少筋梁受弯
钢筋混凝土受弯构件
受弯构件：弯矩和剪力共同作用， 轴力忽视不计旳构件 板和梁是最常见旳受弯构件.
正截面破坏：纵向受力筋 主要破坏形态：
斜截面破坏：箍筋 受弯构件常见截面形式：
4.1钢筋混凝土受弯构件旳一般构造要求
一、板旳构造 1. 板旳厚度
单跨板，≥l0 /35； 多跨连续板，≥ l0 /40。且≥ 60mm
2. 板旳配筋
Ac 分布钢筋
受力钢筋 分布钢筋
@
a. 受力钢筋
➢ 承受拉力
计算拟定 As
h 150mm ,@ 200mm h 150mm ,@ 1.5h& 250mm
受力钢筋
& @ 70mm
b. 分布钢筋
s 15% As且 0.15% Ac , & 6 @ 250
➢ 固定受力筋位置；阻止砼开裂
IIIa
混凝土压碎，破 坏
承载力计算根据
（二）配筋率对破坏特征旳影响
配筋率：
As
bh0
h0 h
as
b
适筋梁
破坏形态：
超筋梁 少筋梁
P1 P2
(a)
P1 P2
(b)
P1 P2
(c)
现象
特点
超 筋 破 坏
无预兆，压区混凝土 被压碎， 脆性破坏
钢筋还未屈服
适
筋 破
受拉钢筋先屈服，一种较长 旳变形，最终压区混凝土压 碎破坏，延性破坏
Φ
选用3 22（As=1140mm2） 一排钢筋时钢筋净间距： S净=（200-2×30-3×22）/2=37mm >25mm
例4.2:已知单跨简支板，计算跨度l=2.34m，承受均布荷载原则值 3KN/m2（涉及板旳自重），混凝土C30，钢筋HPB235，可变荷载系 数1.4，永久荷载系数1.2，一类环境，拟定板厚及受拉钢筋面积。
受弯构件正截面承载力计算---最大配筋率和最小配筋率
受弯构件正截面承载力计算---最大配筋率和最小配筋率0 引言配筋率是'受弯构件正截面承载力计算'最核心的概念, 配筋率与其它参数紧密关联, 为了加强学习效果, 这个笔记简要总结了配筋率的定义与计算逻辑.1 截面配筋率截面配筋率是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值(化为百分数表达)。
这个定义其实有些模糊不清, 直接使用计算参数定义更清晰一些, 即配筋率是纵向受拉钢筋总截面面积As与正截面的有效面积b×h0的比值. 其中b是截面宽度, h0是截面的有效高度, 用ρ表示。
2 最小配筋率他条件均相同(包括混凝土和钢筋的强度等级与截面尺寸)而纵向受拉钢筋的配筋率不同的梁将发生不同的破坏形态，破坏形态不同的梁其正截面受弯承载力也不同，通常是超筋梁的正截面受弯承载力最大，适筋梁次之，少筋梁最小，但超筋梁与少筋梁的破坏均属于脆性破坏类型，不允许采用，而适筋梁具有较好的延性，提倡使用。
当配筋率减少，混凝土的开裂弯矩等于受拉区钢筋屈服时的弯矩时，裂缝一旦出现，钢筋应力立即达到屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率。
最小配筋率是少筋梁与适筋梁的界限。
当梁的配筋率由逐渐减小，梁的工作特性也从钢筋混凝土结构逐渐向素混凝土结构过渡，所以，可按采用最小配筋率的钢筋混凝土梁在破坏时，正截面承载力等于同样截面尺寸、同样材料的素混凝土梁正截面开裂弯矩标准值的原则确定。
控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏，少筋破坏是脆性破坏，设计时应当避免。
规范要求最小配筋率不得小于0.2%, 如下表所示。
最小配筋率取0.2%和按钢筋抗拉强度及抗压强度计算的最大值, 为防止出现少筋梁状况, 计算的截面配筋率必须大于最小配筋率.3 最大配筋率当配筋率增大到使钢筋屈服弯矩约等于梁破坏时的弯矩时，受拉钢筋屈服与压区混凝土压碎几乎同时发生，这种破坏称为平衡破坏或界限破坏，相应的配筋率称为最大配筋率。
4 少筋梁、适筋梁和超筋梁实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少筋梁；大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁；大于最大配筋率的梁称为超筋梁。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
为保证钢筋混凝土结构的耐久性、防火性以及钢
筋与混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土保护层厚
５度、一配般筋不率小于2A 5msm% ； ....4...2()
bh0
用下述公式表示
As bh0
%
公式中各符号含义：
As为受拉钢筋截面面积； b为梁宽；h0为梁的有效 高度，h0=h-as；as为所有受拉钢筋重心到梁底面 的距离，单排钢筋as= 35mm ，双排钢筋as= 55~60mm 。
M/ M u
Mu
1.0
0.8 My
0.6
II
0.4
III III a II a
M cr I a
I
0
f cr
fy
fu f
加载过程中弯矩－曲率关系
说明：
对于配筋合适的梁，在III
阶段，其承载力基本保持不 变而变形可以很大，在完全
M/ M u
Mu
1.0
破坏以前具有很好的变形能 力，破坏预兆明显，我们把
0.8 My
通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨度 的1/3处，如下图所示。这样，在两个对称集中荷载间 的区段(称“纯弯段”)上，不仅可以基本上排除剪力的 影响(忽略自重)，同时也有利于在这一较长的区段上(L ／3)布置仪表，以观察粱受荷后变形和裂缝出现与开 展的情况。在“纯弯段”内，沿梁高两侧布置多排测 点，用仪表量测梁的纵向变形。
梁破坏时的极限弯矩Mu小于在正常情况下的开
裂弯矩Mcr。梁配筋率越小， Mcr -Mu的差值越大； 越大(但仍在少筋梁范围内)， Mcr -Mu的差值越小。
