钢筋混凝土简支梁试验与结论
钢筋混凝土简支梁静载试验设计
钢筋混凝土简支梁静载试验设计一、试验目的和意义1.1 试验目的本次试验旨在通过对钢筋混凝土简支梁静载试验的设计与实施,验证理论计算结果的正确性,探究混凝土梁在静载作用下的受力特性,并为工程实践提供可靠数据支持。
1.2 试验意义通过本次试验,可以深入了解钢筋混凝土简支梁的受力规律及其破坏模式,为工程设计提供依据;同时,也可以检验结构设计和施工工艺的合理性,为后续工程建设提供参考。
二、试验对象和试件制作2.1 试验对象本次试验选取了一根长度为4m、截面尺寸为200mm×300mm、配筋率为1.5%的钢筋混凝土简支梁作为试验对象。
2.2 试件制作根据设计要求,在混凝土拌合料中加入适量水泥、粉煤灰等掺合料,并按照配合比进行拌和。
将拌好的混凝土倒入模具中振捣成型,并在其中嵌入预先布置好的钢筋骨架。
待混凝土凝固后,拆卸模具,对试件进行养护。
三、试验方案3.1 试验装置本次试验采用万能材料试验机作为载荷施加装置,同时还配备了测力传感器、位移传感器等测试设备。
3.2 试验方案本次试验采用三点弯曲法进行载荷施加。
首先在跨中点处安装两个支座,然后在跨中点上方垂直于梁轴线的位置处安装一个滑动梁。
在滑动梁上方放置一个万能材料试验机的下压头,在滑动梁下方放置一个测力传感器和位移传感器。
通过控制万能材料试验机的压力大小和速度,实现对钢筋混凝土简支梁的静载测试。
四、试验结果分析4.1 荷载-挠度曲线通过对钢筋混凝土简支梁静载试验数据的处理和分析,得到了荷载-挠度曲线。
从荷载-挠度曲线可以看出,在初期荷载作用下,钢筋混凝土简支梁呈现出较为线性的变形规律;随着荷载的不断增加,梁的变形逐渐加剧,直至达到极限承载力,出现明显的非线性变形现象。
4.2 破坏模式钢筋混凝土简支梁在静载作用下的破坏模式主要有两种:弯曲破坏和剪切破坏。
在本次试验中,钢筋混凝土简支梁最终发生了弯曲破坏。
通过对试验结果的分析可以看出,在荷载达到一定程度后,钢筋混凝土简支梁开始出现裂缝,随着荷载不断增加,裂缝逐渐扩大并合并成为较大的裂缝;最终,在荷载达到极限承载力时,钢筋混凝土简支梁发生了严重的弯曲破坏。
钢筋混凝土简支梁试验实验报告
钢筋混凝土简支梁试验实验报告一、实验目的本次试验的主要目的是通过对钢筋混凝土简支梁的试验,掌握其受力性能及破坏形式,了解其受力性能特点,并验证理论计算结果的可靠性。
二、实验原理1.钢筋混凝土简支梁受力分析原理钢筋混凝土简支梁在荷载作用下,由于其自重和外部荷载的作用,会产生弯曲变形。
在荷载增大时,梁中截面会出现应变和应力分布。
当荷载达到一定程度时,截面中最大应力超过了材料极限强度,就会发生破坏。
2.钢筋混凝土简支梁试验方法原理本次试验采用四点弯曲法进行测试。
具体方法是,在跨度一定的两个支座间加荷后,在跨中心线上测量中心挠度和沿截面高度方向上的应变值。
通过这些数据可以计算出截面内部应力及强度等参数。
三、实验设备与工具1.主要设备:万能材料试验机、数显位移传感器、数显应变仪、电子天平等。
2.主要工具:电动钻、螺丝刀、扳手、钢尺、直角尺等。
四、实验步骤1.试件制备根据设计要求,选用适当的混凝土配合比和钢筋规格,制备出符合要求的试件。
然后进行养护处理,保证其达到强度要求。
2.安装试件将试件放置在万能材料试验机上,并调整支座距离,使之与设计跨度一致。
然后固定好支座和夹具等部件。
3.进行试验在试件上施加荷载,并记录荷载值和相应的挠度值和应变值。
根据数据计算出截面内部应力及强度等参数,得到实验结果。
4.记录数据并分析将实验数据记录下来,并进行分析。
通过对结果的比较和分析,得出结论并验证理论计算结果的可靠性。
五、实验结果与分析本次实验得到了以下数据:最大承载力:XXXkN破坏形式:XXX弯曲刚度:XXX极限弯矩:XXX极限承载力:XXX通过对数据的分析,可以得出如下结论:1.最大承载力是指在试件破坏之前,试件所能承受的最大荷载。
本次试验中,最大承载力为XXXkN。
2.破坏形式是指试件在荷载作用下产生的破坏形态。
本次试验中,破坏形式为XXX。
3.弯曲刚度是指在试件弯曲过程中,梁的刚度大小。
本次试验中,弯曲刚度为XXX。
钢筋混凝土梁静载试验报告
一、
构件截面设计
1、确定梁的跨度
根据试验目的以及要求,本次试验拟采用两端简支的矩形截面形式钢筋混凝
土梁,综合考虑实验室试验设备和材料等因素,设计钢筋混凝土梁(如下图 1
所示)的跨度为 1500mm,计算跨径0 为 1300mm,试验时荷载采用在跨中位置
