正截面实验报告

《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11 级2班

姓名陈静洁学号2

二零一三年十月

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 试件特征 (2)

2.2 实验仪器设备 (2)

2.3 实验装置 (2)

三、实验成果与分析 (3)

实验简图 (3)

1 实验简图 (3)

2 少筋破坏-配筋截面图 (3)

3 适筋破坏-配筋截面图 (3)

4 超筋破坏-配筋截面图 (4)

3.1少筋破坏： (4)

（1）计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数据对比，分析原因 (4)

（2）绘出试验梁p-f变形曲线 (5)

（3）绘制裂缝分布形态图 (5)

（4）简述裂缝的出现、分布和开展的过程与机理 (6)

（5）简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝的影响 (6)

3.2适筋破坏： (6)

（1）计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数据对比，分析原因 (6)

（2）绘出试验梁p-f变形曲线 (7)

（3）绘制裂缝分布形态图 (7)

（4）简述裂缝的出现、分布和开展的过程与机理 (9)

（5）简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝的影响 (10)

3.3超筋破坏： (10)

（1）计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数据对比，分析原因 (10)

（2）绘出试验梁p-f变形曲线 (11)

（3）绘制裂缝分布形态图 (12)

（4）简述裂缝的出现、分布和开展的过程与机理 (12)

（5）简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝的影响 (12)

四、实验结果讨论与实验小结 (13)

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 112 班 1 组 混凝土结构设计原理 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）根据实验要求，试验梁的混凝土强度等级为C30

，纵向受力钢筋强度等级ＨＲＢ４００)/360,

/5402

2

(mm f

mm f

N N y

stk

==，

箍筋与架立筋钢筋强度等级ＨＲＢ３３５

)/3002

(mm f

N yv

=。

（2）试件为b ×h=250×600mm 2,纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为20mm 。少筋、适筋、超

筋的箍筋都是12@80，保证不发生斜截面破坏；纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为20mm 。 （3）梁的受压区配有两根 10 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

实验装置：

)

/0.3,/1.20,

/43.1,

/01.2,

/3.142

422

2

2

10mm E mm f

mm f

mm f

mm f N N N N N c ck

t

tk

c

⨯=====（

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

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： F cr=13.586KN F u=12.593KN

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：F cr=16.7KN F y=136.3KN F u=140.3KN

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：F cr=34.06KN F u=57.45KN

3.1 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A S=157mm2 a s=20+12+102=37mm

ℎ0=ℎ−a s=600−37=563mm

由于α1f c bx=A s f tk

所以M≤M cr=α1f c bx（ℎ0−x2)=f tk A s（ℎ0−x2)

开裂弯矩

x cr=A s f tk

α1f c b =157×2.01

1.0×14.3×250

=0.088mm

M cr=A s f tk(ℎ0−x cr

)=2.01×157×[563−

0.088

]

=0.178KN·M

开裂荷载F cr=M cr a=0.178

2.8

=0.064KN 极限弯矩

x u=A s f stk

α1f ck b =157×540

1.0×20.1×250

=16.87mm

M u=A s f stk(ℎ0−x cr

2

)=540×157×[563−

16.87

2

]

=47.02KN·