当Mcr -Mu =0时，它就是少筋梁与适筋梁的界限。这
时的配筋率就是适筋梁最小配筋率的理论值min。
(整理)3受弯构件承载力计算
1 、一般构造要求受弯构件正截面承载力计算1 、配筋率对构件破坏特征的影响及适筋受弯构件截面受力的几个阶段受弯构件正截面破坏特征主要由纵向受拉钢筋的配筋率ρ大小确定。
配筋率是指纵受受拉钢筋的截面面积与截面的有效面积之比。
（3－1）式中As——纵向受力钢筋的截面面积,；b——截面的宽度, mm；——截面的有效高度,——受拉钢筋合力作用点到截面受拉边缘的距离。
根据梁纵向钢筋配筋率的不同, 钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型, 不同类型梁的破坏特征不同。
(1)适筋梁配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。
适筋梁从开始加载到完全破坏, 其应力变化经历了三个阶段, 如图3.8。
第I阶段（弹性工作阶段）：荷载很小时,混凝土的压应力及拉应力都很小, 梁截面上各个纤维的应变也很小, 其应力和应变几乎成直线关系, 混凝土应力分布图形接近三角形, 如图3.8（a）。
当弯矩增大时, 混凝土的拉应力、压应力和钢筋的拉应力也随之增大。
由于混凝土抗拉强度较低, 受拉区混凝土开始表现出明显的塑性性质, 应变较应力增加快, 故应力和应变不再是直线关系, 应力分布呈曲线,当弯距增加到开裂弯距时, 受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变, 此时,截面处于将裂未裂的极限状态, 即第I阶段末, 用Ia表示, 如图3.13(b)所示。
这时受压区塑性变形发展不明显, 其应力图形仍接近三角形。
Ia阶段的应力状态是抗裂验算的依据。
第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）：当弯矩继续增加时, 受拉区混凝土的拉应变超过其极其拉应变,受拉区出现裂缝, 截面即进入第Ⅱ阶段。
裂缝出现后, 在裂缝截面处, 受拉区混凝土大部分退出工作, 未开裂部分混凝土虽可继续承担部分拉力, 但因靠近中和轴很近, 故其作用甚小, 拉力几乎全部由受拉钢筋承担, 在裂缝出现的瞬间, 钢筋应力突然增加很大。
随着弯矩的不断增加, 裂缝逐渐向上扩展, 中和轴逐渐上移。
, 这时截面所能承担的弯矩称为屈服弯矩。
建筑结构题库
建筑结构题库填空题：1、结构上的作用可分为：、。
2、建筑结构设计的任务包括：、、。
3、建筑结构按材料不同可分为：、、、。
4、年我国有了第一部建筑结构设计规范。
5、金茂大厦在我国排名第位，世界第位。
6、钢筋按化学成分不同可分为、。
7、Ⅰ级热轧钢筋的牌号是，Ⅱ级热轧钢筋的牌号是。
8、冷拔钢筋的直径通常小于mm。
9、钢筋的力学性能实验包括、。
10、软钢的设计强度依据是；硬钢的设计强度依据是，其值为极限强度的倍。
11、预应力钢筋混凝土中的预应力钢筋常采用、、。
12、混凝土抗压实验所用的试块通常有两种形状和。
13、混凝土立方体试块抗压强度标准值和棱柱体试块抗压强度标准值的关系是。
14、混凝土的两种变形是、。
15、混凝土构件在多次重复加载时会产生破坏。
16、混凝土结构包括三种：、、。
17、混凝土的收缩包括、两部分。
18、钢筋和混凝土的粘结作用包括、、三部分。
19、建筑结构的功能要求包括、、。
20、建筑结构的极限状态包括：和。
21、影响结构可靠性的两大对立面是、。
22、荷载按在结构上的作用时间长短可分为、、三种。
23、规范规定永久荷载标准值按数理统计结果的%确定。
24、荷载分项系数中恒荷载分项系数值为，活荷载分项系数一般为。
25、混凝土的材料分项系数值为，普通钢筋的材料分项系数值为。
26、正常使用极限状态验算的两项内容是和。
27、混凝土结构的耐久性主要与和有关。
28、受弯构件正截面破坏主要与内力有关，而斜截面破坏与和内力有关。
29、板的最小厚度主要按哪两方面的要求确定？和。
30、板中需要配置哪两种钢筋？和。
31、说出梁截面常见的三种形状：、、。
32、梁中常配置的四种钢筋是：、、、。
33、梁中受拉纵筋的净距不小于mm,受压纵筋的净距不小于mm;柱中纵筋的净距不小于mm。
34、根据梁的正截面配筋率不同，其破坏特征有三种：、、。
35、砼的极限压应变值是，钢筋的极限拉应变值是。
36、提高单筋矩形截面梁承载能力的措施有：、、、。
钢混习题
第四章 受弯构件正截面承载力一、概 念 题（一）填空题1、受弯构件的正截面抗裂验算是以 状态为依据；裂缝宽度验算是以 应力阶段为依据；承载力计算是以 状态为依据；变形验算是以 应力阶段为依据。
2、适筋梁的特点是破坏始于 ，钢筋经塑性伸长后，受压区边缘混凝土的压应变达到 而破坏；超筋梁的破坏始于 ，破坏时挠度不大，裂缝很细，属于 性破坏。
3、适筋梁中规定ρ≤m ax ρ的工程意义是 ；ρ≥m in ρ的工程意义是 。
4、m in ρ是依据 确定的。
5、对单筋T 形截面受弯构件，其配筋率ρ是按肋宽b 计算的，即ρ=s 0/()A bh ，而不是按s f 0/()A b h '计算的，其中s A 、b 、f b '和0h 分别为 、 、和 。
这是因为 。
6、在受压区配置受压钢筋s A '，主要可提高截面的 和 。
7、在适筋梁范围内，在不改变截面尺寸和配筋率的情况下，影响钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的主要因素是 。
8、在应用双筋矩形截面梁的基本计算公式时，应满足下列适用条件：① ；② ；其中第①条是为了防止 ，而第②条是为了保证 。
9、矩形截面梁的高宽比一般是 ，T 形截面梁的高宽比一般是 。
10、在受弯构件的正截面承载力计算中，可采用等效矩形压应力图形代替实际的曲线应力图形。
