普通混凝土梁与植筋混凝土梁正截面破坏对比试验及分析
混凝土植筋破坏形态分析
高天宝 杨树标 吴 斌
( 河北工程学院 建工系 邯郸 056038)
摘 要 : 对几种混凝土植筋破坏形态进行了详细分析 ,给出并比较了两种粘结破坏假设 ; 均匀剪切模式和 弹性剪切模式 。提出了求解胶体剪切模量和最大剪应力的简单方法 。计算结果与试验结果对比显示 ,弹性剪 切模式公式可以用于混凝土植筋的设计计算 。 关键词 : 混凝土结构 植筋 拉拔试验 加固 改造
1) 钢筋达到极限强度而拉断破坏 ,见图 1a ; 2) 结构胶与
( 1)
212 锥体破坏
当钢筋的直径较大 、 植入深度较小 ( 10d) ,混凝土强度较 低时 ,部分试件出现混凝土锥形体破坏 , 如图 3 所示 。这种 破坏没有明显的预兆 ,呈脆性破坏 。
Eligehausen 等提出的产生锥体破坏的公式为
2 Fu = 0192 l c
50 = 200MPa 。 波动 , 所以取 G = 4 ×
另外 ,计算弹性剪切模式下的承载力时 , 还需用到参数 τ max ,根据有关文献 [ 4 ] 对粘结锚固位置函数的分析可得到 τ。试验中τ比较容易测得 ,本试验测得的植入深 τ max = 1135 度为 10d 时的平均剪应力为τ = 1212MPa 。 试验结果和计算结果如表 1 所示 。
fc
( 2)
式中 l c — — —锥体高度 ,mm ; f c — — —混凝土轴心抗压强度 ,MPa ;
第一作者 : 高天宝 男 1978 年 3 月出生 硕士研究生 收稿日期 :2004 - 12 - 26
872
Industrial Construction Vol. 35 , Supplement ,2005 工业建筑 2005 年第 35 卷增刊
钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验报告
钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验报告一、实验记录结果表应变与挠度记录表测点荷载钢筋应变混凝土应变με挠度mm荷载级数荷载值1 2 1 2 3 4 1 2 3 4 5 KN με预载0 -1 1 0 1 0 0 0.0030000.003 4 13 13 21 6 -3 -12 0.0030.1770.007-0.230.017 8 41 41 64 19 -8 -32 -0.060.3630.007-0.06012 98 83 141 46 -10 -59 -0.1530.5570.0070.10.017标准加载14 129 107 190 65 -9 -72 -0.1970.680.0070.20.013 16 162 130 224 89 -5 -83 -0.2370.80.0070.310.023 18 195 156 289 116 -3 -98 -0.2530.920.0070.4270.023 20 232 183 351 144 2 -112 -0.273 1.040.0130.5270.023 22 270 214 417 179 9 -127 -0.283 1.1630.0130.7670.017 24 311 245 497 224 19 -147 -0.31 1.30.090.7870.02 26 349 275 570 263 30 -155 -0.333 1.4370.2170.9730.023 28 386 305 643 300 37 -169 -0.36 1.5570.34 1.0270.017 32 450 368 769 361 51 -198 -0.38 1.820.583 1.270.017 34 487 401 838 395 56 -215 -0.37 1.940.727 1.407-0.007破坏加载38 552 475 964 459 68 -245 -0.38 2.217 1.043 1.68-0.013 42 618 540 1078 524 80 -275 -0.383 2.547 1.327 1.937-0.01 46 685 584 1208 610 96 -306 -0.38 2.783 1.637 2.237-0.007 50 750 655 1386 687 115 -335 -0.38 3.393 1.943 2.543-0.007 54 817 714 1510 776 139 -367 -0.38 3.403 2.273 2.88058 886 783 1645 853 153 -405 -0.38 4.2 2.74 3.413-0.00362 949 864 1781 928 164 -439 -0.39 4.757 3.42 3.973-0.003 66 1011 914 1895 991 172 -475 -0.3979.373 3.913 4.503-0.00370 1180 2487 2113 1133 273 -500 -0.4037.057 4.51 5.230.003二、实验现象描述及裂缝分布图如图,随着荷载的逐渐增大,梁逐渐出现裂缝并变大,且裂缝成斜向分布。
