钢筋混凝土简支梁实验指导书(修)

钢筋混凝土梁正截面实验指导书
一、 实验目的
1通过对钢筋混凝土梁的承载力、挠度、钢筋 应变及裂缝等参数的测定，了解钢筋混
凝土梁受弯构件（适筋梁）受力破坏的一般过程；
2•通过试验验证钢筋混凝土受弯构件平均应变平截面假定的正确性。

3•通过试验加深对适筋钢筋混凝土受弯构件正截面受力特点、变形性能和裂缝开展规 律的理解。

4•掌握实验数据的分析、处理和表达方法，提高分析和解决问题的能力。

二、 试验内容
1量测各级荷载作用下试验梁的截 面应变。

2 •估计试验梁的开裂荷载，观察裂 缝的出现，实测试验梁的开裂荷载。

3•量测试验梁裂缝的宽度和间距， 记录试验梁破坏时裂缝 的分布情况。

4•量测试验梁在各级荷载作用下的挠度。

5•估计试验梁的破坏荷载，观察试验梁的破坏形态，实测试验梁的破坏荷载。

三、 实验设备和仪器
1试件一钢筋混凝土简支梁 1根、尺寸及配筋如图所示。

混凝土设计强度等级：C25
钢筋：纵筋2松，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：$6@ 100,1级 试件尺寸：
b = 100mm ; h = 160mm ; L = 1000mm ; 制作和养护特点：常温制作与养护 2 •实验所需仪器：
手动螺旋千斤顶1个，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；反力装置
1套。

四、实验方案
为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。

1.
加载装置
4——400——4— 3CH0
— 300
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。

作用在试件上的实验设备重量及试件自重
等应作为第一级荷载的一部分。

确定试件的实
际开裂荷载和破坏荷载时，应包括试件自重和
作用在试件上的垫板，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）。

2.测试内容及测点布置
测试内容钢筋及混凝土应变、挠度和裂缝
宽度等。

本次实验测试具体项目：正截面应变；
图3- 2加载装置图
纵向受力钢筋应变；梁挠度；裂缝发展情况；开裂荷载；屈服荷载；破坏荷载。

纯弯区段混凝土表面布置5个电阻应变片（自行设计测点位置），实验前完成应变片粘
贴工作。

另外梁内受拉主筋布有电阻应变片1片。

挠度测点三个：跨中测点1个，支座沉降点（2个）。

3.实验步骤
实验为半开放式：实验前，学生应仔细阅读实验指导书，了解实验过程，在指导教师解
答提问、讲明注意事项之后，由学生自己提具体实施方案，经指导教师同意后，分组（每组不多于10人）自行操作实验。

教师给出实验所需的仪器设备并实时指导。

具体实验步骤如下：
（1）考察实验场地及仪器设备，听实验介绍，写出实验预习报告。

（2）试件安装及实验装置检查。

a.安装支座、试件。

要求位置准确、稳定、无偏斜。

b.贴电阻应变片（程序为：构件表面磨平处理；表面清洗；贴应变片：不作防护），要求
位置准确；粘贴牢固，无气泡等；
c.安装百分表。

要求垂直、对准；
d.安装分配梁。

分配梁支撑位于梁跨的三分点处。

要求位置准确、稳定、无偏斜。

e.安装手动油压千斤顶和压力传感器。

连接传感器和测力仪。

要求位置准确、稳定、无偏
斜。

f.最后检查实验装置是否稳定、偏斜及位置是否准确；仪表是否正常工作。

（3）测量梁实际跨度、截面尺寸、加载点位置、混凝土应变片位置等。

(4)预加载实验(按破坏荷载的20%考虑，)。

按1〜3级预加载(0-2kN-3kN-4kN ),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。

预载值的大小，必须小于构件的开裂荷载值。

然后卸载至0。

( 5)仪表调零或读仪表初值并记录。

画记录图、表，作好记录准备。

( 6)正式加载实验。

本次实验加载制度：分级加载，混凝土开裂前，每级加载2kN，开裂后，每级加载4kN ,
纵向钢筋受力屈服后，按跨中位移控制，每级加载2mm。

加载每级停歇时间5分钟，在读
数稳定时读数并记录，数据填入记录表内。

4．注意事项
进行破坏实验时，应根据预先估计的可能破坏情况做好安全防范措施，以防损坏仪器设备和造成人员伤亡事故。

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，应取斜裂缝最大处测量。

每级荷载下的裂缝发展情况应随实验的进行在构件上绘出，并注明荷载级别和裂缝宽度值。

当试件达到承载能力极限状态时，注意观察试件的破坏特征并确定其破坏荷载值。

规定：当发现下列情况之一时，即认为该构件已经达承载能力极限状态(破坏) 。

在对构件进行抗裂检验中，当在规定的荷载持续时间内出现裂缝时，应取本级荷载值与
前一级荷载值的平均值作为其开裂荷载实测值；当在规定的荷载持续时间结束后出现裂缝时，应取本级荷载值作为其开裂荷载实测值。

依据“钢筋混凝土预制构件质量检验评定标准” ，试件的破坏荷载值：
1 )正截面强度破坏。

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；
箍筋达到或超过屈服强度后致使斜裂缝宽度达到 1.5mm；
混凝土斜压破坏。

3)受力筋在端部滑脱或其它锚固破坏。

5．实验记录参考图表
1 ) 应变记录参考表
处）。

四、实验报告的编写
实验报告包括如下项目：
（一）实验名称、班级、姓名、学号
（二）实验目的
（三）实验方案
（四）实验分析
1.截面应力、应变分析
（1）绘制截面应力图
利用混凝土应变测试数据，绘制梁正截面应变图，分析截面应力是否符合现有理论。

（2）绘制荷载一钢筋应变曲线（按比例绘制，用方格纸画图）
2.挠度分析
（1）计算理论值
依据实测截面有效高度h。

、混凝土弹性模量E c等近似计算跨中挠度理论值，或用有限元程序计算。

（2）分析各点实测挠度值
跨中挠度等于相应百分表读数减去支座沉降在该点产生的影响。

绘制荷载一挠度曲线和构件变形曲线（理论、实测曲线）（按比例绘制，用方格纸画图）
（3）挠度结果比较
计算挠度比值（=实测值/理论值），分析差异。

3.开裂荷载、破坏荷载
将各实测值与理论值比较，并分析差异原因。

4.绘制开裂后各级荷载下的裂缝分布图。

（用方格纸画图，只画梁的一个侧面裂缝分
布图）。

5.用文字叙述梁的破坏形态和特征。

（五）综合结论
（六）附件-实验原始数据。