两个图形等效的原则是 和 。
（二）选择题1、钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到下述哪一种情况时，受拉区边缘混凝土开始出现裂缝？[ ] a 、达到混凝土实际的轴心抗拉强度 b 、达到混凝土轴心抗拉强度标准值c 、达到混凝土轴心抗拉强度设计值d 、达到混凝土弯曲受拉时的极限拉应变值 2、适筋梁在逐渐加载过程中，当受拉钢筋刚刚屈服后，则[ ]。
a 、该梁达到最大承载力而立即破坏b 、该梁达到最大承载力，一直维持到受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏c 、该梁达到最大承载力，随后承载力缓慢d 、该梁承载力略有增加，待受压区边缘混凝土达到 下降，直至破坏 极限压应变而破坏3、截面尺寸和材料强度等级确定后，受弯构件正截面受弯承载力与受拉区纵向钢筋配筋率ρ之间的关系是[ ]。
少筋梁、适筋梁和超筋梁
1.进行正截面承载力计算时引入了哪些基本假设?答：进行正截面承载力计算时引入了下列基本假设：1）截面在变形的过程中保持平面；2）不考虑混凝土抵抗拉力；3）混凝土轴心受压的应力与应变关系为抛物线，其极限应变ε0取0.002，相应的最大压应力取为混凝土轴心抗压强度设计值f c；对非均匀受压构件，当压应变εc≤0.002时，应力与应变关系为抛物线，当压应变εc≥0.002时，应力与应变关系为水平线，其极限应变εcu 取0.0033，相应的最大压应力取为混凝土弯曲抗压强度设计值α1f c。
4）钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。
受拉钢筋极限应变取0.01。
2.为什么要掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态，它与建立正截面受弯承载力计算公式有何关系?答：进行受弯构件截面受力工作阶段的分析，不但可以使我们详细地了解截面受力的全过程，而且为裂缝、变形以及承载力的计算提供了依据。
截面抗裂验算是建立在第Ⅰa阶段的基础之上，构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第Ⅱ阶段的基础之上，而截面的承载力计算则是建立在在第Ⅲa阶段的基础之上的。
3.什么叫少筋梁、适筋梁和超筋梁?在实际工程中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁?答：当纵向配筋率适中时，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性，称之为适筋破坏，相应的梁称为适筋梁。
当纵向配筋率过高时，纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有明显的脆性，称之为超筋破坏，相应的梁称为超筋梁。
当纵向配筋率过低时，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当，梁是因配筋率过低而破坏的，破坏过程短，延性差，称之为少筋破坏，相应的梁称为少筋梁。
超筋梁配置了过多的受拉钢筋，造成钢材的浪费，且破坏前没有预兆；少筋梁的截面尺寸过大，故不经济，且是属于脆性破坏，故在实际工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。
混凝土实验报告
篇一：混凝土实验报告l engineering混凝土试验报告试验名称试验课教师姓学名号混凝土试验黄庆华杜正磊 1150987 熊学玉 2013年12月25日理论课教师日期一．实验目的和内容1.1 实验目的本实验课程是笔者学习专业基础课《混凝土结构基本原理》，必须同时学习的必修课。
本课程教学目的是使学生通过实验，认识混凝土结构构件的受力全过程、加深对混凝土结构基本构件受力性能的理解和掌握，了解、掌握混凝土受弯和受压构件基本性能的试验方法。
实验课程要求参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土构件的实验方法，能对实验结果进行分析和判断，通过实践掌握试件设计、实验实施、实验结果整理和实验报告撰写。
1.2 实验内容本次实验课程有10 个不同的实验项目：适筋梁受弯破坏，少筋梁受弯破坏，超筋梁受弯破坏，梁受剪斜压破坏，梁受剪剪压破坏，梁受剪斜拉破坏，梁受扭超筋破坏，梁受扭适筋破坏，柱小偏心受压破坏，柱大偏心受压破坏。
要求每一个学生完成上述项目中两个实验项目，笔者完成了梁受剪剪压破坏和超筋梁受扭破坏实验。
二．试验方法2.1 梁受剪剪压破坏 2.1.1 试件设计受剪剪压梁qc 设计图纸及说明见图1。
图1 受剪剪压梁qc 设计抗剪承载力验算：混凝土轴心抗压强度=11.9??，轴心抗拉强度=1.27??，箍筋抗拉强度=456，纵筋抗拉强度=473.24??。
剪跨比：λ=最小配箍率ah0ρsv,min=0.24试件配箍率ρsv=由hb0=1.15<4得ft=6.68×10?4 yvnasv1=4.15×10?3>??sv,min ,=0.25???0=34.21抗剪承载力1.75asvftbh0+1.25fyvh0=34.84kn>??u,max?vu=34.21kn对应于抗剪承载力的荷载为=2=68.42跨中正截面抗弯承载力：试件?? ??=307.92，′=100.52，则fy′as2=as′=91.02mm2,as1=as?as2=216.9mm2y′=′′(?0′)=3.82′=58，取=0.55得0=48.95????试件为超筋梁，则vu=ξ=0.81+1c0fyas1(0.8?ξb)=0.596=?0=70.34 ξ?0.8σs1=fy=437.27mpabxmu1=σs1as1(h0?=7.86kn?m=1+′=11.69对应于抗弯承载力的荷载为=73.06对应于抗弯承载力的荷载应大于对应于抗剪承载力的荷载。
