钢筋混凝土正截面受弯实验报告

《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

专业12 级 1 班

姓名学号

二零一四年十月二十六号

仲恺农业工程学院城市建设学院

目录

1.实验目的： (2)

2.实验设备： (2)

试件特征 (2)

试验仪器设备： (2)

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。 (3)

实验简图 (3)

适筋破坏-配筋截面： (4)

超筋破坏-配筋截面 (3)

少筋破坏-配筋截面 (4)

3.1 适筋破坏： (12)

（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。 (12)

（2）绘出试验梁p-f变形曲线。（计算挠度） (13)

（3）绘制裂缝分布形态图。（计算裂缝） (13)

（4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。 (14)

（5）简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。 (14)

3.2 超筋破坏： (4)

（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。 (4)

（2）绘出试验梁p-f变形曲线。（计算挠度） (5)

（3）绘制裂缝分布形态图。（计算裂缝） (7)

（4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。 (8)

（5）简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。 (9)

3.3 少筋破坏： (9)

（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。 (9)

（2）绘出试验梁p-f变形曲线。（计算挠度） (10)

（3）绘制裂缝分布形态图。（计算裂缝） (10)

（4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。 (11)

（5）简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。 (12)

4．实验结果讨论与实验小结，即实验报告的最后部分，同学们综合所学知识及实验所得结论认真回答思考题并提出自己的见解、讨论存在的问题。 (15)

（院、系）专业班组混凝土结构设计原理课

学号姓名实验日期2014年10月16日教师评定

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）根据试验要求，试验的混凝土强度等级为C30(fck=20.1N/mm2，ftk=2.01N/mm2，fc14.3N/mm2

, Ec=3.0×104 N/mm2），纵向受力钢筋强度等级HRB335级（极限抗拉强度标准值为fyk335N/mm2），箍筋与架立钢筋强度等级 HPB300级（屈服强度标准值为fy=270N/mm2）

（2）试件为b×h=200×435 mm2，纵向受力钢筋的混凝土净保护层为20mm。少筋、适筋、超筋的箍筋是Ф12@100，保证不发生斜截面破坏。

（3）梁的受压区配有两根Ф10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

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

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： cr F =0.5KN y F =95.6KN u F =96.4KN

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=0.5KN u F=135.1 KN

cr

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=0.4KN u F=7.3KN

cr

3.1 适筋破坏：

（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：

1tk 1389 2.011232

0.6161.020.1200

0.616

() 2.011232(389)0.9625220.9625

0.47342.0333351232

102.6671.020.1200()2o tk s ck cr s o cr cr yk s ck y yk s o h f A x mm f b x M f A h KN m

M F KN

a f A x mm

f b x M f A h αα=⨯=

==⨯⨯=-=⨯⨯-====⨯===⨯⨯=-开裂时：开裂荷载：屈服时：1102.667

3351232(389)139.362139.36

68.552.0334551232

139.441.020.1200139.44

()4551232(389)178.9822178.98

:88.042.033

y y stk s ck u stk s o u u KN m

M F KN

a f A x mm

f b x M f A h KN m

M F KN

a α=⨯⨯-====⨯===⨯⨯=-=⨯⨯-====屈服荷载：破坏时：破坏荷载

通过分析对比，实验数据跟理论数据存在着误差，主要原因：

1实验时没有考虑梁的自重，而计算理论值时会把自重考虑进去；

2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载，但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载；

3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小，1.5倍不能准确的计算破坏荷载；

4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。

（2）绘出试验梁p-f 变形曲线。（计算挠度）

054

01232

389

2.01012320.1056

3.010200389

12320.02830.5200435

s s s E c s te te A h E A E bh A A αρρ==⨯=•=⨯=⨯⨯=

==⨯⨯

当构件开裂时，0.9625/k M KN M =