷载分级不宜超过计算破坏荷载的10%,构件开裂前每级荷载宜取计算破坏荷载的10%,超过计算破坏荷载的90%后,取5%。

钢筋混凝土梁静载试验报告

钢筋混凝土梁静载试验报告
由绝对体积法列式:
0
0
0
+
= 100 −
− 0 − 10 ·
0 0
0
0
=
0 + 0
代入数据,解得:
0 = 666kg
0 = 1238kg
则计算配合比:
0 : 0 : 0 : 0 = 316: 666: 1238: 180
2、 材料用量
根据所设计梁截面和跨度,混凝土梁及立方体试件总体积:
×
解得:ρ
sv
2 + 0.6 × 1.37
20 × × 195
= 0.0012 = 0.12%
按照规范要求,取最小配箍率为 0.18%
= 2 × 28.3 = 56.6²
=
1 × 1 × 0.56 × 10−6 × 2 + 0.6p
, b0
40.942
则,取h = 400,查 GB50010-2002: = 1.55, = 1.54Mpa
120
120
γ = 0.7 +
= 0.7 +
× 1.55 = 1.55

400
结构抗裂检验容许值:
= =
cr = 0.95
+
= 0.95 × 1.55 = 1.47
和箍筋承担。
1 截面尺寸:

0.51 × 10−3 fcu ,k bh0 = 0.51 × 10−3 × 20 × 200 × 20 = 100.4KN ≥ r0 ·Vd
截面尺寸满足要求。
2 箍筋:

0.5 × 10−3 0 = 0.5 × 10−3 × 1.06 × 200 × 20 = 23.32KN

钢筋混凝土结构试验

钢筋混凝土结构试验

钢筋混凝土结构试验钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验一、试验目的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、试件、试验仪器设备1.试件特征(1) 根据试验要求,试验梁的混凝土强度等级为C20,纵向受力钢筋强度等级I级。

(2) 试件尺寸及配筋如图1-1所示,纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为15mm。

(3) 梁的中间500mm区段内无腹筋,其余区域配有直径6mm,间距60mm的箍筋,以保证不发生斜截面破坏。

(4) 梁的受压区配有两根架立筋,通过箍筋与受力筋绑扎在一起,形成骨架,保证受力钢筋处在正确的位置。

2.试验仪器设备(1) 静力试验台座、反力架、支座及支墩(2) 20T液压千斤顶及手动油泵(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) DH3818型静态电阻应变仪(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、试验装置及测点布置1.试验装置(1) 在加荷架中,用千斤顶通过传力梁进行两点对称加载,使简支梁跨中形成长500mm的纯弯曲段(忽略梁的自重)。

(2) 构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束,基本符合铰支承的要求。

2.测点布置(1) 在纵向受力钢筋中部予埋电阻应变片,用导线引出,并做好防水处理,设εs1、εs2为跨中受拉主筋应变测点。

(2) 纯弯区段内选一控制截面,在该截面处梁的受压区边缘布一应变测点εc1,侧面沿截面高度布置四个应变测点εc2~εc5,用来测量控制截面的应变分布。

(3) 梁的跨中及两个对称加载点各布置一位移计f3~f5,量测量梁的整体变形,考虑在加载的过程中,两个支座受力下沉,支座上部分别布置位移测点f1和f2,以消除由于支座下沉对挠度测试结果的影响。

适筋梁试验的主要结论_解释说明以及概述

适筋梁试验的主要结论_解释说明以及概述

适筋梁试验的主要结论解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在对适筋梁试验的主要结论进行解释和说明,并概述该试验的研究背景、意义、方法和实施过程、结果分析与讨论等。