钢筋混凝土结构
判断改错题1. 钢筋混凝土结构的混凝土基本强度等级不应低于C15。
（ √ ）2. 偶然作用发生概率很小，持续的时间很短，但对结构造成的危害可能很大。
（ √ ）3. 少筋梁发生正截面受弯破坏，截面的破坏弯矩一般小于正常情况下的开裂弯矩。
（ × ） 截面的破坏弯矩一般小于正常情况下的开裂弯矩4. 轴心受压构件主要是利用纵筋而非混凝土承受轴心压力。
（ × ） 轴心受压构件主要是利用混凝土承受轴心压力5. 后张法是在浇灌混凝土并结硬后张拉预应力钢筋。
（ √ ）6. 结构上的荷载效应和结构抗力都是随机变量。
（ √ ）7. 适筋梁正截面受弯过程分为三个工作阶段，即未裂阶段、裂缝阶段和破坏阶段。
（ √ ）8. 钢筋混凝土梁的配筋中只有箍筋承受剪力，其他钢筋都不承受剪力。
（ × ） 其它钢筋也承担部分剪力9. 其它条件相同时，若轴心受压柱的长细比不同，其正截面承载力也不同。
（ √ ）10. 当轴向拉力N 作用于s A 合力点及s A '合力点以内时，发生小偏心破坏。
（ √ ）11. 对钢筋冷拉可以提高抗拉强度和抗压强度（ × ）对钢筋冷拉只可以提高抗拉强度12.荷载的准永久组合也是一种长期组合 （ √ ）13. 对于钢筋混凝土受弯构件，只要min 0h h ρρ≥，就可以保证发生适筋破坏。
（ × ） 如果max ρρ>，就会发生超筋破坏14. 由于轴向拉力的作用，会使同时承受拉、弯、剪的构件斜截面抗剪承载力降低。
（ √ ）15. 其他条件相同时，配筋率越高，平均裂缝宽度越大。
（ × ） 其他条件相同时，配筋率越高，平均裂缝宽度越小16. 即便只有一个可变荷载，计算永久荷载效应控制的组合是该可变荷载也要乘以组合值系数 ( √ ）17. 为保证不发生斜截面受弯破坏，受拉钢筋应在理论截断点之外某处弯起。
（ √ ）18. 抵抗弯矩图必须将弯矩包络图包住，这就保证了全梁的正截面抗弯承载力。
(整理)正截面受弯的三种破坏形态
正截面受弯的三种破坏形态•（4）试验过程分析• A.三阶段的划分原则：•第Ⅰ阶段：弯矩从零到受拉区边缘即将开裂，结束时称为Ⅰa点，其标志为受拉区边缘混凝土达到其抗拉强度ft （或其极限拉伸应变εtu ）；•第Ⅱ阶段：弯矩从开裂弯矩到受拉钢筋即将屈服，结束时称为Ⅱa点，其标志为纵向受拉钢筋应力达到fy ；••第Ⅲ阶段：弯矩从屈服弯矩到受压区边缘混凝土即将压碎，结束时称为Ⅲa点，其标志为受压区边缘混凝土达到其非均匀受压时的极限压应变εcu 。
• B.各阶段受力分析：见图3-10。
• C.三阶段划分的理论意义：是今后推导相关计算公式的理论基础，例如：•Ⅰa ：抗裂验算的依据；•第Ⅱ阶段：裂缝宽度及变形验算的依据；•Ⅲa ：正截面受弯承载力计算的依据。
•第一阶段——截面开裂前阶段•第二阶段——从截面开裂到纵向受拉钢筋屈服前的裂•缝阶段•第三阶段——钢筋屈服到破坏阶段••钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力状态与设计有何关系•加荷初期，梁截面承担的弯矩较小，材料近似处于弹性阶段，在第一阶段末即Ⅰa 阶段，由于受拉边缘应变已经达到了混凝土的极限拉应变，构件截面处于将要开裂而还没有开裂的极限状态。
此时的截面应力分布图形是计算开裂弯矩的依据。
第Ⅱ阶段是构件带裂缝工作阶段，在这个阶段由于裂缝不断出现和开展，相应截面的混凝土不断退出工作，引起截面刚度明显降低。
其应力分布图形是受弯构件正常使用极限状态验算的依据。
当弯矩增大到一定程度时，裂缝截面中的钢筋将首先达到屈服强度，其后应变在弯矩基本不增大的情况下持续增长，带动裂缝急剧开展，受压混凝土高度不断减小，当受压区边缘混凝土纤维达•到极限压应变时，被压碎而失去承载能力。
所以第三阶段末截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。
•随着配筋率不同，钢筋混凝土梁可能出现下面三种不同的破坏形态：•（1）适筋破坏形态•当配筋适中时---- 适筋梁的破坏••发生条件：ρmin.h/h0≤ρ≤ρb••适筋梁从开始加荷直至破坏，截面的受力过程经历了三个阶段。
钢筋混凝土正截面受弯实验报告
钢筋混凝土正截面受弯实验报告《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土木工程专业10级3班姓名学号二零一二年十一月仲恺农业工程学院城市建设学院目录一、实验目的： (2)二、实验设备： (2)2.1试件2.2实验仪器设备三、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)3.1实验简图 23.1.1实验简图3.1.2少筋破坏-配筋截面3.1.3适筋破坏-配筋截面3.14 超筋破坏-配筋截面3.2 少筋破坏： (3)3.2.1 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3.2.2 绘出试验梁p-f变形曲线3.2.3 绘制裂缝分布形态图3.2.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理3.3 适筋破坏： (6)3.231 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3.3.2 绘出试验梁p-f变形曲线3.3.3 绘制裂缝分布形态图3.3.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理3.3.5 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3.4 超筋破坏： (9)3.4.1 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3.4.2 绘出试验梁p-f变形曲线3.4.3 绘制裂缝分布形态图3.4.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理四、实验结果讨论与实验小结。