钢筋砼简支梁正截面破坏试验
桂林理工大学桥梁工程试验指导书姓名:班级土木与建筑工程学院§1 回弹仪检测水泥混凝土强度试验方法一、目的与适用范围1、本方法适用于在现场对水泥混凝土路面及其它构筑物的普通混凝土抗压强度的快速评定,所试验的水泥混凝土厚度不得小于100mm,温度应不低于10℃。
2、回弹法试验可作为试块强度的参考,不得用于代替混凝土的强度评定,不适于作为仲裁试验或工程验收的最终依据。
二、仪具与材料本方法需用下列仪具和材料:混凝土回弹仪;酚酞酒精溶液,浓度为1%。
三、方法与步骤测区和测点布置(1)对混凝土构造物,测区应避开位于混凝土内保护层附近设置的钢筋,测区宜在试样的两相对表面上有两个基本对称的测试面,如不能满足这一要求时,一个测区允许有一个侧面。
(2)测区表面应清洁、干燥、平整,不应有接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢等以及蜂窝、麻面,必要时可用砂轮清除表面的杂物和不平整处,磨光的表面不应有残留粉尘或碎屑。
(3)一个测区的面积宜不少于200mm×200mm,每一测区宜测定16个测点,相邻两测点的间距宜不小于3cm 。
测点距路面边缘或接缝的距离应不小于5cm 。
(4)对龄期超过3个月的硬化混凝土,应测定混凝土表层的碳化深度进行回弹值修正(略)。
四、计算1、将一个测区的16个测点的回弹值,去掉3个较大值及3个较小值,将其余10个回弹值按式(10.1.5—1)计算测区平均回弹值:10_∑=Ni Ns (10.1.4—1)式中:_Ns ——测区平均回弹值,准确至0.1; Ni ——第i 个测点的回弹值。
2、 当回弹仪非水平方向测试混凝土浇筑侧面时,应根据回弹仪轴线与水平方向的角度将测得的数据按公式(10.1.5—2)进行修正,计算非水平方向测定的修正回弹值。
当测定水泥混凝土面为向下垂直方向时,测试角度为一90°,回弹修正值△N 如表10.1.5所示。
--+=Ns N ⊿N (10.1.4—2)式中:-N ——经非水平测定修正的测区平均回弹值; -Ns ——回弹仪实测的测区平均回弹值;⊿N ——非水平测量的回弹值修正值,由表10.1. 5或内插法求得,准确至0.1;非水平测量的修正回弹值 表10.1. 53、混凝土强度推算(1)、当需要将回弹值换算为混凝土强度时,宜采用下列方法:①有试验条件时,宜通过试验建立实际的测强曲线,但测强曲线仅适用于材料质量、成型、养护和龄期等条件基本相同的混凝土。
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 。
钢筋混凝土简支梁正截面破坏试验报告(总9页)
钢筋混凝土简支梁正截面破坏试验报告(总9页)混凝土简支梁正截面破坏试验可以说是研究混凝土结构在强度面板上的破坏机制和性能参数的过程。
它是一种常用的物理试验方法,为结构设计、结构检测和施工操作提供重要参考。
近年来,结合新型材料和新工艺的混凝土结构,人们对混凝土简支梁正截面破坏试验的兴趣也变得越来越高。
本次试验的样品采用了普通GB50081-2002《混凝土结构设计规范》规定的混凝土构件,尺寸为400mm×400mm×50mm,其厚度尺寸均匀一致。
所采用的钢筋类型为HRB400,线径8mm,间距200mm,全长4米,总支距200mm,总合量钢筋重量120kg,配置标准符合GB/T1499-2007《普通热轧钢筋》。
混凝土的运输现场浇筑,其种类按照GB/T50081-2002《混凝土结构设计规范》的规定,采用C35混凝土,1∶2.0∶2.7的水泥石膏砂浆,兌水率0.45,并承受击打松动结块20次以保证其质量。
在进行试验前,在试验样品表面贴上纸标签,并对试验样品进行庇护性处理。
庇护性处理包括进行外观检查,以确保外观正常,视觉检查表面弥散分布,以确保混凝土结构无明显裂缝,并进行手摸和打磨,以使其表面平整无凹槽。
试验期间,在两个载荷轴的上端安装了试验记录仪和计算机,两端分别安装准备的上、下模具,并安装了支座和载荷轴。
开始试验前,首先将上、下模具定位,确保其位置准确,然后将轴索连接到支架上,并安全紧固,试验开始前,对试验样品进行拉力测试,确定其抗拉强度,得知该梁的荷载性能为172MPa。