适筋梁试验是一种用于评估建筑结构抗震能力的重要实验方法,在工程领域具有广泛应用价值。

1.2 文章结构本文一共包括五个部分,即引言、适筋梁试验的主要结论、解释说明、概述和结论。

下面将详细介绍每个部分的内容。

1.3 目的本文旨在全面了解适筋梁试验的主要结论,并对这些结论进行深入的解释和说明,以便读者更好地理解该试验的意义与作用。

同时,通过对研究背景、方法与实施过程以及结果分析与讨论的概述,使得读者可以全面把握该试验的整体情况,并为进一步研究提供可能方向。

2. 适筋梁试验的主要结论2.1 结论一通过适筋梁试验,我们得出了结论一:适当增加钢筋数量可以显著改善梁的承载能力。

试验结果表明,在相同尺寸和材料的情况下,具有更多钢筋的梁比具有较少钢筋的梁具有更高的抗弯能力。

这与我们的预期一致,并为设计和施工阶段提供了重要参考。

2.2 结论二另一个显著结论是:纵向和横向钢筋配置对于梁的性能起着重要作用。

我们发现,采用合理的纵向和横向钢筋配置能够增加梁的刚度和抗剪能力,从而提高整体结构的稳定性。

这一发现对于工程设计师来说具有指导意义,可以在实际项目中采取相应措施来增强构件性能。

2.3 结论三最后一个重要结论是:适当选取混凝土配方可以有效提升梁的抗压强度。

我们进行了一系列试验,发现特定配比下混凝土中添加适量细颗粒材料和合适的掺合料可以显著改善梁的抗压性能。

这一发现在工程实践中具有重要意义,可为混凝土设计提供依据,并促进结构安全和耐久性的提高。

通过以上三个结论,适筋梁试验结果向我们证明了钢筋数量、纵向和横向钢筋配置以及混凝土配方对于梁的性能具有明显影响。

在实际工程中,我们应该注重合理设计和施工操作,以确保构件具备足够的强度和稳定性。

未来的研究可以进一步考虑其他因素对适筋梁性能的影响,并探索更多有效的优化方法。

钢筋混凝土适筋梁四点弯曲加载实验的受力研究

钢筋混凝土适筋梁四点弯曲加载实验的受力研究

钢筋混凝土适筋梁四点弯曲加载实验的受力研究作者:辛思远来源:《卷宗》2018年第23期摘要:钢筋混凝土适筋梁在我国的应用极为广泛,一方面由于其延性破坏的特点明显优于超筋梁和少筋梁的没有征兆的脆性破坏,另外一方面在破坏的时候梁上部混凝土被压碎而下部钢筋受拉屈服,因而材料得以充分发挥。

本文将以适筋梁的实验为基础,对其承载力和变形性能进行研究,探究混凝土适筋梁的力学特性。

关键词:钢筋混凝土适筋梁;变形性能;应变值;平截面假定的验证1引言实验目的:(1)了解适筋梁的受力过程和破坏特征(2)验证钢筋混凝土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。

实验方法:为了探究钢筋混凝土适筋梁的受力性能,采取贴应变片的方法获得在持续加载过程中梁内钢筋(应变片预埋进去)的应变和梁的各个表面的应变情况,即可得到相应的受力曲线。

2 实验材料2.1 HRB400级的钢筋,;纵筋2根直径为20的钢筋, =6282.2 C30的混凝土;b=150 ,h=3002.3 150试块,用以确定混凝土的强度。

2.4 300 长的HRB400钢筋,用以确定钢筋的屈服强度、极限强度和延伸率的大小。

3 试验装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1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(见图2)。