········································ (12)仲恺农业工程学院实验报告纸城市建设学院（院、系）土木工程专业103 班11 组混凝凝土结构设计原理课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。
受弯构件正截面承载能力计算
其特点有： （1）只能沿 弯矩作用方 向，绕中和 轴单向转动 （2）只能在 从受拉钢筋 开始屈服到 受压区混凝 土压坏的有 限范围内转 动φy-φu。
（3）转动的同时，能传递一定的弯矩，即截面的极限弯矩 Mu 塑性铰出现后，简支梁即形成三铰在一直线上的破坏机构。
3.《规范》采用的正截面极限受弯承载力计算方法
2.适筋梁正截面的受力性能 （1）适筋梁的受力阶段
第Ⅰ阶段（弹性工作阶段） 加载→开裂 开裂弯矩Ｍcr
第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段） 开裂→屈服 屈服弯矩My
第Ⅲ阶段（破坏阶段） 屈服→压碎 极限弯矩Mu
不同阶段截面应力分布图的应用
Ⅰa阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 Ⅱ 阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。 Ⅲa阶段的应力状态作为构件承载力计算的依据
有柱帽 无柱帽
1/32~1/40 1/30~1/35
注：表中l0为梁的计算跨度。当l0≥9m时，表中数值宜乘以1.2。
（2）板的最小厚度
按构造要求，现浇板的厚度不应小于下表的数值。现 浇板的厚度一般取为10mm的倍数。
（3）板的配筋
①受力钢筋 用来承受弯矩产生的拉力 ②分布钢筋
作用，一是固定受力钢筋的位置，形成钢筋网；二是 将板上荷载有效地传到受力钢筋上去；三是防止温度或混 凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。
ecu
a’
A
’ s
e s
x
M
h0
Cs=ss’As’ Cc=fcbx
As
a
>ey
T=fyAs
双筋截面在满足构造要求的条件下，截面达到Mu 的标志仍然是受压边缘混凝土应变达到εcu。 受压区 混凝土的应力仍可按等效矩形应力考虑。当相对受压
混凝土综合复习题(四)
混凝土综合复习题一、选择题 1. 软钢钢筋经冷拉后（ ）。
A 屈服强度提高但塑性降低B 屈服强度提高但塑性不变C 屈服强度提高塑性提高D 屈服强度和抗压强度均提高但塑性降低2. 混凝土保护层厚度是指（ ）。
A 箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离B 受力钢筋的外皮至混凝土的边缘的距离C 受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离3. 单筋矩形截面受弯构件在截面尺寸已定的条件下，提高承载力最有效的方法是 A 提高钢筋的级别B 提高混凝土的强等级C 在钢筋排的开的条件下，尽量设计成单排钢筋4. 少筋梁正截面抗弯破坏时，破坏弯矩是（ ）。
A 少于开裂弯矩B 等于开裂弯矩C 大于开裂弯矩5. 无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有三种。
对同样的构件，其受剪承载力的关系为（ ）。
A 斜拉破坏 > 剪压破坏 > 斜压破坏B 斜拉破坏 < 剪压破坏 < 斜压破坏C 剪压破坏 > 斜压破坏 > 斜拉破坏D 剪压破坏 = 斜压破坏 > 斜拉破坏6. 无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，这三种破坏的性质（ ）。
A 都属于脆性破坏B 都属于塑性破坏C 剪压破坏属于塑性破坏、斜拉和斜压破坏属于脆性破坏D 剪压和斜压破坏属于塑性破坏、斜拉破坏属于脆性破坏7. 钢筋混凝土柱子的延性好坏主要取决于（ ）。
A 纵向钢筋的数量B 混凝土的强度等级C 柱子的长细比D 箍筋的数量和形式8. 矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令0h x b ξ=，这是为了（ ）。
A 保证不发生小偏心受压破B 保证破坏时，远离轴向力一侧的钢筋应力能达到屈服强度力C 使钢筋用量最少9. 在小偏心受拉构件设计中，计算出的钢筋用量为（ ）。
A s A <sA 'B s A =s A 'C s A >s A ' 10. 在剪力和扭矩共同作用下的构件（ ）。
A 其承载力比剪力和扭矩单独作用下的承载力要低B 其受扭承载力随着剪力的增加而减少C 其受剪承载力随着剪力的增加而减少D 剪力和扭矩之间不存在相关关系11. 受扭构件中，抗扭纵筋应（ ）。
混凝土结构设计原理习题之二含答案(钢筋混凝土受弯构件正截面承
混凝土结构设计原理习题集之二4 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、填空题：1．钢筋混凝土受弯构件正截面破坏有破坏形态。
2．一配置HRB335 级钢筋的单筋矩形截面梁，该梁所能承受的最大弯矩公式为若该梁所承受的弯矩设计值大于上述最大弯矩，则应 ___ 或 ____ 或。
3．正截面受弯计算方法的基本假定是：、 ___ 。
4．在适筋梁破坏的三个阶段中，作为抗裂度计算的依据的是，作为变形和裂缝宽度验算的依据是 _____ ，作为承载力极限状态计算的依据是 _____ 。