随着荷重的增加,梁段承受的荷载越来越大,在位移控制器的控制下,试验样品的位移增加逐渐变缓,最终出现的变形方向和程度也不同,由此可以提取出试件的破坏拉力和破坏位移等力学参数。
试验结果显示,样品最终破坏屈服拉力总和达到了6853N,简支梁位移量最大为7.70mm。
经过试验,可以得出混凝土简支梁正截面破坏的力学性能参数,全面而准确的反映了梁的破坏机制,也为结构设计、构造检测和施工操作提供了重要参考。
混凝土梁的破坏模式及检测标准
混凝土梁的破坏模式及检测标准一、前言混凝土梁是建筑结构中常见的构件之一,它承担着重要的负载作用。
然而,由于长期受到荷载作用、自然环境等因素的影响,混凝土梁存在着破坏的风险。
因此,对混凝土梁的破坏模式及检测标准进行研究和制定,对建筑结构的安全性有着重要的意义。
二、混凝土梁的破坏模式混凝土梁的破坏模式主要包括以下几种:1. 弯曲破坏弯曲破坏是混凝土梁最常见的破坏模式之一。
当混凝土梁受到弯曲荷载时,内部会产生拉应力和压应力。
当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会发生拉裂,从而导致弯曲破坏。
2. 剪切破坏当混凝土梁受到剪切荷载时,内部会产生剪应力。
当剪应力超过混凝土的抗剪强度时,混凝土就会发生剪切破坏。
3. 压缩破坏当混凝土梁受到压缩荷载时,内部会产生压应力。
当压应力超过混凝土的抗压强度时,混凝土就会发生压缩破坏。
4. 扭转破坏当混凝土梁受到扭转荷载时,内部会产生扭转应力。
当扭转应力超过混凝土的扭转强度时,混凝土就会发生扭转破坏。
5. 疲劳破坏当混凝土梁长期受到反复荷载时,容易发生疲劳破坏。
疲劳破坏是由于混凝土内部产生的微观损伤逐渐聚集形成的。
三、混凝土梁的检测标准为了确保混凝土梁的安全性,需要制定相应的检测标准。
下面列举几种常见的混凝土梁检测标准:1. 混凝土梁弯曲性能检测标准混凝土梁弯曲性能检测主要是为了判断混凝土梁的弯曲能力是否满足设计要求。
检测方法一般采用静载试验或振动试验。
检测标准包括弯曲刚度、弯曲极限荷载、弯曲变形等指标。
2. 混凝土梁剪切性能检测标准混凝土梁剪切性能检测主要是为了判断混凝土梁的剪切能力是否满足设计要求。
检测方法一般采用静载试验或振动试验。
检测标准包括剪切强度、剪切刚度等指标。
3. 混凝土梁压缩性能检测标准混凝土梁压缩性能检测主要是为了判断混凝土梁的压缩能力是否满足设计要求。
检测方法一般采用静载试验。
检测标准包括压缩强度、压缩变形等指标。
4. 混凝土梁扭转性能检测标准混凝土梁扭转性能检测主要是为了判断混凝土梁的扭转能力是否满足设计要求。
钢筋混凝土正截面破坏形态
钢筋混凝土正截面破坏形态
钢筋混凝土正截面的破坏形态可以根据荷载作用的不同表现为以下几种形态:
1. 压缩破坏:在承受压力的作用下,混凝土会产生压力变形,当压力达到一定程度时,混凝土会发生压碎、压破或压裂现象,出现压缩破坏的形态。
2. 弯曲破坏:在受到弯矩作用下,混凝土正截面会发生弯曲变形。
当弯矩超过混凝土的弯曲承载能力时,混凝土会产生裂缝甚至断裂,出现弯曲破坏的形态。
3. 剪切破坏:在受到剪力作用下,混凝土正截面会产生剪切应力和剪切变形。
当剪切力超过混凝土的剪切承载能力时,混凝土会发生剪切破坏,出现剪切裂缝或剪切破坏的形态。
4. 拉伸破坏:在受到拉力作用下,混凝土正截面会产生拉力变形。
当拉力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土会产生拉裂现象,出现拉伸破坏的形态。
综上所述,钢筋混凝土正截面的破坏形态取决于荷载作用的类型和大小,可以是压缩破坏、弯曲破坏、剪切破坏或拉伸破坏等形态的组合。
梁的正截面受弯性能实验分析
有明显的预兆,因此,在工程中应避免采用。
一、梁的正截面破坏工程试验
2
超筋破坏
在适筋梁和超筋梁的破坏之间存在一种“界限破坏”,其破坏
特征是受拉纵筋屈服的同时,受压区混凝土被压碎,此时的配筋
率称为最大配筋率。
一、梁的正截面破坏工程试验
3
少筋破坏
屈服台阶,梁的挠度、裂缝随之增大,最终因受压区的混凝土达
到其极限压应变被压碎而破坏。在这一阶段,梁的承载能力基本
保持不变而变形可以很大,在完全破坏以前具有很好的变形能力,
破坏预兆明显,我们把这种破坏称为“延性破坏”。
一、梁的正截面破坏工程试验
1
适筋破坏
延性破坏是设计钢筋混凝土构件的一个基本原则。受弯构件的
特征也在发生本质的变化。配筋率是指纵向钢筋的截面面积 与构截面的有效面积ℎ0 的比值用ρ表示,即ρ=
筋的配筋率将梁分为超筋梁、适筋梁和少筋梁。
一、梁的正截面破坏工程试验
1
适筋破坏
