鋼筋混凝土梁受彎及受剪性能試驗指導(dǎo)書

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1、鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育《綜合性實踐環(huán)節(jié)》試驗指導(dǎo)趙軍楚留聲編一、試驗名稱：鋼筋混凝土梁正截面受彎性能試驗（一）試驗?zāi)康?.了解適筋梁、超筋梁和少筋梁的受力過程和破壞特征以及配筋率對破壞特征的影響。2.驗證鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算理論和計算公式。3.掌握鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的試驗方法及荷載、應(yīng)變、撓度、裂縫寬度等數(shù)據(jù)的測試技術(shù)和有關(guān)儀器的使用方法。4.培養(yǎng)學(xué)生對鋼筋混凝土構(gòu)件試驗分析的初步能力。（二）試驗構(gòu)件和儀器布置1.試驗梁分三種，即、、，其幾何尺寸及配筋見圖1。試驗梁制作時每根梁（或每盤混凝土）取150×150×150mm試塊三個，以確定混凝土強度。每種直徑和鋼筋取300mm長試件三

2、根，以測定鋼筋的屈服強度、極限強度和延伸率。2.加荷裝置和儀表布置試驗梁放置于靜力試驗臺座上，通過加荷架用千斤頂施加荷載。加荷裝置見圖2所示。每根梁布置百分表5塊，以測定跨中撓度。用電阻應(yīng)變儀量測鋼筋和混凝土在各級荷載作用下的應(yīng)變。（三）試驗準(zhǔn)備工作認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)知識，了解鋼筋混凝土梁的正截面破壞形態(tài)。（四）試驗前在材料試驗機上對鋼筋試件和混凝土試塊進(jìn)行試驗，以確定鋼筋的屈服強度和極限強度、延伸率以及混凝土的立方體抗壓。根據(jù)測定的求出混凝土棱柱體抗壓強度、抗拉強度及彈性模量的試驗值。圖1圖2（二）估算開裂荷載圖3為試驗梁加荷時的計算簡圖。純彎段CD的彎矩為圖3開裂彎矩按下式計算Mcr=0.2

3、92(1+2.5a1)ftbh2式中b、h分別為試驗梁的寬度和高度。。為鋼筋的截面積。，為鋼筋的彈性模量，取值2.1×Mpa,為砼彈性模量。則開裂荷載為（二）估算破壞荷載1.計算ρmax=ξα1fc/fyρmin=0.45ft/fy本試驗單排鋼筋a=35mm。2.計算破壞彎矩若≤表示試驗梁為少筋梁則=若＜≤表示試驗梁為適筋梁則x=fyAs/(α1fcb)Mu=α1fcbx(h0-0.5x)若＞表示試驗梁為超筋梁則由α1fcbx=σsAs解出x按下式計算破壞彎矩：Mu=σsAs(h0-0.5x)3.計算破壞荷載（七）試驗步驟1．量測實際尺寸，熟悉儀表操作。加荷載前，仔細(xì)量測試驗梁的長、寬、高、電

4、阻應(yīng)變片位置以及支座和加荷點位置的實際尺寸并作記錄。熟悉電阻應(yīng)變儀、千斤頂、百分表和刻度放大鏡等儀表操作。2.加荷方法（1）確定加荷級差，每級加載值約為破壞荷載的10-15%，臨近開裂和破壞時應(yīng)適當(dāng)減少級差。（2）試加荷1-2級，檢查儀表反應(yīng)是否正常。（3）分級加荷，從0逐級增加到試驗梁破壞為止。每次加載后靜止2-5分鐘，待試驗梁變形趨于穩(wěn)定后再量測各種數(shù)據(jù)，校核無誤后方可進(jìn)行下一級加載。（4）加載過程中應(yīng)隨時注意觀察試驗裝置儀表工作是否正常，如有過大偏差應(yīng)糾正后才能繼續(xù)加載。在試驗梁接近破壞時，應(yīng)在梁下加安全支撐，當(dāng)超過80%的破壞荷載后，應(yīng)將易損儀表拆除，防止測試人員受傷及儀表遭受不必要的

5、損失。3.測試內(nèi)容（1）測定每級荷載下跨中正截面混凝土和鋼筋的應(yīng)變、以及混凝土開裂時的極限拉應(yīng)變和破壞時的極限壓應(yīng)變。（2）測定每級荷載下百分表的讀數(shù)，以確定跨中撓度和曲率。（3）測定初裂荷載。（4）用肉眼借助放大鏡觀察裂縫，用鉛筆標(biāo)志裂縫出現(xiàn)和開展過程，在裂縫頂端劃一短橫線注明相應(yīng)的荷載值，并按出現(xiàn)的先后順序?qū)⒘芽p編號，用刻度放大鏡量測指定位置的裂縫寬度。（5）測定破壞荷載并記錄試驗梁的破壞特征。（6）用方格紙繪制裂縫分布圖。（7）試驗結(jié)束后整理試驗數(shù)據(jù)，寫試驗報告。（八）試驗報告1.整理試驗結(jié)果并繪圖（1）整理原始數(shù)據(jù)，剔除經(jīng)判斷是錯誤的數(shù)據(jù)。（2）根據(jù)百分表的讀數(shù)，消除支座沉降后繪制荷載

6、（F）—撓度（f）曲線以及不消除沉降繪制沿梁長的撓度分布圖。（3）根據(jù)鋼筋應(yīng)變值繪制荷載（F）—鋼筋應(yīng)力（）曲線當(dāng)≤時當(dāng)≥時（4）根據(jù)混凝土應(yīng)變值繪出跨中截面應(yīng)變圖，并標(biāo)明破壞時測得的混凝土極限壓應(yīng)變的值。（5）繪制裂縫形態(tài)圖（6）有余力的同學(xué)可在教師指導(dǎo)下繪制彎矩（M）-曲率（φ）圖2.試驗報告的主要內(nèi)容及格式（1）試驗報告封面內(nèi)容專業(yè)、班級、姓名、報告日期、指導(dǎo)教師（2）試驗名稱（3）試驗?zāi)康模?）試驗構(gòu)件、加荷裝置、儀表布置包括試驗梁編號、尺寸、實測混凝土立方體強度及鋼筋屈服強度、極限強度、延伸率。畫出加荷裝置圖，說明加載方法及程序。（5）試驗現(xiàn)象的描述描述試驗梁從加載到破壞的過程中，鋼

7、筋和混凝土的應(yīng)力、應(yīng)變及撓度變化的情況，裂縫的出現(xiàn)、發(fā)展情況，最終的破壞形態(tài)，可以結(jié)合應(yīng)力應(yīng)變曲線，荷載撓度曲線及裂縫圖說明。（6）繪出全部試驗曲線（F-f、F-，截面應(yīng)力圖）和裂縫圖。（7）試驗結(jié)果與理論計算值比較。按照試驗梁的實際尺寸以及混凝土、鋼筋的實際強度分別計算開裂荷載、破壞荷載的理論計算值，并與試驗結(jié)果進(jìn)行比較，如二者相差較遠(yuǎn)，應(yīng)分析原因。（8）對其他自己感興趣的問題的說明。（9）結(jié)論