适筋梁受弯破坏试验设计方案
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适筋梁受弯破坏试验设计方案
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2020年4月19日
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2020年4月19日
L ENGINEERING
《混凝土结构基本原理》试验课程作业
适筋梁受弯破坏试验设计方案
试验课教师 黄庆华 姓名 学号 手
机
号
任课教师 顾祥林 合
作
者
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2020年4月19日
适筋梁受弯破坏试验设计方案
一、 试验目的:
(1) 经过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 (2) 加深对混凝土基本构建受力性能的理解。
(3) 更直观的了解适筋梁受弯破坏形态及裂缝发展情况。 (4) 验证适筋梁破坏过程中的平截面假定。
(5) 对比实验值与计算理论值,从而更好地掌握设计的原理。
二、 试件设计:
(1)试件设计的依据
根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度b ξ的比较能够判断出受弯构件的类型:当b ξξ≤时,为适筋梁;当b ξξ>时,为超筋梁。界限受压区相对高度b ξ可按下式计算:
b y s 0.8
10.0033f E ξ=
+
在设计时,如果考虑配筋率,则需要确保
1αρρξ≤=c b b
y
f f
其中在进行受弯试件梁设计时,y f 、s E 分别取《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;进行受弯试件梁加载设计时,y f 、s E 分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和
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弹性模量。
同时,为了防止出现少筋破坏,需要控制梁受拉钢筋配筋率ρ大于适筋构件的最小配筋率min ρ,其中min ρ可按下式计算:
t min y
0.45
f f ρ=
(2)试件的主要参数
①试件尺寸(矩形截面):b ×h ×l =180×250×2200mm ; ②混凝土强度等级:C35;
③纵向受拉钢筋的种类:HRB400;
④箍筋的种类:HPB300(纯弯段无箍筋); ⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度:25mm ;
综上所述,试件的配筋情况见图3和表1:
图3 梁受弯实
验试件配筋
表1
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试件 编号
试件特征
配筋情况
预估荷载P (kN) ①
② ③
P cr P y P u MLA
适筋梁
416
2φ10
φ8@50(
2)
32.729
147.266
163.629
说明:预估荷载按照《混凝土结构设计规范》给定的材料强度标准值计算,未计试件梁和分配梁的自重。
三、 试验装置:
图1为本方案进行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,以便于在跨中形成纯弯段。而且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。
梁受弯性能试验中,采用三分点加载方案,取
2200L mm
=,
100a mm =,700b mm =,600c mm =。
图2.a 为加载简图,此时千斤顶加力为P ,经过分配梁后,可视为两个大小为/2P 的集中荷载分别作用于图示位置。
图 2.b 为荷载作用下的弯矩图。由此图可知,纯弯段的弯矩最大,0.35M P =.
图2.c 为荷载作用下的剪力图。