施加 1 个集中荷载的方式,荷载大小 P=80KN。
图1
2、确定梁截面尺寸
1)由梁的高跨比 0 确定梁的高度
对独立梁,依据相关规范和要求有:
1
≥
0 12
计算可得 ≥ 125mm,现取梁高 = 250mm,满足规范要求。
2)由梁的高宽比 确定梁的宽度b
梁的高宽比 可选 2~2.5,考虑试验材料及 模板试验条 件,选用 梁宽
= 200mm,则横截面形式和尺寸如下图 2 所示。
2 + 0.6p
,
= 1 × 1 × 1 × 0.45 × 10−3 × 200 × 220
×
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
0 = 0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ085 × 666 = 56.61
0 = 0.085 × 1238 = 105.23
0 = 0.085 × 180 = 15.3
3、配筋计算
试验提供钢筋级别 HRB335,箍筋级别可选用 HPB235,设计荷载为跨中集中
荷载 P=80KN 作用,考虑本试验实际加载情况,
则计算配合比:
0 : 0 : 0 : 0 = 316: 666: 1238: 180
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。
钢筋混凝土简支梁试验实验报告
钢筋混凝土简支梁试验实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过对钢筋混凝土简支梁的试验, 掌握梁的受力性能, 了解梁的破坏形态和破坏机理, 以及掌握梁的设计方法。
二、实验原理钢筋混凝土简支梁是一种常见的结构形式, 其受力性能主要由梁的几何形状、材料性质和荷载大小等因素决定。
在实验中, 我们主要关注以下几个方面:1.梁的受力状态在荷载作用下, 梁会发生弯曲变形, 产生弯矩和剪力。
弯矩和剪力的大小和分布情况决定了梁的受力状态。
2.梁的破坏形态当荷载达到一定大小时, 梁会发生破坏。
破坏形态主要有弯曲破坏、剪切破坏和挤压破坏等。
3.梁的设计方法根据梁的受力状态和破坏形态, 可以采用不同的设计方法来确定梁的尺寸和钢筋配筋。
三、实验装置和材料本次实验采用的是静载试验法, 实验装置包括试验机、测力传感器、位移传感器和数据采集系统等。
试验材料为混凝土和钢筋, 混凝土强度等级为C30, 钢筋型号为HRB400。
四、实验步骤1.制作试件根据设计要求, 制作出符合要求的钢筋混凝土简支梁试件。
2.安装试件将试件安装在试验机上, 并调整试验机的荷载和位移控制系统。
3.施加荷载逐渐施加荷载, 记录荷载和位移数据, 并观察试件的变形情况。
4.记录数据在试验过程中, 需要记录荷载、位移、应变等数据, 并及时进行处理和分析。
5.分析结果根据试验数据, 分析梁的受力状态、破坏形态和破坏机理, 并进行设计计算。
五、实验结果本次实验的试件尺寸为200mm×300mm×2000mm, 荷载施加方式为集中荷载。
试验结果如下:1.荷载-位移曲线试验中记录了荷载-位移曲线, 如图1所示。
从图中可以看出, 在荷载逐渐增加的过程中, 试件的位移也逐渐增加, 直到试件发生破坏。
2.破坏形态试件的破坏形态如图2所示。
从图中可以看出, 试件发生了弯曲破坏, 破坏位置在距离支座较远的位置。
3.破坏机理试件的破坏机理主要是由于弯矩作用下, 混凝土受到拉应力和钢筋受到压应力, 导致混凝土的开裂和钢筋的屈服和断裂。
钢筋混凝土简支梁实验分析
钢筋混凝土简支梁实验分析标题:钢筋混凝土简支梁实验分析导言:钢筋混凝土(Reinforced Concrete, 简写为RC)简支梁是土木工程中常见的结构构件,具有重要的承载功能和使用价值。
本文将通过实验分析,探讨钢筋混凝土简支梁的力学性能、破坏形态以及设计优化等方面,以帮助读者更全面、深刻地理解这一主题。
一、实验设计及测试方法(简化)1. 实验目的和背景2. 实验步骤和装置概述3. 材料准备与测量要点4. 加载方案与响应5. 测量数据记录与分析二、力学性能分析1. 荷载-挠度曲线的绘制与分析2. 弯曲刚度与挠度控制3. 极限承载力与破坏形态4. 受力性能的影响因素三、梁的设计优化1. 梁截面设计与选取原则2. 钢筋布置及受力性能优化3. 材料的选择与梁的性能4. 确定截面尺寸与配筋比例的计算结论:通过对钢筋混凝土简支梁实验的分析,我们可以得出以下结论:1. 研究了钢筋混凝土简支梁的力学性能,包括荷载-挠度曲线、弯曲刚度、极限承载力和破坏形态。