5．双筋矩形截面梁可以提高截面的好。
6．双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式的适用条件是。
7．提高受弯构件截面延性的方法，在单筋矩形截面梁受拉钢筋配筋率不宜，在双筋矩形截面梁受压钢筋配筋率不宜。
8．适筋梁的破坏始于，它的破坏属于，它的破坏属于。
9．混凝土保护层的厚度主要与10．单向板中分布钢筋应并在受力钢筋的二、选择题：1．混凝土保护层厚度是指( )。
A．箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离 B．受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离C．受力钢筋截面形心2．适筋梁在逐渐加载过程中，当正截面受力钢筋达到屈服以后( )。
A．该梁即达到最大承载力而破坏B．该梁达到最大承载力，一直维持到受压混凝土达到极限强度而破坏C．该梁达到最大承载力，随后承载力缓慢下降直到破坏D．该梁承载力略有提高，但很快受压区混凝土达到极限压应变，承载力急剧下降而破坏3．图示中所示五种钢筋混凝土梁的正截面，采用混凝土强度等级为 C20；受力钢筋为 HRB335 级，从截面尺寸和钢筋的布置方面分析，正确的应是( ) 。
4．双筋矩形截面正截面受弯承载力计算，受压钢筋设计强度规定不超过400N/mm ，因为( )。
A．受压混凝土强度不够 B．结构延性C．混凝土受压边缘此时已达到混凝土的极限压应变5．有二根条件相同的受弯构件，但正截面受拉区受拉钢筋的配筋率ρ不同，一根ρ大，另一根ρ小，设Mcr是正截面开裂弯矩，Mu 是正截面抗弯强度，则ρ与Mcr/Mu的关系是( )。
少筋破坏实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过模拟混凝土受弯构件的少筋破坏情况，研究少筋梁在荷载作用下的破坏形态、破坏机理以及影响破坏性能的因素，为混凝土结构设计提供理论依据。
二、实验原理混凝土受弯构件的破坏形态主要分为少筋破坏、适筋破坏和超筋破坏三种。
少筋破坏是指构件的纵向配筋率过低，导致构件在达到开裂弯矩时，钢筋还未屈服，而受压区混凝土就已经破坏。
本实验主要研究少筋破坏情况。
根据钢筋混凝土受弯构件的受力特点，当构件承受弯矩时，钢筋承受拉力，混凝土承受压力。
当构件达到开裂弯矩时，钢筋应力达到屈服强度，而混凝土应力达到抗拉强度。
若此时钢筋应力尚未达到屈服强度，而混凝土应力已达到抗拉强度，则构件发生少筋破坏。
三、实验材料与设备1. 实验材料：- 混凝土：采用C30级混凝土，配合比为水泥：砂：石子：水=1:2:3:0.5。
- 钢筋：采用HRB335级钢筋，直径为φ8。
2. 实验设备：- 试验台：用于放置试件，施加荷载。
- 千斤顶：用于施加荷载。
- 拉伸机：用于测量钢筋应力。
- 位移计：用于测量构件的变形。
- 量角器：用于测量裂缝宽度。
四、实验方法1. 试件制作：按照设计要求，制作矩形截面的少筋梁试件，尺寸为200mm×200mm×400mm。
2. 试件养护：将试件放置在标准养护室中，养护28天。
3. 加载测试：将试件放置在试验台上，使用千斤顶施加荷载，通过拉伸机测量钢筋应力，位移计测量构件的变形，量角器测量裂缝宽度。
4. 数据记录：记录不同荷载下钢筋应力、构件变形和裂缝宽度等数据。
五、实验结果与分析1. 破坏形态：在实验过程中，当荷载达到一定值时，构件发生少筋破坏。
破坏时，裂缝宽度较大，裂缝呈阶梯状发展，混凝土受压区边缘出现明显的压碎现象。
2. 破坏机理：少筋破坏是由于构件纵向配筋率过低，导致钢筋应力尚未达到屈服强度，而混凝土应力已达到抗拉强度。
此时，受压区混凝土因承受压力过大而破坏，裂缝迅速发展，构件失去承载能力。
受弯构件正截面有三种破坏形态：适
三 简答题1受弯构件正截面有三种破坏形态：适筋破坏形态、超筋破坏形态和少筋破坏形态。
三种破坏形态的破坏特点如下：1) 适筋破坏形态的破坏特点是破坏始自受拉区钢筋的屈服。
在钢筋应力到达屈服强度之初，受压区边缘纤维的应变尚小于受弯时混凝土极限压应变。
在梁完全破坏以前，由于钢筋要经历较大的塑性变形，随之引起裂缝急剧开展和梁挠度的激增，它将给人以明显的破坏预兆。
属于延性破坏类型。
2) 超筋破坏形态的破坏特点是混凝土受压区先压碎，纵向受拉钢筋不屈服。
在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏，故属于脆性破坏类型。
3) 少筋破坏形态的破坏特点是受拉区混凝土一裂就坏。
少筋梁的破坏特点是梁破坏时的极限弯矩小于开裂弯矩，少筋梁一旦开裂，受拉钢筋立即达到屈服，有时可迅速经历整个流幅而进入强化阶段，在个别情况下，钢筋甚至可能被拉断。
2为了使钢筋和混凝土能够协同工作，需要混凝土硬化后与钢筋之间有良好的粘结力，从而可靠地粘地结合在一起，共同变形，共同受力。
由于钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近（钢C /102.15-⨯；混凝土C /100.15-⨯~C /105.15-⨯），当温度变化时钢筋与混凝土之间不会产生由温度引起的较大的相对变形造成的粘结破坏。
四 计算题1解：'s A s A N sy s如图所示为大偏心受压破坏的截面计算简图。
由力的平衡条件可得''1sy c s y A f bx f A f N +=+α 由对受拉钢筋合力点取矩的力矩平衡条件可得()02'0''01=--⎪⎭⎫ ⎝⎛--s s y c a h A f x h bx f Ne α 整理可得两个基本计算公式：s y s y c u A f A f bx f N -+=''1α()'0''012s s y c u a h A f x h bx f e N -+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=α u N ——受压承载力设计值。
