同济大学混凝土试验报告 适筋梁受弯

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混凝土结构基本原理试验报告

试验名称适筋梁受弯实验

试验课教师赵勇

姓名王xx

学号1xxxxxx

手机号188xxxxxxxx

任课教师李方元

日期2014年10月24日

L ENGINEERING

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊目录

1. 试验目的 (2)

2. 试件设计 (2)

2.1 材料和试件尺寸 (2)

2.2 试件设计 (2)

2.3 试件的制作 (4)

3. 材性试验 (4)

3.1 混凝土材性试验 (4)

3.2 钢筋材性试验 (5)

4. 试验过程 (6)

4.1 加载装置 (6)

4.2 加载制度 (7)

4.2.1单调分级加载机制 (7)

4.2.2承载力极限状态确定方法 (7)

4,2.3具体加载方式 (8)

4.3量测与观测内容 (8)

4.3.1 荷载 (8)

4.3.2 纵向钢筋应变 (8)

4.3.3 混凝土平均应变 (8)

4.3.4 挠度 (9)

4.3.5 裂缝 (9)

4.4 裂缝发展及破坏形态 (9)

5. 试验数据处理与分析 (10)

5.1 试验原始资料的整理 (10)

5.2 荷载-挠度关系曲线 (10)

5.3 弯矩-曲率关系曲线 (13)

5.5 正截面承载力分析 (15)

5.6 斜截面承载力分析 (16)

5.7 构件的承载力分析 (16)

6 结论 (16)

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（1）观察并掌握适筋梁受弯破坏的力学行为和破坏模式；

（2）掌握构件加载过程中裂缝和其他现象的描述和记录方法；

（3）掌握对实验数据的处理和分析方法；

（4）学会利用数据分析实验过程中的现象，尤其是与理论预期有较大偏差的现象；

（5）通过撰写实验报告的过程，加深对混凝土结构适筋梁构件受弯性能的理解。

2. 试件设计

2.1 材料和试件尺寸

（1）钢筋：纵筋HPB335、箍筋HPB235

（2）混凝土强度等级：C20

（3）试件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝120×200×1800mm

2.2 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bξ的比较可以判断出受弯构件的类型：当

b

ξξ

≤时，为适筋梁。

界限受压区相对高度

b

ξ可按下式计算：

0.8

1

0.0033

b

y

s

f

E

ξ=

+

（2-1）

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弹性模量。

同时控制配筋量大于最小配筋率。最小配筋率公式：

min

0.45t

y

f

f

ρ=（2-2）

为了保证构件在实际受荷情况下受弯段发生受弯破坏，需在受弯段外配置足够的箍筋和架立筋以防止构件发生剪切破坏，同时支座处应做一定的处理以防止发生局部冲切破坏和纵筋锚固破

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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊坏。

（2）试件的主要参数

①试件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝120×200×1800mm；

②混凝土强度等级：C20；

③纵向受拉钢筋的种类：HPB335；

④箍筋的种类：HPB235（纯弯段无箍筋）；

⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm；

⑥试件的配筋情况见图2.1和表2.1；

图2.1 适筋梁受弯试验试件的配筋

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。

（3）试件加载估算

①开裂弯矩估算

2

cr tk

0.292(1 2.5)

A

M f bh

α

=+(2-3)

其中E s

A

2A

bh

α

α=，s

E

c

E

E

α=。

②屈服弯矩估算

(/3)0.9

=-≈

y y s n u

M f A h x M(2-4)

③极限弯矩估算

对于适筋梁：

界限受压区相对高度：

ξb=0.8

1+f y

0.0033E s

（2-5）

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x

ℎ0

=ξ≤ξb（2-6）作为计算，假定钢筋屈服时，压区混凝土的应力为线性分布，因此有：

M u=f y A s(h0−x2⁄)（2-7）

f c bx=f y A s）（2-8）

预估极限荷载为

P u=M u

0.3

（2-9）2.3 试件的制作

（1）检查试模尺寸及角度，在试模内表面应涂一层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂；

（2）取样拌制的混凝土，至少用铁锹来回拌和三次至均匀；

（3）现场平板振动现浇混凝土，将拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。刮涂试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平；

（4）将试件小心平稳移入温度20℃±0.5℃的房间进行标准养护；

（5）28天后，将试件小心脱模，待用，完成试件制作。

3. 材性试验

3.1 混凝土材性试验

试块留设时间：2014年09月25日

试验时间：2014年10月26日

试块养护条件：室内与试件同条件养护

混凝土强度实测结果见表3.1

表3.1 混凝土强度实测结果

注：轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量根据国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010推定。

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