2. 梁的设计中,应注重截面设计与选取原则、钢筋布置和受力性能优化等方面的考虑。
3. 材料的选择与梁的性能密切相关,需在设计过程中充分考虑。
4. 确定截面尺寸与配筋比例的计算是保证梁的承载能力和稳定性的重要一环。
观点和理解:作为一种常用的建筑材料,钢筋混凝土在工程中的应用广泛。
通过实验分析钢筋混凝土简支梁的力学性能,我们可以深入了解其受力性能和设计优化的考虑因素。
梁截面的设计和选取,以及钢筋布置的合理性对梁的性能具有重要影响。
材料的选择和与梁的性能之间的关系也需要被充分考虑。
只有综合考虑所有这些因素,才能保证钢筋混凝土简支梁的安全性和可靠性。
参考文献:- 《混凝土结构基本理论与应用(第三版)》,姜信宇编著,中国建筑工业出版社,2018年。
- 《结构力学导论(第三版)》,傅健译,俞飞主编,清华大学出版社,2015年。
- 《钢筋混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)》,中国建筑工业出版社,2011年。
钢筋混凝土简支梁的正截面受弯承载力试验报告
5.随着试验的进行注意仪表及加荷装置的 粘贴好手持式应变仪的脚标,装好百分表
在标准荷载作用下持续时间不宜小于30min
在达到标准荷载以前,每级加载值不宜 大于标准荷载值的20%;超过标准荷载 值后,每级加载值不宜大于标准荷载值 的10%。
加载到达开裂荷载计算值的90%以后, 每级加载值不宜大于标准荷载值的5%。
加载到达破坏荷载计算值的90%以后, 每级加载值不宜大于标准荷载值的5%。
每级荷载的持续时间不应小于10min 在标准荷载作用下持续时间不宜小于
混凝土表面应变测点:纯弯段混凝土表面电阻 应变片测点为每侧四点(压区顶面一点,受拉 主筋处一点,中间两点),并在应变片测点处 对应地布置手持应变仪测点。
挠度测点布置:在跨中一点,支座各一点及分 配梁加载点各一点安装百分表。
进行1~3级预载,测读数据,观察试件、 装置和仪表工作是否正常并及时排除故 障。预加载值不宜超过试件开裂荷载计 算值的70%
将标准荷载下应变及挠度的计算值与实 测值进行比较
对梁的破坏形态和特征做出评定
六、虚拟演示
1、变形图(正视图) 2、变形图(轴测图) 3、位移图(正视图) 4、位移图(轴测图) 5、SZ应力图(正视图) 6、SZ应力图(轴测图) 7、MISE应力图(正视图) 8、 MISE应力图(轴测图)
试件材料的力学性能:钢筋和混凝土的 实测强度,钢筋和混凝土的弹性模量
根据实测截面尺寸和材料力学性能算出 梁的开裂荷载和破坏荷载,以及标准荷 载下的应变和挠度值
钢筋混凝土简支梁受弯破坏试验
钢筋混凝土简支梁受弯破坏试验1.1 钢筋混凝土简支梁的定义钢筋混凝土简支梁,顾名思义,就是由钢筋和混凝土组成的简支梁。
简支梁是一种桥梁结构,它的特点是只有两个支点,没有其他支撑点。
这种结构在我们的日常生活中非常常见,比如我们走过的那些桥,大部分都是简支梁结构。
1.2 钢筋混凝土简支梁受弯破坏试验的目的那么,为什么要对钢筋混凝土简支梁进行受弯破坏试验呢?原因很简单,就是因为这种结构容易发生弯曲破坏。
如果我们能够了解这种破坏的特点和规律,就可以更好地设计和使用这种结构,从而提高它的安全性和使用寿命。
2.1 试验前的准备工作在进行受弯破坏试验之前,我们需要做好一系列的准备工作。
我们需要选择合适的钢筋混凝土简支梁模型;我们需要制定详细的试验方案;我们需要准备好各种试验设备和材料。
2.2 试验过程中的关键参数在试验过程中,我们需要关注一些关键参数,以便更好地了解钢筋混凝土简支梁的受弯性能。
这些参数包括:梁的几何尺寸、材料性能、荷载大小等。
通过对这些参数的测量和分析,我们可以得出关于钢筋混凝土简支梁受弯破坏的一些重要结论。
3.1 试验结果分析经过多次试验和分析,我们发现钢筋混凝土简支梁的受弯破坏具有一定的规律性。
当梁的截面尺寸较小时,其承载能力较强;当梁的截面尺寸较大时,其承载能力较弱;当荷载大小适中时,梁的承载能力最为稳定。
3.2 试验结论与建议根据上述试验结果,我们可以得出以下结论和建议:在设计和使用钢筋混凝土简支梁时,应尽量选择合适的截面尺寸;在选择材料时,应注重其力学性能;在施加荷载时,应遵循安全规范和操作规程。
通过对钢筋混凝土简支梁受弯破坏试验的研究,我们不仅可以了解这种结构的性能特点和规律性,还可以为实际工程提供有益的参考和借鉴。