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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊《混凝土结构基本原理》试验课程作业L ENGINEERING少筋梁受弯试验报告试验名称少筋梁受弯试验课教师林峰姓名学号手机号理论课教师顾祥林日期2012年10月28日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1. 试验目的本实验通过试验研究认识钢筋混凝土少筋受弯梁的破坏过程，掌握少筋梁受弯测试基本性能的试验方法。
（1）通过参加实验以及之后实验报告的整理，可以让我理解和掌握钢筋混凝土构件的试验方法和试验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。
（2）写出实验报告，在写报告的过程中加深对混凝土结构基本构件受力性能的理解（3）观察既有破坏构件，掌握裂缝观察与统计方法2. 试件设计2.1 材料选取①混凝土强度等级：C20；②少筋梁纵向受拉钢筋的种类：HPB235；③箍筋种类：HPB235；④纵向受拉钢筋混凝土保护层厚度：15mm；2.2 试件设计（1）试件设计依据根据梁的正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度ξb的比值判断的出受弯梁的类型：当ξ<ξb时为适筋梁或少筋梁，反之为超筋梁。
受弯梁设计时采用的yf、sE分别为《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。
由于是少筋梁，在设计配筋时还需要控制受拉钢筋的配筋率ρ，要求ρ不大于适筋构件的最小配筋率，其中:; ;（2）试件的主要参数①试件尺寸（矩形截面）：1500202121⨯⨯=⨯⨯lhb；②试件配筋情况见图；312┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊表2.2.1少筋梁受弯配筋试件特征配筋情况预估载荷P (KN)①②③少筋梁2φ42φ8φ6@757.7 —7.7（3）试件加载估算1.54f tk=,5210E s=⨯,42.5510E c=⨯①0.450.0029minf tf yρ==25.120.001120200A sbhρ===⨯<minρ，是少筋梁②开裂弯矩估算2)5.21(292.0bhfMtkAcrα+=其中csEsEA EEbhA==ααα,2, 1.54f tk=22212.25214.322mmrAs=⨯⨯==π52107.84342.5510E sE Ecα⨯===⨯01612.020212112.25843.722=⨯⨯⨯==bhAsEAααmmNbhfMtkAcr*1031.220212154.1)01612.05.21(292.0)5.21(292.0622⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯=+=αKNMP crcr7.73.01031.23.06=⨯==③极限弯矩估算对于少筋梁：crUMM=7.7==cruPP2.3 试件制作2.3.1 混凝土试件的制作（1）试验试件的制作过程在同济大学建筑结构试验室中浇注120×200×1800的试件。
在浇注试件前试模内壁要除尘、涂油，保证内壁光滑。
浇注以后要进行振动台振捣或人工振捣。
在室温20、相对湿度大于50％的情况下，静放１、２昼夜即可拆模。
拆模后对试块做第一次外观检查，对有缺陷的试件应除去或加工补平，并在试件表面予以编号。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（2）材料试验试件的制作过程2012年9月29日制作100mm×100mm×300mm棱柱体作为混凝土轴心抗压强度实验的标准试件，留样。
制作边长为150mm×150mm×150mm的立方体为标准试件进行混凝土立方体抗压实验，留样。
与混凝土梁试件放在同一条件下养护，养护到2012年11月7日进行材性实验。
混凝土的轴心抗拉强度根据立方体抗压强度推算而得。
2.3.2 钢筋试件的制作对试验所需的HPB235钢筋进行单调加载拉伸试验，选取平均值作为本次实验的材性参数。
2.3.3试验试件和混凝土试块的实际养护情况试验试件和混凝土试块放在同一养护条件下进行养护，温度20相对湿度90%以上，养护到2012年11月7日进行材性实验。
3. 材性试验3.1试验目的1. 通过试验测定钢筋的屈服强度和抗拉强度，为钢筋混凝土构件的加载试验提供数据。
2. 通过试验测定混凝土立方体试块的抗压强度，从而确定混凝土实际强度等级以及性能参数，为钢筋混凝土构件的加载试验提供数据。
3.2试验仪器及设备万能材料试验机游标卡尺直尺3.3试验方法3.3.1钢筋的材料性能试验钢筋的材料性能试验方法如下：1. 用游标卡尺测定钢筋最小截面的外径，求出截面面积A0。
2. 调整试验机测力度盘的指针，使之对准零点，并拨动副指针，使之与主指针重叠。
3. 将试验固定在试验机夹头内，开动试验机，进行拉伸，拉伸速度为：屈服前，应力增加速度为6～60MPa/s，屈服后，试验机活动夹头在荷载下的移动速度不大于0.48（L-2h）/min（L 为试件长度，h 为夹头长度），直至试件拉断。
4. 拉伸中，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载或每一次回转时的最小荷载，即为所求的屈服点荷载Ps（kN）。
5. 向试件继续施荷，直至拉断。
由测力度盘读出最大荷载Pb（kN）。
