同济大学混凝土试验 大偏心受压柱试验报告材料
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《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 0
100mm
120200
80135135
5050
500
870
200
200
22
1
1
3 8@50
4 6@100
150200
50
120
6φ124φ12
3 8@50
4φ12
120
120
1-12-2
柱试件立面图
3 8@50
3 8@50 4双向钢丝网2片 尺寸170x90 4双向钢丝网2片 尺寸170x90
8@50
8@50
6@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 0ζ
N 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=
2
f 2
0c 1bh α, B=)
(00c 1-e f h bh α, C=)(f -0y '
-''s s h A α 从而有:A
AC
24B 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1
2.3 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。
取样或拌制好的混凝土拌合物,至少用铁锨再来回拌合三次。 将混凝土拌合物一次装入试模,装料时应用抹刀沿各试模壁插捣,并使混凝土拌合物高出试模口。
采用标准养护的试件,应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜,然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为20±2℃,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护,或在温度为20±2℃的不流动的氢氧化钙饱和溶液中养护。标准养护龄期为28d (从搅拌加水开始计时)。
3.材性试验
3.1 混凝土材性试验
混凝土强度实测结果
试块留设时间: 2014年9月25日 试块试验时间: 2014年12月8日 试块养护条件:与试件同条件养护
试件尺寸 150mm ×150mm ×150mm
实测立方体 抗压强度/MPa
平均立方体 抗压强度 /MPa
推定轴心 抗压强度 /MPa
推定轴心 抗拉强度 /MPa
推定 弹性模量 /GPa
23.4 22.5 17.1 1.89 26.75
22.0 22.2
注:轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量根据国家标准《混凝土结构设计规范》GB
50010-2010推定。
3.2 钢筋材性试验
钢筋强度实测结果
公称直径
/mm
屈服荷载
/kN
极限荷载
/kN
屈服强度
平均值
/MPa
极限强度
平均值
/MPa 试件平均试件平均
6 光圆11.6
11.3
16.0
15.7 400 556 11.2 15.6
11.2 15.6
12 带肋60
62
71
73 548 646 6374
6273
4. 试验过程
4.1 加载装置
柱偏心受压试验的加载装置如图2所示。采用千斤顶加载,支座一端为固定铰支座,另一端为滚动铰支座以减少支座带来的水平荷载对构件的影响。铰支座垫板应有足够的刚度,避免垫板处混凝土局部破坏。
e0P
e0
P
图2 柱偏心受压试验加载装置
4.2 加载制度
单调分级加载机制:
在正式加载前,为检查仪器仪表读数是否正常,需要预加载,预加载所用的荷载是分级荷载的前1级。