希望通过我们的努力和探索,能够为建筑行业的进步和发展做出一份微薄的贡献!。
《建筑结构试验》实验报告之混凝土简支梁的破坏性试验
《建筑结构试验》实验报告课程名称:《建筑结构试验》实验名称:混凝土简支梁的破坏性试验院(系):土木工程学院专业:土木工程专业2008 年《建筑结构试验》实验报告课程名称:《建筑结构试验》实验项目名称:试验3 钢筋混凝土简支梁试验实验类型:综合性实验地点:结构实验室实验日期;2008年一、实验目的和要求1、掌握制定结构构件试验方案的原则及试验的加荷方案和测试方案。
2、观察钢筋混凝土试件从开裂、受拉钢筋屈服、直至受压区混凝土被压碎这三个阶段的受力与破坏的过程。
3、能够对使用使用荷载作用下受弯构件的强度、刚度以及裂缝宽度等进行正确计算。
4、进一步学习常用仪表的选择和使用操作方法。
5、掌握测量数据的整理、分析和表达。
二、实验内容1、试件的安装:由四人把电阻应变片粘贴好的砼试件抬到结构试验室安装地,另外四人把反力架的螺帽旋开把钢横梁(每两人抬一边),再把试件搁置到横梁上。
量取距离做好记号,安装分配梁并固定好;同时,另外同学把电阻应变片导线与静态电阻应变仪连接好,并做好记录进行编号一一对应检查,确保准确无误。
取分配梁的中间点位置安装液压千斤顶(在其上面有机械式传感器)。
最后再次检查各螺帽是否拧紧,检查导线是否一一对应,检查仪器是否正常工作。
2、试验过程:第一步,预先加荷载,以确保仪器能正常工作和各接触点接触是否到位。
第二步,开始按照预先设定的荷载进行加载。
在加载的同时,我们在观察构件表面的和仪器数据。
第三步,在加载到我们预先计算好开裂荷载前时,我们特别的慢慢的加载防止因为加载过快而导致不能看得到开裂的准确荷载。
在这一步,看到在荷载作用下,梁上部受拉混凝土开始出现裂缝,随着荷载加大,裂缝不断延伸,宽度不断扩大。
第四步,当构件出现裂缝后,就一直加载到受压区混凝土被压碎。
在这过程中看见混凝土被慢慢的压碎。
三、加载和测试方案设计1、利用静载反力试验台上液压设备和荷载分配梁系统,对梁跨三分点处施集中荷载,使梁在跨中形成纯弯段。
钢筋混凝土简支梁实验.docx
钢筋混凝土简支梁实验.docx【范本一】钢筋混凝土简支梁实验1. 实验目的1.1 确定钢筋混凝土简支梁的抗弯承载力。
1.2 分析钢筋混凝土简支梁在弯曲荷载作用下的变形和开裂形式。
2. 实验原理2.1 简支梁的受力分析理论。
2.2 钢筋混凝土的弯曲破坏机制。
2.3 弯曲试验方法及相关标准。
3. 实验设备和材料3.1 实验设备:压力机、加载仪、传感器等。
3.2 实验材料:钢筋混凝土梁、加载试件等。
3.3 实验环境条件:恒定的室温、平整的试验台面。
4. 实验步骤4.1 准备工作:清理试验台面、组装加载装置等。
4.2 预备工作:进行试样的检查、测量试样尺寸等。
4.3 弯曲试验:按照标准要求进行加载、记录加载力及位移等数据。
4.4 数据处理:计算实验中的各项指标、绘制曲线图等。
4.5 结果分析:对实验结果进行分析及讨论。
5. 实验结果及分析5.1 实验数据:加载力-位移曲线、裂缝形态记录等。
5.2 强度评定:根据实验结果进行抗弯承载力的评定。
6. 结论与讨论6.1 结论:本次实验得出的结论。
6.2 错误分析:可能存在的误差来源及解决方案。
6.3 对结果的讨论:对实验结果进行进一步的讨论及推论。
6.4 实验改进建议:对实验方法及装置的改进意见。
7. 附录7.1 实验记录表格及数据统计。
7.2 弯曲试验标准及相关资料。
8. 参考文献【文档涉及附件】1. 实验数据记录表格2. 加载力-位移曲线图【法律名词及注释】1. 钢筋混凝土:一种由钢筋与混凝土共同构成的材料,具有较高的强度和韧性。
2. 简支梁:一种受力方式为悬臂支持的横梁结构,在两端支点上具有转动自由度。
【范本二】钢筋混凝土简支梁实验1. 引言1.1 实验背景:钢筋混凝土简支梁是常见的工程结构,其抗弯承载能力对于工程设计和施工具有重要意义。
1.2 研究目的:通过钢筋混凝土简支梁的弯曲试验,探究其抗弯性能和破坏机制,为工程结构的设计和优化提供实验依据。
2. 实验原理2.1 简支梁受力分析:简支梁在受弯曲力作用下,产生弯矩和剪力,具有一定的变形能力。
钢筋混凝土简支梁静力荷载试验
钢筋混凝土简支梁静力荷载试验篇一:钢筋混凝土简支梁静力荷载试验模板范本(风格一)一:引言本文档旨在对钢筋混凝土简支梁的静力荷载试验进行详细的记录和说明,以便于后续的数据分析和结论总结。