3.3.2混凝土的材料能性试验混凝土的材料性能试验方法如下：1. 试件从养护地点取出后，随即擦干表面并量出其尺寸（精确至1mm），并以此计算试件的受压面积A（mm2），如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm，可按公称尺寸进行计算。
2. 将试件安放在试验机的下压板或垫板上，立方体试件的承压面应与成型时的顶面垂直。
试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球座使接触均衡（微机控制可按使用说明设置）。
3. 对试件加压时，应连续而均匀地加荷，加荷速度取0.3~0.5MPa/s，当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载P（kN）。
3.4 试验结果3.4.1 混凝土强度实测结果混凝土强度实验的实测结果如表3-1所示：表3-1 混凝土强度值┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。
3.4.1 钢筋强度实测结果钢筋强度实验的实测结果如表3-2所示：表3-2 钢筋强度值（/mmN）4. 试验过程4.1 加载装置试验所用加载装置为自平衡实验加载系统。
所用的设备包括：加载千斤顶，分配梁，铰支座和反力架、台座等。
用荷载传感器测量所作用在试件上的荷载P的大小。
图2为进行少筋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。
少筋梁受弯性能试验，取L=2000mm，a=100mm，b=700mm，c=400 mm。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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4-1 梁受弯试验装置图图4-2为梁受弯实验的实物图，从图中可以很清楚地看到反力架、千斤顶、试验梁等。
图4-2 梁受弯试验装置实物图4.2 加载制度（1）单调分级加载机制梁受弯试验也采用单调分级加载。
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。
正式加载的分级情况为：①在加载到开裂试验荷载计算值的90％以前，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％以后，每级荷载值不宜大于其荷载值的5％；③当试件开裂后，每级荷载值取10％的承载力试验荷载计算值（P u）的级距；④在加载达到承载力试验荷载计算值的90％以后，每级荷载值不宜大于开裂试验荷载值的5％；⑤加载到临近破坏前，拆除所有仪表，然后加载至破坏。
（2）开裂荷载实测值确定方法┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊对于正截面出现裂缝的试验构件，可采用下列方法确定开裂荷载实测值：①放大镜观察法用放大倍率不低于四倍的放大镜观察裂缝的出现；当加载过程中第一次出现裂缝时，应取前一级荷载作为开裂荷载实测值；当在规定的荷载持续时间内第一次出现裂缝时，应取本级荷载值与前一级荷载的平均值作为开裂荷载实测值；当在规定的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本次荷载值作为开裂荷载实测值。
②荷载－挠度曲线判别法测定试件的最大挠度，取其荷载－挠度曲线上斜率首次发生突变时的荷载值作为开裂荷载的实测值；③连续布置应变计法在截面受拉区最外层表面，沿受力主筋方向在拉应力最大区段的全长范围内连续搭接布置应变计监测应变值的发展，取任一应变计的应变增量有突变时的荷载值作为开裂荷载实测值。
（3）承载力极限状态确定方法对梁试件进行受弯承载力试验时，在加载或持载过程中出现下列标记即可认为该结构构件已经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：①对有明显物理流限的热轧钢筋，其受拉主筋的受拉应变达到0.01；②受拉主钢筋拉断；③受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm；④挠度达到跨度的1/30；⑤受压区混凝土压坏。
本次试验采用力控制加载，由同学手动按压千斤顶，以1kN为基本单位分级加载直到试件被压坏，即破坏→→→→→→→6543210。
4.3量测与观测内容混凝土构件受到荷载作用时，会发生变形、会产生应力，这个荷载作用与变形、应力等有着对应的关系。
随着荷载的不断增加，还会发生混凝土开裂、钢筋屈服等当加载达到承载力极限状态时，构件会发生破坏。
通过观察和测试这些现象（反应），可以了解和掌握构件的受力状态和特点，受力机制和破坏形式。
描述试验中的各种量测和观测内容、所采用装置仪表（包括装置仪表类型和量程等的选取）和方法。
宜按量测和观测内容分别叙述。
4.3.1 荷载本实验利用千斤顶进行分级加载，通过计算机采集千斤顶的压力。
通道：40-1，单位：kN。
4.3.2 钢筋应变通过测量纵向受拉钢筋的应变（局部反应），可以由此得到纵向受拉钢筋的应力，了解该钢筋是否达到屈服等。
本次试验，在纵向钢筋的跨中位置，黏贴应变片，以测量跨中截面处钢筋的应变。
在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见图4.3.2。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图4.3.2 纵筋应变片布置应变片 1 2 3 4 5 6通道47_1 47_2 47_3 47_4 47_5 47_64.3.3 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4.3.3。