鋼筋混凝土簡支梁實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(修)

1、鋼筋混凝土梁正截面實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過對鋼筋混凝土梁的承載力、撓度、鋼筋 應(yīng)變及裂縫等參數(shù)的測定，了解鋼筋混凝土梁受彎構(gòu)件（適筋梁）受力破壞的一般過程；2通過試驗(yàn)驗(yàn)證鋼筋混凝土受彎構(gòu)件平均應(yīng)變平截面假定的正確性。3通過試驗(yàn)加深對適筋鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面受力特點(diǎn)、變形性能和裂縫開展規(guī)律的理解。4掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、處理和表達(dá)方法，提高分析和解決問題的能力。二、試驗(yàn)內(nèi)容1量測各級荷載作用下試驗(yàn)梁的截面應(yīng)變。2估計(jì)試驗(yàn)梁的開裂荷載，觀察裂縫的出現(xiàn)，實(shí)測試驗(yàn)梁的開裂荷載。3量測試驗(yàn)梁裂縫的寬度和間距，記錄試驗(yàn)梁破壞時裂縫的分布情況。4量測試驗(yàn)梁在各級荷載作用下的撓度。5估計(jì)試驗(yàn)梁的破壞荷載

2、，觀察試驗(yàn)梁的破壞形態(tài)，實(shí)測試驗(yàn)梁的破壞荷載。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器1試件鋼筋混凝土簡支梁1根、尺寸及配筋如圖所示。 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級：C25鋼筋：縱筋28， 級（實(shí)際測得鋼筋屈服強(qiáng)度為390MPa，極限抗拉強(qiáng)度為450 MPa）箍筋：6100，級 試件尺寸： b100mm； h160mm； L1100mm； 制作和養(yǎng)護(hù)特點(diǎn)：常溫制作與養(yǎng)護(hù)2實(shí)驗(yàn)所需儀器：手動螺旋千斤頂1個，壓力傳感器各1個；靜態(tài)電阻應(yīng)變儀一臺；百分表及磁性表座各3個；刻度放大鏡、鋼卷尺；反力裝置1套。四、實(shí)驗(yàn)方案 為研究鋼筋混凝土梁的受力性能，主要測定其承載力、各級荷載下的撓度和裂縫開展情況，另外就是測量控制區(qū)段的應(yīng)變大小和變

3、化，找出剛度隨荷載變化的規(guī)律。 1. 加載裝置 梁的實(shí)驗(yàn)荷載一般較大，多點(diǎn)加載常采用同步液壓加載方法。構(gòu)件實(shí)驗(yàn)荷載的布置應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)定，當(dāng)不能相符時，應(yīng)采用等效荷載的原則進(jìn)行代換，使構(gòu)件實(shí)驗(yàn)的內(nèi)力圖與設(shè)計(jì)的內(nèi)力圖相近似，并使兩者的最大受力部位的內(nèi)力值相等。 作用在試件上的實(shí)驗(yàn)設(shè)備重量及試件自重等應(yīng)作為第一級荷載的一部分。確定試件的實(shí)際開裂荷載和破壞荷載時，應(yīng)包括試件自重和作用在試件上的墊板，分配梁等加荷設(shè)備重量（本實(shí)驗(yàn)梁的跨度小，這些影響可忽略不計(jì)）。 2. 測試內(nèi)容及測點(diǎn)布置 測試內(nèi)容鋼筋及混凝土應(yīng)變、撓度和裂縫寬度等。 本次實(shí)驗(yàn)測試具體項(xiàng)目：正截面應(yīng)變； 圖32加載裝置圖縱向受力鋼筋應(yīng)變

4、；梁撓度；裂縫發(fā)展情況；開裂荷載；屈服荷載；破壞荷載。 純彎區(qū)段混凝土表面布置5個電阻應(yīng)變片（自行設(shè)計(jì)測點(diǎn)位置），實(shí)驗(yàn)前完成應(yīng)變片粘貼工作。另外梁內(nèi)受拉主筋布有電阻應(yīng)變片1片。 撓度測點(diǎn)三個：跨中測點(diǎn)1個，支座沉降點(diǎn)（2個）。 3. 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)為半開放式：實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，了解實(shí)驗(yàn)過程，在指導(dǎo)教師解答提問、講明注意事項(xiàng)之后，由學(xué)生自己提具體實(shí)施方案，經(jīng)指導(dǎo)教師同意后，分組（每組不多于10人）自行操作實(shí)驗(yàn)。教師給出實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備并實(shí)時指導(dǎo)。 具體實(shí)驗(yàn)步驟如下： （1）考察實(shí)驗(yàn)場地及儀器設(shè)備，聽實(shí)驗(yàn)介紹，寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告。 （2）試件安裝及實(shí)驗(yàn)裝置檢查。a. 安裝支座、試件

5、。要求位置準(zhǔn)確、穩(wěn)定、無偏斜。b. 貼電阻應(yīng)變片（程序?yàn)椋簶?gòu)件表面磨平處理；表面清洗；貼應(yīng)變片：不作防護(hù)），要求位置準(zhǔn)確；粘貼牢固，無氣泡等；c. 安裝百分表。要求垂直、對準(zhǔn)；d. 安裝分配梁。分配梁支撐位于梁跨的三分點(diǎn)處。要求位置準(zhǔn)確、穩(wěn)定、無偏斜。e. 安裝手動油壓千斤頂和壓力傳感器。連接傳感器和測力儀。要求位置準(zhǔn)確、穩(wěn)定、無偏斜。f. 最后檢查實(shí)驗(yàn)裝置是否穩(wěn)定、偏斜及位置是否準(zhǔn)確；儀表是否正常工作。（3）測量梁實(shí)際跨度、截面尺寸、加載點(diǎn)位置、混凝土應(yīng)變片位置等。 （4）預(yù)加載實(shí)驗(yàn)（按破壞荷載的20考慮，）。按13級預(yù)加載（0-2kN-3kN-4kN），測讀數(shù)據(jù)，觀察試件、裝置和儀表工作是