二:试验目的本试验旨在研究钢筋混凝土简支梁在静力荷载作用下的变形、应力分布和破坏特性,为结构设计和强度评估提供依据。
三:试验方案1. 试验梁的准备a. 根据设计要求制作试验梁,包括混凝土配合比、钢筋布置等。
b. 确保试验梁的尺寸、质量和材料符合设计要求。
2. 试验设备准备a. 准备静力荷载装置,包括加载框架、加载器、传感器等。
b. 确保试验设备的安全可靠。
3. 试验步骤a. 在试验梁上标定测点,包括应变计、位移计等。
b. 在试验梁上施加预定静力荷载。
c. 监测和记录试验梁的变形、应力、位移等数据。
d. 在试验过程中进行荷载控制和监测。
4. 试验结束a. 停止加载并卸载试验梁。
b. 检查试验梁是否有明显破坏,记录破坏形态。
c. 汇总试验数据和观测结果。
四:试验参数1. 静力荷载大小及加载方式2. 试验梁的几何尺寸和材料性质3. 试验梁的支座刚度和约束条件五:试验数据记录与分析1. 变形数据记录和分析a. 变形测点布置和数据记录方法b. 变形曲线绘制和分析2. 应力数据记录与分析a. 应力测点布置和数据记录方法b. 应力分布图绘制和分析3. 破坏形态记录和分析a. 破坏位置和形态描述b. 破坏机制分析和讨论六:试验结论根据试验结果和数据分析,总结钢筋混凝土简支梁在静力荷载作用下的变形特性、应力分布和破坏机制。
七:附录本文档涉及的附件包括试验梁的制作图纸、试验数据表格和观测记录。
八:法律名词及注释1. 钢筋混凝土:一种复合材料,由钢筋和混凝土组成。
2. 简支梁:两端支座可以完全阻止梁的平移和转动的梁。
3. 静力荷载:静止的外部力或力矩作用于结构物的荷载。
4. 应变计:用于测量材料或结构在受力时的应变变化的传感器。
5. 位移计:用于测量结构或构件在受力或受荷时的位移变化的装置。
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。
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。
钢筋混凝土简支梁实验
钢筋混凝土简支梁实验梁是最常见的受弯构件,受弯构件的破坏主要是在纯弯矩M作用下的正截面破坏和弯矩M、剪力Q共同作用下的斜截面破坏。
如图3-1所示。
故需进行正截面承载能力计算和斜截面承载能力计算一、受弯构件的截面形式及尺寸①截面形式梁最常用的截面形式有矩形和T形。
根据需要还可做成花篮形、十字形、I形、倒T形和倒L形等,如图3-2。
现浇整体式结构,为便于施工,常采用矩形或T形截面;在预制装配式楼盖中,为搁置预制板可采用矩形、花篮形、十字形截面;薄腹梁则可采用I形截面。
②截面尺寸◆梁的截面高度与跨度及荷载大小有关。
从刚度要求出发,根据设计经验,对一般荷载作用下的梁可参照表3-1初定梁高。
◆梁截面宽度b与截面高度的比值b/H,对于矩形截面为1/2~1/2.5,对于T形截面为1/2.5~1/3.◆为了统一模板尺寸和便于施工,梁截面尺寸应按以下要求取值:梁高为200、250、300、350……750、800mm,大于800 mm时,以100 mm 为模数增加。
梁宽为120、150、180、200、220、250,大于250 mm时,以50 mm为模数增加。
③支承长度当梁的支座为砖墙(柱)时,梁伸入砖墙(柱)的支承长度,当梁高≤500 mm时,≥180 mm;>500mm时,≥240 mm。
当梁支承在钢筋混凝土梁(柱)上时,其支承长度≥180 mm。
二、钢筋布置梁中的钢筋有纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋和架立筋①纵向受力钢筋用以承受弯矩在梁内产生的拉力,设置在梁的受拉一侧。
当弯矩较大时,可在梁的受压区也布置受力钢筋,协助混凝土承担压力(即双筋截面梁),纵向受力钢筋的数量通过计算确定。
a.直径:常用直径d=10~25mm。
当梁高≥300mm时,d≥10mm;梁高<300mm 时,d≥8 mm。
直径的选择应当适中,直径太粗则不易加工,并且与混凝土的粘结力亦差;直径太细则根数增加,在截面内不好布置,甚至降低受弯承载力。
大工12秋《土木工程实验》(二) 实验报告
姓名:报名编号:学习中心: 奥鹏远程教育福州学习中心(直属)[30]层次: 专升本(高起专或专升本)专业: 土木工程实验一: 混凝土实验一、实验目的: 1、熟悉混凝土的技术性质和成型养护方法;2.测定和评价混凝土拌和物的工作性(和易性);3.通过测定混凝土立方体抗压强度, 熟悉有关强度的评定方法。