4试验步骤及实验现象:4.1量测实际尺寸,熟悉仪表操作加载前所需要的准备工作是测量试验梁的长、宽、高、电阻应变片位置以及支座和加荷载位置的实际尺寸并做记录。

4.2加荷方法(1)本实验为适筋梁,开裂所对应的千斤顶的荷载30kN左右,取其1/15,在开裂前荷级差为2kN。

(2)极限弯矩所对应的千斤顶的荷载为150kN,在开裂后的荷级差取为20 kN,加荷至快要达到破坏时适当减小级差。

2011混凝土实验指导书

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)。

混凝土梁三点弯曲试验方案

混凝土梁三点弯曲试验方案

混凝土梁三点弯曲试验方案一、试验目的。

咱为啥要做这个混凝土梁的三点弯曲试验呢?就是想看看这混凝土梁在受到弯曲力的时候,它的强度、刚度还有它的变形情况到底是个啥样。

就好比给混凝土梁来一场力量测试,看看它到底有多“坚强”。

二、试验材料。

1. 混凝土梁试件。

这个混凝土梁试件肯定得按照一定的标准来做啦。

比如说它的尺寸,咱得规定好长度、宽度和高度。

一般长度就根据试验设备的要求和咱实际想研究的情况来定,宽度和高度也有相关的规范,就像给它定个“身材标准”一样。

混凝土的配合比也很重要,它得保证咱做出来的梁质量比较均匀稳定。

这里面水泥、砂、石子还有水的比例都得拿捏得死死的。

2. 试验设备。

加载设备,这就像是给混凝土梁施加压力的“大力士”。

可以是液压式万能试验机之类的,它能够精确地控制加载的力值。

测量变形的设备,比如位移计。

这个位移计就像是个小侦探,专门盯着混凝土梁在受力的时候到底弯了多少,它能把这个变形量精确地测量出来。

三、试验准备。

1. 试件检查。

在把混凝土梁试件放到试验台上之前,得好好检查一下这个“小宝贝”。

看看它的表面有没有缺陷,比如有没有裂缝、麻面之类的。

要是有这些问题,那试验结果可就不准了。

就像运动员上场比赛之前,得确保身体没有伤病一样。

2. 试验设备调试。

对于加载设备,得先开机预热一下,让它“醒醒神”。

然后调整好加载的量程,可不能超范围加载,不然设备会“发脾气”的。

就像给汽车加油,得加对型号的油,还不能加太多一样。

位移计也要安装好并且校准,确保它能准确地测量混凝土梁的变形。

这就好比给狙击手的瞄准镜校准一样,差一点都不行。

四、试验步骤。

1. 试件安装。

把混凝土梁试件稳稳地放在试验台上,按照三点弯曲的要求来放置支撑点和加载点。

支撑点就像是给混凝土梁“搭的小凳子”,要保证它放得平平稳稳的。

加载点呢,就是一会儿要用力压它的地方,位置一定要准确。

这就好比给演员在舞台上定位,位置错了,表演就乱套了。

2. 预加载。

2013-10-10-钢筋混凝土试验任务书及报告

2013-10-10-钢筋混凝土试验任务书及报告

钢筋混凝土梁受弯性能实验任务书班级姓名学号中国矿业大学力学与建筑工程学院二零一三年十月一、实验目的钢筋混凝土梁受弯性能实验是土木工程专业学生的结构实验课之一,具体包括适筋梁的受弯性能实验和超筋梁的受弯性能实验两部分。

通过该实验,使学生了解钢筋混凝土适筋梁从开裂前的接近弹性工作过程到开裂后的弹塑性工作过程再到屈服后的接近塑性破坏过程等全程受力性能;了解钢筋混凝土超筋梁仅有开裂前的接近弹性工作过程和开裂后的弹塑性工作过程然后受压边缘混凝土压碎而突然破坏的全程受力性能;对比适筋梁和超筋梁在开裂荷载及极限荷载上的异同以及二者在极限荷载时的裂缝分布和挠度大小的区别。

同时,通过该实验,使学生了解结构试验的基本程序,了解结构试验基本仪器的使用方法,学会对实验结果的整理与分析,提高动手能力和独立思考能力,为今后从事科学试验研究打下基础。

二、实验内容(1)绘制梁的荷载—挠度曲线,了解梁的全程工作特征,分析开裂荷载、屈服荷载、极限荷载之间的大小关系以及适筋梁和超筋梁在开裂荷载和极限荷载上的对比关系。

(2)根据钢筋混凝土结构理论,计算两种梁的开裂荷载标准值及极限荷载设计值,并与对应的实验值进行比较,了解它们之间的差别。

(3)根据跨中及两个加载点处的竖向位移绘制若干级荷载下梁的变形曲线,分析曲线特征。

(4)绘制若干级荷载下梁跨中段(例如150mm长)平均纵向应变分布图,验证平截面假定的适用性。

(5)观察并描绘裂缝的出现与发展,绘制正常使用极限状态(近似按计算极限荷载设计值的80%确定)及承载能力极限状态(实测极限荷载时)两种情况下一个侧面的裂缝图,量测裂缝间距及最大裂缝宽度,分析裂缝分布特征及发展规律。

三、实验仪器实验主要仪器如图1,主要包括:反力架(1)、加载千斤顶(2)、压力传感器(3)、电测百分表(4)及千分表(5)、数据采集仪(6)、放大镜(7)、裂缝观测仪(8)等。

图1 实验仪器照片四、试件设计适筋梁和超筋梁的试件设计如图2。

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《混凝土结构基本原理》试验课程作业
混凝土受弯构件适筋梁破坏试验方案
试验名称 混凝土受弯构件适筋梁破坏试验 试验课教师 姓名 学号