6、否正常并及時排除故障。預(yù)載值的大小，必須小于構(gòu)件的開裂荷載值。然后卸載至0。 （5）儀表調(diào)零或讀儀表初值并記錄。畫記錄圖、表，作好記錄準(zhǔn)備。 （6）正式加載實(shí)驗(yàn)。 本次實(shí)驗(yàn)加載制度：分級加載，混凝土開裂前，每級加載2kN，開裂后，每級加載4kN，縱向鋼筋受力屈服后，按跨中位移控制，每級加載2mm。加載每級停歇時間5分鐘，在讀數(shù)穩(wěn)定時讀數(shù)并記錄，數(shù)據(jù)填入記錄表內(nèi)。4 注意事項(xiàng) 進(jìn)行破壞實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)根據(jù)預(yù)先估計(jì)的可能破壞情況做好安全防范措施，以防損壞儀器設(shè)備和造成人員傷亡事故。 隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行注意儀表及加荷載裝置的工作情況，細(xì)致觀察裂縫的發(fā)生、發(fā)展和構(gòu)件的破壞形態(tài)。裂縫的發(fā)生和發(fā)展用眼睛觀察，裂縫寬

7、度用刻度放大鏡測量，在標(biāo)準(zhǔn)荷載下的最大裂縫寬度測量應(yīng)包括正截面裂縫和斜截面裂縫。正截面裂縫寬度應(yīng)取受拉鋼筋處的最大裂縫寬度，測量斜裂縫時，應(yīng)取斜裂縫最大處測量。每級荷載下的裂縫發(fā)展情況應(yīng)隨實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行在構(gòu)件上繪出，并注明荷載級別和裂縫寬度值。 當(dāng)試件達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時，注意觀察試件的破壞特征并確定其破壞荷載值。規(guī)定：當(dāng)發(fā)現(xiàn)下列情況之一時，即認(rèn)為該構(gòu)件已經(jīng)達(dá)承載能力極限狀態(tài)（破壞）。在對構(gòu)件進(jìn)行抗裂檢驗(yàn)中，當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時間內(nèi)出現(xiàn)裂縫時，應(yīng)取本級荷載值與前一級荷載值的平均值作為其開裂荷載實(shí)測值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時間結(jié)束后出現(xiàn)裂縫時，應(yīng)取本級荷載值作為其開裂荷載實(shí)測值。依據(jù)“鋼筋混凝土預(yù)制

8、構(gòu)件質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)”，試件的破壞荷載值：1）正截面強(qiáng)度破壞。l 受壓混凝土破損；l 縱向受拉鋼筋被拉斷；l 縱向受拉鋼筋達(dá)到或超過屈服強(qiáng)度后致使構(gòu)件撓度達(dá)到跨度的150，或構(gòu)件縱向受拉鋼筋處的最大裂縫寬度達(dá)到1.5mm。2）斜截面強(qiáng)度破壞l 受壓區(qū)混凝土剪壓或斜拉破壞；l 箍筋達(dá)到或超過屈服強(qiáng)度后致使斜裂縫寬度達(dá)到1.5mm；l 混凝土斜壓破壞。 3）受力筋在端部滑脫或其它錨固破壞。5實(shí)驗(yàn)記錄參考圖表（1） 應(yīng)變記錄參考表 測點(diǎn)荷載（kN）測點(diǎn)1（）測點(diǎn)2（）測點(diǎn)3（）測點(diǎn)4（）測點(diǎn)5（）鋼筋測點(diǎn)（）布片圖（2） 撓度記錄參考表 測點(diǎn)荷載（kN）測點(diǎn)1（mm）測點(diǎn)2（mm）測點(diǎn)3（mm）跨中

9、撓度（mm）實(shí)測值增量值實(shí)測值增量值實(shí)測值增量值測點(diǎn)布置圖（3） 裂縫記錄 裂縫荷載（kN）第1條（mm）第2條（mm）第3條（mm）裂縫條數(shù)寬度縱向長度寬度縱向長度寬度縱向長度裂縫距梁端距離裂縫展開圖注意：在裂縫展開圖應(yīng)詳細(xì)記錄裂縫的位置，長度，寬度（對應(yīng)與縱向受力鋼筋側(cè)向投影處）。四、實(shí)驗(yàn)報告的編寫 實(shí)驗(yàn)報告包括如下項(xiàng)目：（一） 實(shí)驗(yàn)名稱、班級、姓名、學(xué)號（二） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄈ?實(shí)驗(yàn)方案（四） 實(shí)驗(yàn)分析1. 截面應(yīng)力、應(yīng)變分析(1) 繪制截面應(yīng)力圖 利用混凝土應(yīng)變測試數(shù)據(jù)，繪制梁正截面應(yīng)變圖，分析截面應(yīng)力是否符合現(xiàn)有理論。(2) 繪制荷載鋼筋應(yīng)變曲線（按比例繪制，用方格紙畫圖） 2. 撓度分析(1) 計(jì)算理論值依據(jù)實(shí)測截面有效高度h0、混凝土彈性模量Ec等近似計(jì)算跨中撓度理論值，或用有限元程序計(jì)算。(2) 分析各點(diǎn)實(shí)測撓度值跨中撓度等于相應(yīng)百分表讀數(shù)減去支座沉降在該點(diǎn)產(chǎn)生的影響。繪制荷載撓度曲線和構(gòu)件變形曲線(理論、實(shí)測曲線) （按比例繪制，用方格紙