二、配合比信息:1. 基本设计指标(1)设计强度等级C30(2)设计砼坍落度30-50mm2. 原材料(1)水泥: 种类P.C 强度等级32.5 Mpa(2)砂子: 种类河砂细度模数 2.6(3)石子: 种类碎石粒级5—3.15mm连续级配(4)水: 洁净的淡水或蒸馏水三、实验内容:第1部分: 混凝土拌合物工作性的测定和评价1、实验仪器、设备:电子称、量筒(200m1, 1000m1)、拌铲、小铲、金属底第2部分: 混凝土力学性能检验1、实验仪器、设备: 振动台、压力试验机、标准试模、标准养护室压力试验机控制面板。
四、实验结果分析与判定:(1)混凝土拌合物工作性是否满足设计要求, 是如何判定的?答:满足设计要求。
坍落度在30-50范围内, 且粘聚性与保水性良好, 则判断为满足要求, 否则, 不满足。
粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打。
此时, 如果锥体逐渐下沉出表示粘聚性良好, 如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象, 则表示粘聚性不好。
保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评定, 坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出, 锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露, 表明此混凝土拌和物的保水性能不好。
如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出, 则表示此混凝土拌和物保水性良好。
(2)混凝土立方体抗压强度是否满足设计要求。
是如何判定的?答:不满足设计要求。
判定依据:以3个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。
3个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超群中间值的15%时, 则把最大及最小值一并舍除, 取中间值作为该组试件的抗压强度值。
钢筋混凝土简支梁正截面破坏试验报告
钢筋混凝土简支梁正截面破坏试验报告一、试验目的1、复习土木工程材料混凝土配合比设计及浇筑过程。
2、了解受弯构件正截面强度、挠度及裂缝开展特征。
3、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与超筋梁的破坏特征。
4、测定破坏弯矩,验证受弯构件正截面强度的计算方法。
5、初步了解构件静力试验过程和方法,逐步培养学生的实验能力。
二、试验方法与测试内容(一)试验方法1、试件特征(1)材料混凝土强度等级C20钢筋HRB235级(2)试件尺寸及配筋:试件尺寸及配筋如图1示(纵向受力钢筋的混凝土净保护层为15mm)。
2、仪表布置(如图2示)(1)百分表(或位移传感器)三个,用以测量梁跨中挠度及支座沉降。
(2)静态电阻应变仪四台,用以测量梁截面应变分布(S6、S12为钢筋应变片,S1~S5、S7~S11为混凝土应变片)。
(3)放大镜二个(观察裂缝)。
(4)刻度放大镜一个(观察裂缝宽度)。
(5)钢尺一把(测量裂缝间距)。
(6)HB铅笔数只(用来描绘裂缝开展情况)。
3、加荷装置(1)在加荷架上,用千斤顶通过分配梁进行两点对称加载,使试件跨中有一长100cm 的纯弯段。
(2)构件两端支座构造应保证端部转动及水平受约束,基本符合铰支承的要求。
(3)试件安装就位后,应检查、校正其位置,以达到几何对中要求。
4、加荷方法(1)采用分级加荷,开裂前每级加荷量约取5~10%的破坏荷载;开裂后每级加载量增为15%的破坏荷载;接近破坏荷载时,加载量取5%的破坏荷载;从零载逐级加至破坏为止。
(2)每次加荷后静停三分钟,使试件变形趋于稳定后再读记仪器读数,加荷时间间隔控制10分钟。
5、试件破坏标志受弯构件在加载或持载过程中出现下列标志之一者,即认为该结构构件达到或超过承载力极限状态。
(1)对有明显物理流限的热轧钢筋,其受拉主钢筋应力达到屈服强度,受拉应变达到0.01;无明显物理流限的钢筋,其受拉主钢筋的受拉应变达到0.01。
(2)受拉钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm。
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;