纵向钢筋的配筋率合适的梁称为适筋梁。其破坏特征是:破坏
开始时,受拉区的钢筋应力先达到屈服强度,之后钢筋应力达到
纵向受力钢筋的配筋率很小时称为少筋梁。当梁配筋较少时,
受拉纵筋有可能在受压区混凝土开裂的瞬间就进入强化阶段甚至
被拉断,其破坏与素混凝土梁类似,属于脆性破坏。少筋梁的这
种受拉脆性破坏比超筋梁的受压脆性破坏更为突然,不安全,而
且也不经济,因此在建筑结构中不允许采用。
谢 谢 观 看
正截面承载力计算的基本公式就是是根据适筋梁破坏时的平衡条
件建立的。
一、梁的正截面破坏工程试验
2
超筋破坏
纵向受力钢筋的配筋率过大的梁称为超筋梁。由于其纵向受力
钢筋混凝土简支梁正截面破坏试验分析
的 2 0 % 计 算,大约在 估计的开裂 载荷 ( 1 5 KN 载荷 )前, 每级该按 1 0 KN 来加荷 ,, 如 未件 开 裂, 再按 5 KN 一 级来 加荷 ,直 至 开 裂为止。
每次 加 荷停 2 - 3 分钟 ,进 行各 测点 读 数 , 同 时 裂 缝出 现 荷 开 裂 情 况, 用 铅 笔 在 试 件 上 描 出 裂 缝, 并 用 读 数 放大 器 读 出 裂 缝 宽度。
法。
关键 词: 正 截面 着 经 济 的高 速 发 展 , 越 来 越多 的 建
筑 物尤其是高层建筑离不 开混凝土结构。
因 此 , 对 混 凝土 性 能 的 研 究 就 显得 尤 为 重
要 。 本 文 拟 通过 试 验 对 钢 筋 混 凝土 受 弯 构
件 中的受力机理和性能做初步的分析
建筑工程
钢筋混凝土简支梁正截面破坏试验分析
文⊙ 王丽新(神华包神铁路有限责任公司)
摘要: 本 文通过适筋梁 的破坏试验, 千 斤顶 ,通过 分配 梁在 跨度三 分点 处形
了 解 受 变 构 件 正 截面 由 加 荷 、 开裂 到 破 坏 成 两 点对 称加 荷 ,配 上 1 0 T 压力 传 感器 与
( - 由 力荷 系 统读出)
通过理论计算得出破坏弯矩 其中
4 、 加荷 方 式: 试 验 梁 在 静力 加 力 架 上 , 用 手动 螺 旋
其中 混凝土结构)
(适用 于
( 适 用 于 水 工混 凝 土
结构) 五、 结束语 对 于 工 程 建 筑 当 中 采用 较 多 而 有 经 济
成 本 较 低的 混 凝 土 简 支 梁 进 行的 的 施 工 建 筑 , 在验 证 混 凝 土 强 度 方 面 当前 各 行 业 都 有 不 同 的施 工 方 法 和 计 算 理 论方 法 , 本 文 旨 在 通 过对 混 凝 土 简 支 梁 正 截面 的 破 坏 试 验来进行分析,希望对大家有所参考。
钢筋混凝土梁正截面破坏实验
试验二钢筋混凝土梁正截面破坏实验主讲人:郑桂兰实验原理测定钢筋混凝土梁在各级荷载下的挠度和裂缝开展情况,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,确定梁的承载力。
正截面强度破坏的标准⏹(1)受压混凝土破损;⏹(2)纵向受拉钢筋被拉断;⏹(3)纵向受拉钢筋达到或超过屈服强度后致使构件挠度达到跨度的1/50,或构件⏹(4)纵向受拉钢筋处的最大裂缝宽度达到1.5mm。
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。
实验目的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。
实验目的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。
实验仪器⏹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。
实验方法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。
试件制备⏹钢筋混凝土简支梁1 根;⏹混凝土设计强度等级:C25;⏹钢筋:纵筋2φ8,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:φ6@100,Ⅰ级;⏹实件尺寸:⏹b=100mm;h=150mm;L=1300mm(1100mm);⏹制作和养护特点:常温制作与养护。
实验试件实验装置实验装置⏹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。
⏹作用在实件上的实验设备重量及实件自重等应作为第一级荷载的一部分。
确定实件的实际开裂荷载和破坏荷载时,应包括实件自重和作用在实件上的垫板,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)。