任课教师 日

L ENGINEERING
1. 试验目的
通过观察混凝土适筋梁受弯破坏的全过程,认识混凝土适筋梁的受弯性能;理解和掌握钢筋混凝土适筋梁受弯构件的试验方法和实验结果,通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。

通过试验加深对混凝土机构基本构件的受力性能的理解。

2. 试件设计
2.1 材料和试件尺寸
试件尺寸:b ×h ×l=100×150×1400;
混凝土强度等级:C25 f c =11.9MPa ;f t =1.27MPa ; 纵向受拉钢筋种类:HRB335;
箍筋的种类:HPB235(纯弯段无箍筋); 纵向钢筋混凝土保护层厚度:15mm ;
2.2 试件设计
2.2.1试件设计的基本原理及依据
根据梁正截面受压区相对高度ε和界限受压区相对高度εb 的比较可以判断出受弯构件的类型,当ε≤εb 时,为适筋梁;当ε≥εb 时为超筋梁。

界限受压区相对高度εb 按下式计算:
Es
f y
0033.018
.0b +
=
ε
其中在进行受弯试件梁设计的时候,f y 、Es 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,f y 、Es 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。

为满足发生适筋破坏,应有以下配筋率的要求:
min b ρρρ<<
其中,min 0.45
t y f f ρ=,1t b b y
f f αρε=。

同时,为保证承剪段不发生受剪破坏,有受剪承载力要求:
max 001.75
1sv u cs t yv A V V V f bh f h s
λ≤==
++ 按《混凝土结构基本原理(第二版)》第五章第七节相关知识,有以下正截面承载力相关公式:
1100(h
)(h )22
c y s u c y s f bx f A x x M M f bx f A αα=⎧⎪⎨==-=-⎪⎩ 2.2.2试件的主要参数
配筋图如下
图1 适筋梁构造配筋图 表1 少筋梁受弯试件的配筋
试件编号
截面尺寸
配筋情况
LA —1
100150mm mm ⨯

② ③
212φ 28φ 6@50(2)φ
2.3 试件的制作
将试件按照设计方案及标准方法制作好,并按照规定的养护情况养护至规定龄期。

试件制成后,在试验前应将试件表面刷白,并分格画线,分格大小按5050mm mm ⨯。

在刷白前应对试件进行检查,包括收集试件的原始设计资料、设计图纸和计算书,施工和制作记录,原材料的物理力学性能试验报告等文件资料;对结构构件的跨度、截面、钢筋的位置、保护层厚度等实际尺寸及初始挠度、变形、原始裂缝等作出书面记录,绘制详图。

对钢筋位置、实际规格、尺寸和保护层厚度也可在实验结束后进行量测。

3. 加载装置和加载方式
3.1 加载装置
图2为进行梁受弯性能试验采用的加载装置,加载设备为千斤顶。

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。

梁受弯性能试验,取L =1400mm ,a =100mm ,b=400mm ,c=400mm 。

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2 梁受弯试验装置图
加载简图、弯矩剪力图如图3所示:
图3 加载简图、弯矩剪力图
3.2 加载制度
采用单调分级加载机制,加载分级情况为:①在加载到开裂试验荷载计算值的90%之前,每级荷载不宜大于开裂荷载计算值的20%;②达到开裂试验荷载计算值的90%之后,每级荷载值不宜大于其荷载值的5%;③当试件开裂后,每级荷载取10%的承载力试验荷载计算值(Pu )的级距;④加载到临近破坏前,拆除所有仪表,然后加载至破坏,记录破坏荷载。

承载力极限状态确定方法:①受拉主钢筋拉断;②受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm ;③受压区混凝土压坏;④挠度达到跨度的1/30。

3.3 材料试验
3.3.1 混凝土材料试验
按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T 50081-2002)规定,用边长为150mm 的立方体作为标准试件,将标准试件在203C ±的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d ,按照标准试验方法测得破坏荷载,由cc F
f A
=
所得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为2/(MPa)N mm 。