钢筋混凝土简支梁实验
钢筋混凝土简支梁实验在建筑工程领域,钢筋混凝土结构是广泛应用的一种结构形式。
为了深入了解其力学性能和工作原理,钢筋混凝土简支梁实验是一项重要的研究手段。
首先,让我们来了解一下什么是钢筋混凝土简支梁。
简支梁是一种在梁的两端仅有简单支撑,梁体在支撑处可以转动但不能移动的结构。
在实际工程中,如房屋建筑的楼板梁、桥梁的跨中部分等,都常常采用简支梁的形式。
进行钢筋混凝土简支梁实验前,需要进行一系列的准备工作。
实验材料的选取至关重要,包括水泥、沙子、石子、钢筋等。
水泥的强度等级要符合设计要求,沙子和石子的颗粒大小和级配要合理,以保证混凝土的和易性和强度。
钢筋的种类、直径和强度也需要根据实验设计精确选择。
实验设备也是不可或缺的一部分。
加载装置通常采用液压千斤顶或者机械千斤顶,能够对梁体施加逐渐增大的荷载。
测量仪器包括位移传感器、应变片等,用于测量梁在加载过程中的变形和应变情况。
此外,还需要准备好制作梁体的模板、振捣工具等。
在制作钢筋混凝土简支梁试件时,要严格按照设计的尺寸和配筋要求进行。
首先,将模板搭建好,确保尺寸准确、牢固。
然后,在模板内铺设钢筋,钢筋的布置要符合设计要求,保证受力均匀。
接下来,将搅拌好的混凝土浇筑到模板内,并使用振捣工具振捣密实,以排除混凝土中的气泡,提高混凝土的密实度和强度。
浇筑完成后,要进行养护,保持适宜的温度和湿度,使混凝土充分水化,达到设计强度。
实验开始时,将制作好的简支梁试件放置在支座上,确保梁体处于正确的受力状态。
然后,通过加载装置逐渐施加荷载。
在加载过程中,要密切观察梁体的变形情况,记录位移和应变的数据。
随着荷载的逐渐增加,梁体会经历不同的阶段。
在弹性阶段,梁体的变形与荷载成正比,卸载后变形能够完全恢复。
当荷载超过一定值后,梁体进入屈服阶段,变形迅速增大,钢筋开始屈服。
继续加载,梁体进入破坏阶段,混凝土出现裂缝,最终梁体破坏。
通过对实验数据的分析,可以得到梁体的承载能力、变形性能、裂缝开展情况等重要参数。
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钢筋混凝土简支梁试验与结论
本试验是为了研究钢筋商品混凝土的强度和刚度,主要测定其强度、安全度、抗裂度及各级荷载作用下的挠度和裂缝情况,另外就是测量控制区段的应变大小和变化,找出刚度随外荷载变化的规律。
一、钢筋商品混凝土概述
a . 钢筋商品混凝土共同作用钢筋商品混凝土(英文:Reinforced Concrete或Ferroconcrete或简写为rc),工程上常被简称为钢筋砼。
是指通过在商品混凝土中加入钢筋与之共同工作来改善商品混凝土性质的一种组合材料,为加劲商品混凝土最常见的一种形式。
钢筋商品混凝土结构钢筋商品混凝土结构是指用配有钢筋增强的商品混凝土制成的结构。
承重的主要构件是用钢筋商品混凝土建造的。
包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋商品混凝土结构的建筑物。
用钢筋和商品混凝土制成的一种结构。
钢筋承受拉力,商品混凝土承受压力。
具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。
用在工厂或施工现场预先制成的钢筋商品混凝土构件,在现场拼装而成。
素商品混凝土简支梁在外加集中力和梁的自身重力作用下,梁截面的上部受压,下部受拉。
由于商品混凝土的抗拉性能差,只要梁的附近截面的受拉边缘商品混凝土一开裂,梁就会突然断裂;破坏前变形很小,没有预兆,属于脆性破坏。
为了改变这种情况,在截面受拉区域的外侧配置适量的钢筋构成钢筋商品混凝土梁。
钢筋主要承受梁中和轴以下受拉区的拉力,商品混凝
土主要承受梁中和轴以上受压区的压力。
由于钢筋的抗拉能力和商品混凝土的抗压能力都很大,即使受拉区的商品混凝土开裂后梁还可能继续承受相当大破坏。
破坏前,变形较大,有明显预兆,属于延性破坏类型。
可见,与素商品混凝土梁相比,钢筋商品混凝土梁的承载能力和变形能力都有很大提高,并且钢筋与商品混凝土两种材料的强度都能得到较充分的利用。
为了使钢筋和商品混凝土能够协同工作,需要商品混凝土在硬化后与钢筋之问有良好的黏结力,从而可靠地结合在一起,共同变形、共同受力。
由于钢筋和商品混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近,当温度变化时钢筋与商品混凝土之间不会产生由温度变化引起的较大的相对变形造成的黏结破坏。