钢筋混凝土简支梁正截面静载破坏试验及工作性能评定
25 -212 -76 98 379 43 0 0 172 0.31 5.53 6.42 9.71 3.76 4.70 9.52
30 -308 -80 428 773 60 2 0 301 0.34 5.48 6.94 10.45 4.25 4.70 9.58
50 -585 -81 966 1431 135 2 14 784 0.36 5.22 8.70 12.90 6.11 4.65 9.48
支座沉降影响的修正:
f2 fx fx’ f1 f1’
f3
x
l
各测点实测挠度曲线
fx’
f1’
修正后的挠度曲线
fb'1
f1
f2
2
f3
自重产生的挠度:
fg
Pg Pb
fb
fb'x
fx
(xl f3
l
l
x
f2 )
fs (fg fb )
数据处理分析
等效荷载图式—集中荷载代替均布荷载
名称
均布加载
二集中力,四分点, 等效荷载
70 -869 -64 1478 1979 1129 517 -4 1487 0.35 4.83 10.93 15.16 8.07 4.52 9.31
90 -1151 -70 / 2459 1334 3675 -24 2060 0.57 4.67 12.81 18.98 10.31 4.48 9.31
实验实施阶段
裂缝观测 开裂荷载的确定:
(1)加载过程中出现第一条裂缝时,取前一级荷载值 作为开裂荷载实测值;
(2)在规定的荷载持续时间内出现第一条裂缝时, 取本级荷载与前一级荷载的平均值作为开裂荷载实 测值;
(3)在规定的荷载持续时间结束后出现第一条裂缝时, 取本级荷载值作为开裂荷载实测值;
实验4 简支钢筋混凝土梁的破坏实验
试验四简支钢筋混凝土梁的破坏实验(综合设计型实验)一、实验目的:对一个已知的待检测构件—钢筋混凝土简支梁进行分析计算,根据其计算结果设计实验方案并组织整个实验,然后整理出完整的实验结果,将实际结果与理论计算值进行比较,判断该梁是否达到设计要求。
通过本试验,达到了解并掌握一个完整结构实验过程的目的。
二、试件:示的加载图式进行计算):i.梁的开裂荷载、极限荷载;ii.梁在开裂时刻的混凝土的跨中最大拉应变;iii.梁在开裂及极限荷载下的钢筋的跨中最大拉应变;iv.梁在极限荷载下的跨中挠度;v.梁的破坏过程及破坏形态。
2.根据计算的开裂荷载和破坏荷载,确定加载程序;3.布置应变测点,具体测试内容如下:i.测定钢筋混凝土梁在纯弯段的应力最大截面的应变分布情况;ii.测定弯剪共同作用段的平面应力状态下的主应力大小及方向;测定受拉钢筋应变;也可以不等距。
不等距主要是外密里疏,以便测出较大的应变,具有较好的精度,如图3所示;ii.对于梁的斜截面,其主应力和剪应力的大小和方向未知,要测量主应力大小和方向及剪应力时,应布置45︒或60︒的平面三向应变测点,如图4所示;iii.梁两面布置的测点要相互对应。
2.挠度测点布置:图 4 三向应变量测测点布置图五、实验加载程序的确定:根据理论计算的开裂及破坏荷载,并按照《混凝土结构实验方法标准》GB50152-92的规范要求确定加载程序:1.预载:取开裂荷载的70%进行加载,循环三次,消除结构间的间隙,并在加载的同时观察各测试仪器是否正常工作,如发现异常情况,及时排除故障,以保证测试数据的准确。
2.采用分级加载,取1kN作为零荷载,然后以破坏荷载的20%为一级进行加载,加至开裂荷载的90%以后,按开裂荷载的10%为一级加载,测定梁的开裂荷载;开裂后按破坏荷载的20%加载,加至90%的破坏荷载之后,按破坏荷载的10%加载,测定梁的破坏荷载;或可以缓慢加载直至结构破坏,当压力机指示荷载不再增加时即为其破坏荷载。
实验一钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验
实验一钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验一、实验目的1、通过对钢筋混凝土梁正截面的承载力、刚度及抗裂度的实验测定,进一步熟悉钢筋混凝土受弯构件实验的一般过程.2、进一步熟悉结构实验的常用仪表的选择和使用方法。
3、加深对钢筋混凝土梁正截面受弯性能的认识。
二、实验设备和仪器1、试件:试件为普通钢筋混凝土简支梁,截面尺寸及配筋图2—1所示。
混凝土C20,钢筋:主筋Ⅱ级,其它Ⅰ级图2—1试件尺寸及配筋2、加载:采用手动千斤顶和分配梁加载。
3、Y D88应变仪4、应变计5、百分表6、读数显微镜7、压力传感器三、实验方案1、加载装置及测点布置加荷载置和测点布置如图2-2所示。
纯弯区段混凝土表面设置电阻应变片测点,每侧四个:压区顶面一点、受拉钢筋处一点,中间两点按外密内疏布置.另梁内受拉主筋上布有电阻应变片二点。