同时由0.55
0.395t cu f f =计算混凝土抗拉强度t f ;由
荷载—应变曲线计算混凝土的弹性模量s E 。

3.3.1 钢筋单调加载拉伸试验
钢筋试样采用不经切削加工的原截面钢筋。

根据各类钢筋标准规定的伸长率标准和试验机的上下夹头的最小距离,夹头高度等因素决定试件长度。

加载前在加载段取长度L 并标
记,加载时,在弹性范围内保持加载速率3~30MPa/s 的范围内,直至获得屈服点和上屈服点。

卸载后,量取标记之间距离'L ,并计算钢筋弹性模量
s
E ,并参考标准值做修正。

4. 量测与观测
4.1 荷载
荷载测量采用在加荷处放置压力传感器,由压力传感器直接显示于试验机终端上。

4.2 钢筋应变
试件制作时,在纵向钢筋上预埋粘贴电阻应变片,贴于钢筋外侧,以量测加载过程中钢筋的应力变化。

具体测点布置见图4。

图4 纵筋应变片布置
4.3 混凝土应变
在梁跨中一侧面布置4个位移计,位移计间距40mm ,标距为150mm ,以量测梁侧表面混凝土沿截面高度的平均应变分布规律,测点布置见图5。

图5 试件混凝土平均应变测点布置
4.4 挠度
对受弯构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截面的中轴线上,如图6所示。

在试验加载前,应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数。

试验时在每级荷载下,应在规定的荷载持续试件结束时量测构件的变形。

结构构件各部位测点的测度程序在整个试验过程中宜保持一致,各测点间读数时间间隔不宜过长。

4.5 裂缝
试验前将梁两侧面用石灰浆刷白,并绘制50mm ×50mm 的网格。

试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝。

构件开裂后立即对裂缝的发生发展情况进行详细观测,用读数放大镜及钢直尺等工具量测各级荷载(0.4Pu~0.7Pu)作用下的裂缝宽度、长度及裂缝间距,并采用数码相机拍摄后手工绘制裂缝展开图,裂缝宽度的测量位置为构件的侧面相应于受拉主筋高度处。

最大裂缝宽度应在使用状态短期试验荷载值持续15min 结束时进行量测。

5. 试验结果预测
5.1 开裂荷载、极限荷载
由《混凝土结构基本原理(第二版)》第五章相关知识,有:
s E c E E α=
,E 2s
A A bh αα=
开裂弯矩: 2
0.292(1 2.5)cr A t M f bh α=+ 开裂荷载: 6cr
cr M P L =
极限弯矩和极限荷载: 10(h )26y s
c u y s u u
f A x f b x
M f A M P L α⎧=
⎪⎪⎪=-⎨⎪
⎪=⎪⎩
代入相关数据,有 6.64,24.26cr u P kN P kN ==。

5.2第一阶段——弹性阶段
6.64
cr P P kN ≤=阶段,混凝土和钢筋公共工作,测量项目:挠度,纵筋应变和混凝土
应变度均与荷载成线性关系,梁截面应力呈线性分布,平截面假定基本符合。

cr P P =时,纯弯段某一薄弱截面出现第一条垂直裂缝,此时梁承担的弯矩称为开裂弯矩。

5.3第二阶段——带裂缝工作阶段
cr u P P P <<阶段,梁开裂后,裂缝处混凝土退出工作,钢筋应力激增,且通过粘结力
向未开裂的混凝土传递拉应力,使得梁中继续出现拉裂缝。

测量项目:纵筋应变仍保持与荷载的线性关系,而混凝土的应力由线性转入非线性状态,受此影响,挠度同时也转为非线性变化。

5.4第三阶段——破坏阶段
24.26u P P kN =接近于时,纵筋屈服,在很小的荷载增量下,梁产生很大的变形。


缝高度和宽度进一步发展,中和轴不断上移,压区混凝土应力分布曲线渐趋丰满。

量测项目:纵筋应变进入屈服阶段,混凝土应变保持非线性增长,并可能会由于开裂导致应变片破坏使数据失效。

挠度急剧增加。

当=u P P 时,压区混凝土的最大压应变达到混凝土的极限受压应变,压区混凝土压碎,或纵筋拉断,梁正截面破坏。

5.5裂缝特性预测
开裂后,拉区裂缝随荷载增加不断增加,出现的第一条裂缝为最大裂缝。

极限荷载时,压区混凝土被压碎,出现压区细小而密集的裂缝。

在整个破坏过程中,要历经相当大的变形,破坏前有明显征兆,属于延性破坏。

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