钢筋混凝土正截面受弯实验报告.docx

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土木工程专业10级 3 班姓名 学号二零一二年十一月仲恺农业工程学院城市建设学院目录一 、实 验 目的： 2二、 实 验 设备： 22.1试件2.2实验仪器设备三、 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 33.1实验简图23.1.1实验简图3.1.2少筋破坏■配筋截面3.1.3适筋破坏■配筋截面3.14超筋破坏■配筋截面3.2 少 筋 破坏： 33.2.1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3.2.2绘出试验梁p・f变形曲线3.2.3绘制裂缝分布形态图3.2.4简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理3.3坏：3.231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3.3.2绘出试验梁p-f变形曲线3.3.3绘制裂缝分布形态图3.3.4简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理3.3.5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3.4超 筋坏： 93.4.1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3.4.2绘出试验梁p-f变形曲线3.4.3绘制裂缝分布形态图3.4.4 简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理四、实验结果讨论与实验小结。

12仲恺农业工程学院实验报告纸城市建设学院（院、系）土木工程 专业103班1£组混凝凝土结构设计原理课学号 姓名 实验日期2012/11/18 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② .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，试验梁的混凝土强度等级为 C25（ fck =16.7N/rnm2，f =1.78N/rnm2，f 颈所/血, cE =2.8X104 N/mm2）,纵向受力钢筋强度等级HRB335 c级（极限抗 拉强度标准值为f =335N/mm2），箍筋与架立钢筋强度等级HPB300级 （屈服强 度标准值为f, =300N/mm2）（2）试件为bXh=210X525 mm2,纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为20mm o少筋、 适筋、超筋的箍筋分别为 ①6@200、①6@200、① 8@150,保证不发生斜截面破坏3) 梁的受压区配有两根中10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FF4, 2-15Cr 由5〕735) /5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）yucr超筋破坏-配筋截面加载：（注明开裂荷载值、4^30、'汶XU：|CXIU：|F = 9.6 KN加载：F = 6.6 KN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）纵向受拉钢筋达到设计强度fy时的荷载值、破坏荷载值）F = 110.8 KN加载：F = 13.4KN3.1少筋破坏：（1）计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比，分析原因开裂弯矩、荷载:h0 = 525-31 = 494mmAs = 157mm2 跨度为a = 2450mma 1"X = Af M =f A (h - X) cr tk s 0 2x = Afk = 157 Xy8 = 0.1118 mma ] fb 1.0 X 11.9 X 210=0.138KN - MM = 1.78 x 157 xf494-0.1118 'cr" 2 JF =虬=0138 = 0.056KN破坏弯矩、荷载：X =、As = 335 X157 = 21.04mm a1 fb 1 x 11.9 x 210M = 335 x 157 xf494 - ^1^ " 2 JM 25.43=25.43KN -Mcr a 2.45F = J = =2T = 10.38KN通过a分辨对比，实验数据跟理论数据存在着误差，主要原因：3：1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)荷或W— 100—90—80—70—60—50—40—30—20一 10 r--' 挠度（：mm：：l—0 10 40 80 120 160 200 240 280 32D 360 400I I I I I I 「 I I I注：在很小荷载的作用下，少筋梁即破坏，挠度无法计算（3）绘制裂缝分布形态图计算裂缝）荷载间）一 100—90—80—70—&0—50—40—30—20—10一 0 1 最大裂展宽度膈相□ . 05 . 1 . 15 . 2 .25 .3 .35 .4 .45 . 5注：少筋梁在裂缝出现到破坏期间时间极短，裂缝难以计算4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理① 在荷载为0.4KN时，梁处于弹性阶段② 在荷载达到6.6KN时，混凝土开裂，开裂截面， 内力重新分布，开裂的混凝土一下子把原来承担的 绝大部分拉力交给受拉钢筋，是钢筋应力突然增加 很多，故裂缝一出现就有一定的宽度此时受压混 凝土也开始表现出一定的塑性，应力图形开始呈现 平缓的曲线1③ 又因为配筋率少于最小配筋率，故一旦原来由混 凝土承担的拉力有钢筋承担后，钢筋迅速达到的屈 服。

受压区高度会迅速降低，以增大内力臂来提高 抗弯能力同时，所提高的抗弯能力等于降低后的 荷载引起的弯矩，受压区高度才能稳定下来在挠 度-荷载曲线上就表现为荷载有一个突然地下降然 后受压区高度进一步下降，钢筋历尽屈服台阶达到 硬化阶段，荷载又有一定上升此时受压区混凝土 仍未被压碎，即梁尚未丧失承载能力，但这是裂缝 开展很大，梁已经严重下垂，也被视为以破坏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配筋率越高，受弯构件正截面承载力越大，最大裂 缝宽度值越小，但配筋率的提高对减小挠度的效果 不明显3.2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：h = 486.5开裂时：“『=E*"赡=0.6989心 以 fb 1.0 x11.9 x 210lx 0 6989M = f A (h - ) = 1.78 x 981.25 x (486.5 - ) = 0.8491KNgmcr tk s o 2 2开裂荷载：F = Mcr = 08491 = 0.3466KNcr a 2.45屈服时:“工=300 x 981.25 = 117.797 mm以 fb 1.0 x11.9 x 210117 797M = f A (h - -) = 300 x 981.25 x (486.5 - 二)=125.875KN gm屈服荷载:F = M = 125.875 = 51.38KNy a 2.45破坏时:f A 335 x 981.25x = T s = = 131.54mm以 fb 1.0 x11.9 x 210x 13154M = f A. (h --) = 335x981.25x(486.5-^—) = 138.3KN如破坏荷载:F = Mu = 138.3 = 56.5KN u a 2.45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3：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)A = 981.25 h[ = 486.5A 2 x105 981.25s • —l = x = 0.0686E bh 2.8 x104 210 x 486.5生=_翌兰_ = 0.0178当构件芫裂时：，M = 0.8491KN / MkPte0.8491x106一 M_sq V[hA 0.87 x 486.5 x 981.25 .01.78=负数，W取0.2—=1.1 - 0.65 x p b 0.0178 x 2.044EAhf = 2x105 x981.25x486.52 = 5.519x1013N・mm21.15W+ 0.2 + 6a p 1.15 x 0.2 + 0.2 + 6 x 0.0686M人2 = 5 x 0.8491x106 x 73502 = 0 52^B0 = 8x 5.519 x 1013 . mmF(kN)0.346616.3332.6551.3856.45Mk(KN・m)0.849 14080125.875138.3b (N/mm2)2.04496.3192.6303.1333池0.20.430.760.88550.9B x 1013(N gmm 2)5.5194.1993.132.852.82f (mm)0.5232.1686.30149.1166以此类推，在不同的荷载下，可以得到相关的数据:修 荷载-挠度I 07》.0 HF.「0171X800+(9 + 9弋言目OIXZX6OX6Td sf 800+。

6二『pS/XKIO.O a6OH X0O—IV>XL LXQUIAls 0VI86。