挠度测点五个:跨中一点,分配梁加载点各一点,支座沉降测点二点。
图2—2 加载装置及测点布置2、加载程序:按标准荷载P b=50kN的20%分级算出加载值。
自重及分配梁作为初级荷载计入。
在开裂荷载(约7kN)之前和接近破坏荷载(66kN)之前,加载值按分级数值的1/2或1/4 取用,以准确测出开裂荷载和破坏荷载。
3、开裂荷载的确定为准确测定开裂荷载值,实验过程中应注意观察第一条裂缝的出现。
在此之前应把荷载级取为标准荷载的5%。
4、破坏荷载的确定当试件进行到破坏时,注意观察试件的破坏特征并确定其破坏荷载值.当发现下列情况之一时,即认为该构件已经达到破坏,并以此时的荷载作为试件的破坏荷载值.(1)正截面强度破坏:①受压混凝土破坏;②纵向受拉钢筋被拉断;③纵向受拉钢筋达到或超过屈服强度后致使构件挠度达到跨度的1/50;或构件纵向受拉钢筋处的最大裂缝宽度达到1.5毫米.(2)斜截面强度破坏①受压区混凝土剪压或斜拉破坏;②箍筋达到或超过屈服强度后致使斜裂缝宽度达到1。
5毫米;③混凝土斜压破坏。
(3)受力筋在端部滑脱或其它锚固破坏。
混凝土梁的破坏试验方法
混凝土梁的破坏试验方法混凝土梁的破坏试验方法在建筑工程中,混凝土结构扮演着至关重要的角色。
混凝土梁作为搭建建筑物骨架的关键部件之一,其质量和性能的保证对结构的稳定性和安全性至关重要。
为了评估混凝土梁的强度和稳定性,在设计和施工过程中进行混凝土梁的破坏试验是必不可少的。
在本文中,我将介绍混凝土梁破坏试验的一些常见方法和步骤,并提供一些关于这一主题的观点和理解。
1. 弯曲试验弯曲试验是评估混凝土梁强度和变形能力的一种常见方法。
该方法通过在混凝土梁上施加外部载荷,观察混凝土梁的变形和破坏情况来评估其性能。
弯曲试验通常在专用的试验机上进行,试验机能够施加控制和监测力和位移的载荷。
通过测量混凝土梁在不同载荷下的变形和应力,可以确定其强度和变形能力的特性。
2. 压缩试验压缩试验是另一种常见的评估混凝土梁强度的试验方法。
该方法通过在混凝土梁的两端施加垂直向下的载荷来评估其抗压强度。
压缩试验通常在强度试验机上进行,试验机能够施加控制和监测力和位移的载荷。
通过测量混凝土梁在不同载荷下的变形和应力,可以确定其抗压强度和其他相关性能。
3. 剪切试验剪切试验是评估混凝土梁在剪切力作用下的性能的一种方法。
该方法通过在混凝土梁上施加剪切力,观察混凝土梁的剪切破坏情况来评估其耐力和变形能力。
剪切试验通常在专用的试验机上进行,试验机能够施加控制和监测剪切力和位移的载荷。
通过测量混凝土梁在不同剪切力下的变形和应力,可以确定其耐力和其他相关性能。
4. 拉伸试验拉伸试验是评估混凝土梁在拉伸力作用下的性能的一种方法。
该方法通过在混凝土梁上施加拉伸力,观察混凝土梁的拉伸破坏情况来评估其抗张强度和变形能力。
拉伸试验通常在专用的试验机上进行,试验机能够施加控制和监测拉伸力和位移的载荷。
通过测量混凝土梁在不同拉伸力下的变形和应力,可以确定其抗张强度和其他相关性能。
总结和回顾性内容:混凝土梁的破坏试验是评估其性能和质量的关键方法之一。
常见的试验方法包括弯曲试验、压缩试验、剪切试验和拉伸试验。
钢筋混凝土梁正截面实验分析
以防损坏仪器设备和造成人员伤亡事故。
(2) 随着实验的进行注意仪表及加荷载装置的工作情况,细致观察裂缝的发
生、发展和构件的破坏形态。裂缝的发生和发展用眼睛观察,裂缝宽度用刻度放
大镜测量,在标准荷载下的最大裂缝宽度测量应包括正截面裂缝和斜截面裂缝。
正截面裂缝宽度应取受拉钢筋处的最大裂缝宽度,测量斜裂缝时,应取斜裂缝最
加载后期 与 的不同则主要是因为,加载前后(30.29)混凝土
试件已经破坏,导致挠度变化很大,从而使 与 相差较大。
3、开裂荷载、屈服荷载、破坏荷载
荷载大小(KN) 开裂荷载
屈服荷载
测点1
8.4
6.44
测点2
8.4
测点3
8.4
测点4
8.4
测点5
18.45
差异原因:(1)实验操作过程误差。
(2)仪器误差。
(3)记录误差。
(4)钢筋在加载停止时,可能出现回缩。
破坏荷载 18.45 18.45 18.45 22.4 30.29
4 绘制开裂后各级荷载下的裂缝分布图
5 用文字叙述梁的破坏形态和特征 梁受到剪切破坏。随着荷载的增大,梁的剪弯区段内陆续出现几条裂缝,其中
一条发展为主临界斜裂缝,临街斜裂缝出现后,梁承受的荷载还能继续增加,而 斜裂缝伸展至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端(剪压区)的混凝土在正应力бх, 剪应力τ及荷载引起的竖向局部压应力бу的共同作用下被压酥而破坏。 五、综合结论