在设计和施工中,钢筋的端部要留有一定的锚固长度,有的还要做弯钩,以保证可靠地锚固,防止钢筋受力后被拔出或产生较大的滑移;钢筋的布置和数量应由计算和构造要求确定。
b. 结构功能的极限状态
极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。
(1)承载能力极限状态。
结构或构件到达最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态,称为承载能力极限状态。
当结构或构件由于材料强度不够而破坏,或因疲劳而破坏,或产生过大的塑性变形而不能继续承载,结构或构件丧失稳定,结构转变为机动体系时,结构或构件就超过了承载能力极限状态。
超过承载力极限状态后,结构或构件就不能满足安全性的要求。
(2)正常使用极限状态。
结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极
限状态。
例如,当结构或构件出现影响正常使用的过大变形、过宽裂缝、局部损坏和振动时,可认为结构或构件超过了正常使用极限状态,结构或构件就不能保证适用性和耐久性的功能要求。
二、试验方案
为了研究钢筋商品混凝土的强度和刚度,主要测定其强度安全度、抗裂度及各级荷载作用下的挠度和裂缝发展情况,另外就是测量控制区段的应变大小和变化,找出刚度随外荷载变化的规律。
梁的实验荷载一般比较大,多点加载常采用同步液压加载方法。
构建试验荷载的布置应符合设计规定,当不能符合时,应采用等效荷载的原则进行代换,使构件试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。
试验一般采用分级加载,在标准荷载以前分5级。
作用在试件上的试验设备质量及试件自重等应作为第一级荷载的一部分。
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(包括底面和侧面),测量斜裂缝时,应取斜裂缝最大处测量。
每级荷载下的裂缝发展情况应随试验的进行在构件上绘出,并注明荷载级别和裂缝宽度值。
为准确测定开裂荷载值,试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Pk 的5%。
依据“钢筋商品混凝土预制构件质量检验评定标准”的规定: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。
a 正截面强度破坏,其中包括:1.是受压商品混凝土破损;2.是纵向受拉钢筋被拉断;3.是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带达到1.5 mm。
b 斜截面强度破坏,其中包括:1.是受压区商品混凝土剪压或斜拉破坏2.是箍筋达到或超过屈服强度后致使斜裂缝宽度达到1.5 mm;3.是商品混凝土斜压破坏。
c 受力筋在端部滑脱或其他锚固被破坏。
三、试验设备和仪器
a 试验构件为一普通钢筋商品混凝土简支梁,截面尺寸为120mmx200 mm。
商品混凝土等级为C20;钢筋:HPB235,主筋为2 φ14。
b 加荷设备可用“同步液压操控台”配置JS一5O型液压缸,或采用手动油泵配置JS一50型液压缸(或千斤顶)。
c 静态电阻应变仪。
d 百分表、曲率计及表架。
e 刻度放大镜、钢卷尺等。
f 压力传感器。
四、试验步骤
a 按标准荷载的20%分级算出加载值。
自重和分配梁作为初级荷载计人。
b 在开裂荷载前和接近破坏荷载前,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值和破坏荷载值。
c按电子应变片的粘贴技术要求贴好应变片,做好防潮处理,引出接线;同时粘贴好手持式引伸仪脚标插座和装好挠度计或百分表。
d 进行1 -3次预载,预载取开裂弯矩M的30%,M=1.55 其中:h为梁截面高度,当截面高度h>2 000mm或h
e正式试验。
自重及分配梁等应作为第一级荷载值,不足20%Pk 或40%Pk时,则用外加荷载补足。
每级停歇5 min,并在前后2次加载的中间时间内读数,试验数据见表1。
五、结语钢筋商品混凝土或预应力商品混凝土简支梁在中小跨径桥梁中应用最为广泛。
通过对钢筋商品混凝土梁的强度、刚度及抗裂度的试验测定,使我们进一步熟悉了钢筋商品混凝土受弯构件试验的一般过程。
希望此文,桥梁建筑能有所帮助。