受压混凝土破损;
纵向受拉钢筋被拉断;
纵向受拉钢筋达到或超过屈服强度后致使构件挠度达到跨度的 1/50,或
构件纵向受拉钢筋处的最大裂缝宽度达到 1.5mm。
2)斜截面强度破坏
受压区混凝土剪压或斜拉破坏;
混凝土梁正截面试验报告(全)
钢筋混凝土简支梁的正截面破坏实验报告一、试验目的及要求1、学习钢弦传感器,荷载传感器和百分表的使用。
2、通过试验理解适筋梁、少筋梁及超筋梁的破坏过程及破坏特征。
3、观察适筋梁纯弯段在使用阶段的裂缝宽度及裂缝间距。
4、学习如何确定开裂荷载、梁的挠度及极限荷载。
5、掌握试验数据处理的方法并绘制曲线。
二、试验仪器及设备JMZX-215型钢弦传感器、JMZX-212型钢弦传感器、JMZX-200X综合测试仪、MS-50位移传感器,磁性表座,千斤顶。
三、试验内容及步骤1、将钢弦传感器的底座黏贴在画好的黏贴的位置,再将钢弦传感器安装在底座上,固定好传感器,调整初始读数,并记录初始读数。
2、将百分表安放好,记录钢弦传感器和百分表的初始读数。
3、加载,并记录每级荷载下的钢弦传感器的读数,每一级荷载下观察裂缝的宽度变化。
四、试验报告1、计算钢筋混凝土梁的开裂荷载和极限荷载。
开裂荷载计算:极限荷载计算:2、简述钢弦传感器的使用步骤,数显百分表的使用方法。
钢弦传感器的使用步骤:1、首先确定测试位置,并画出定位线。
2、用标准杆将钢弦底座固定在定位线上。
3、将标准杆拆下,并将传感器固定在底座上,并记录初始读数。
4、分级加载,记录读数。
数显百分表的使用步骤:1、将数显百分表固定在磁性表座上。
2、将磁性表座安放在固定支墩上,调整磁性表座到合适位置,使百分表垂直于被测构件的表面。
3、记录初始读数,分级加载,记录读数。
3、实验数据记录(荷载、混凝土应变、跨中位移计读数)。
见试验数据记录表4、根据实验数据绘制荷载荷载-挠度曲线,荷载-应变曲线,沿截面高度砼应变变化曲线。
5、观察裂缝的发展趋势,并解释原因。
在跨中纯弯段,最先出现裂缝并沿着梁高方向发展,裂缝大致与梁长方向垂直;在支座附近弯剪区域,裂缝大致与梁长方向呈45度角出现并发展延伸。
其原因是:在跨中纯弯段,因为混凝土只承受弯曲应力,混凝土承受的主应力方向与梁长方向平行,故此区域的混凝土因主应力而出现的裂缝方向与主应力方向垂直,沿梁高方向出现并发展;在支座附近弯剪区域,因为混凝土同时承受弯曲应力和剪切应力,混凝土承受的主应力方向与梁长方向呈45度,故此区域的混凝土因主应力而出现的裂缝方向与主应力方向垂直,沿梁长方向呈45度角出现并发展延伸。
混凝土梁的破坏性检测方法
混凝土梁的破坏性检测方法一、前言混凝土梁是建筑结构中常用的一种梁型,其承载能力对于建筑物的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
但是,由于混凝土梁长期受到荷载的作用,极易发生破坏,此时及时发现并采取措施进行修补就显得十分必要。
本文将介绍混凝土梁的破坏性检测方法。
二、外观检测外观检测是最简单也是最常见的检测方法。
通过观察混凝土梁的表面情况,可以初步判断出混凝土梁是否存在破坏。
具体步骤如下:1.观察混凝土梁的表面是否存在裂缝。
若存在,记录裂缝的数量、宽度和长度,并进行分类(如垂直裂缝、水平裂缝、斜裂缝等)。
2.观察混凝土梁表面的颜色是否均匀,是否存在腐蚀。
3.观察混凝土梁的表面是否存在鼓包、脱落等情况。
三、超声波检测超声波检测是一种非破坏性检测方法,通过将超声波引入混凝土梁中,从而探测混凝土梁内部的缺陷情况。
具体步骤如下:1.选择合适的超声波探头,并将其插入混凝土梁内部。
2.根据超声波的反射情况,判断混凝土梁内部是否存在裂缝、空洞、孔洞等缺陷。
3.根据超声波的反射时间和强度,判断混凝土梁内部构件的质量和均匀性。
四、钻孔取芯检测钻孔取芯检测是一种较为精确的检测方法,通过在混凝土梁内部进行钻孔并取芯,从而分析混凝土梁内部的材料组成和质量情况。
具体步骤如下:1.选择合适的钻头,将其插入混凝土梁内部进行钻孔。
2.在钻孔中取出混凝土芯样,并进行标记。
3.对混凝土芯样进行试验,分析其材料组成、强度、密度等情况。
五、负荷试验负荷试验是一种直接测试混凝土梁承载能力的方法。
具体步骤如下:1.在混凝土梁上施加一定的荷载,并记录荷载值和混凝土梁的变形情况。
2.通过计算变形量和荷载值,分析混凝土梁的承载能力和变形性能。
3.根据试验结果,判断混凝土梁是否存在破坏,以及破坏的程度。
六、总结混凝土梁的破坏性检测方法有多种,每种方法都有其优缺点。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的方法进行检测。
同时,在进行检测时,应注意保护混凝土梁表面,避免造成二次破坏。
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普通混凝土梁与植筋混凝土梁正截面破坏对比试验及分析摘要:文章设计制作了1根普通钢筋混凝土适筋梁和2根采用植筋技术进行受拉主筋搭接的钢筋混凝土梁,全部试验梁承受静力荷载至破坏。
通过静载荷试验,文中给出了普通梁与植筋梁各自的受静力荷载破坏图,以及普通梁与植筋梁各自的两边支座和跨中的变形位移。
通过对相关的试验结果的分析,得出有关植筋梁的相关缺点以及确定进一步研究方向与内容。
最后对植筋技术在结构加固和建筑改建中的应用提出了若干建议。
关键字:适筋梁植筋梁载荷试验变形位移
中图分类号:tu528文献标识码: a 文章编号:
1. 试验准备
1.1 试验梁的设计与制作
本试验设计制作了1根普通钢筋混凝土梁和2根植筋钢筋混凝土梁,普通混凝土梁的几何尺寸和截面配筋如图1所示,其截面尺寸为:长3000mm。
支撑计算长度2700mm。
受拉主筋采用hrb335级钢筋4ф16,箍筋采用hpb235级钢筋ф6@200,混凝土设计强度等级c20,保护层厚度为30mm。
植筋梁尺寸及支撑情况同普通梁,其中植筋锚固深度为:
34d=544mm。
如图2
图1普通梁配筋图
图2 植筋梁配筋图
1.2 试验装置设计
将梁依试验顺序依次吊装放置在试验设备上,保证其稳定性。
在跨中和支座处安装位移百分计,已记录其挠度变化。
在千斤顶处安装压力传感器,以便更精确控制加载比例,节点处都为铰节点,避免轴力及弯矩的产生,详见图3。
图3试验原理图
1.3 试验模型设计及主要参数
本次试验在河北工程大学结构实验室进行,如图4。
共三根试验梁长度都为3m,支撑长度为2.7m,为考虑比较植筋锚固性能与原始梁在抗弯性能上的差异,在跨中设置分力梁形成1m长的纯弯段,在跨中和支座处安装位移百分计,已记录其挠度变化。
在千斤顶处安装压力传感器,以便更精确控制加载比例,节点处都为铰节点,避免轴力及弯矩的产生,详见图3。
图4试验加载图
2. 试验步骤
3.1 试件就位。
3.2 对梁进行网格划分,形成50mm*50mm的方格。
3.3 仪器仪表的安装,在梁两边支座处和跨中各安装一百分计;在分力梁上安装压力传感器。
3.4 对梁进行加载。
对于普通梁,每一级加载10kn,每级间隔5分钟;对于植筋梁,前两级每级加载10kn,从第三级开,始每级加载5kn,每级间隔5分钟。
3.5 记录试验数据并分析。
3. 试验结果分析
随着加载的深入到50kn-60kn时,跨中区域的四条裂缝在长度和宽度方面扩展较快成为主裂缝向梁顶面迅速扩展。
当荷载加载至70kn时可以看出梁变形明显增大,最后到76通梁l1在加载初期无裂缝出现,当加载至30kn时,梁的跨中纯弯段开始出现数条细微的竖直裂缝并随着kn时受压区混凝土压坏同是裂缝宽度达到了1.5mm以上,梁宣布破坏。
普通梁裂缝图见图5。
图5普通梁破坏图
植筋梁l2、l3加载破坏情况类似,初期也无裂缝出现,但随着荷载加载不到20kn时,首先在新老混凝土交界面处出现了一条竖向裂缝。
随着加载的继续,两次浇注梁的分界处裂缝的宽度和长度都在向梁顶受压区扩展。
当荷载进行到40kn-50kn时,在后浇锚固梁段的分力荷载处,即跨中纯弯段的边界处,出现了一些成倒漏斗状的细微裂缝,并随着荷载的深入指向分力荷载受力点,同是跨中原有的微裂缝贯通形成一条笔直的主裂缝,沿着梁高向受压区延伸。
加载至接近破坏荷载时,梁的变形明显,跨中混凝土新老交接面的主裂缝贯穿全高,分力荷载处的裂缝宽度达到破坏宽度1.5mm 以上,梁宣布破坏,见图6。
图6植筋梁破坏图
表1 实验数据表
通过数据整理出试验梁的p-f对比图如下:
图7试验梁p-f对比图
4. 结论
通过对试验数据的分析和对试验过程的观察得到如下结论:与普通梁相比较植筋梁的承载能力有明显的下降,鉴于植筋梁的破坏裂缝出现在梁中新旧混凝土的接触面且开裂面垂直规则,裂缝只有两条且破坏处有明显的钢筋拔出现象,可知植筋梁由于其搭接构造的处理使其受力性能有所降低。
鉴于此有必要对植筋梁试验进行进一步的研究,如对钢筋的植入深度的试验研究,以进一步确定其最佳植入深度,满足工程性能和经济性的要求。
参考文献:
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[3] 徐凯讯;张尧舜.植筋技术在桥梁加固和拓宽中的应用[a]. 中国公路学会桥梁和结构工程学会一九九九年桥梁学术讨论会论
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