超筋梁受彎試驗方案

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理試驗課程作業(yè)混凝土構(gòu)件試驗方案試驗名稱超筋梁受彎試驗姓名 學號 手機號 所選試驗課教師黃慶華所上試驗課教師黃慶華基本原理課教師顧祥林1.試驗目的本試驗目的是使同學們通過試驗研究認識混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞全過程，掌握測試混凝土受彎基本性能的試驗方法。其中具體包括：l 檢驗試驗試件的破壞形態(tài)、破壞機理是否與理論課一致。l 檢驗通過設計理論設計的試驗試件的實際性能。l 了解和初步掌握混凝土基本構(gòu)件試驗及分析方法。2.試件設計2.1材料和試件尺寸l 試件尺寸（矩形截面）：;l 混凝土強度等級：C20;l 縱向受拉鋼筋的種類：HRB335；l 箍筋的種類：HPB300；l 縱向鋼筋混凝土

2、保護層厚度：15mm；2.2試件設計（1）設計和計算過程；根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50010-2010），HRB335鋼筋受拉強度標準值，彈性模量。查表可得，C20混凝土的受壓強度標準值所以計算可得界限受壓區(qū)相對高度：計算最大配筋率：所以得最大縱筋面積：?。ǎ?，為使得試驗效果更明顯，所以最終?。ǎ?。計算得此時受彎梁得極限承載力。則計算極限荷載：計算截面剪跨比：由，計算可得?？紤]到不能讓受剪段先于受彎段破壞，所以取，肢數(shù)為2。（2）設計結(jié)果（模板圖、配筋圖、必要的詳圖等）；試件的配筋情況見圖1和表1。表1梁受彎試件的配筋試件編號試件特征配筋情況MLB超筋梁圖1梁受彎試驗試件配筋2.3試件的制

3、作根據(jù)試件設計尺寸制作模具，并布置好鋼筋以及應變片。配置好混凝土，在混凝土澆筑入模時取樣。取邊長為150mm×150mm×300mm的棱柱體試件作為軸心抗壓強度和靜力受壓彈性模量試驗的標準試件。之后將其在室內(nèi)與試件同條件養(yǎng)護，按照標準試驗方法測得的抗壓強度再乘以0.95作為混凝土的立方體抗壓強度，單位為（MPa）。取同批次的鋼筋做拉伸試驗，測得鋼筋的受拉屈服強度標準值和彈性模量。3.加載裝置和加載方式3.1加載裝置圖2為本試驗進行梁受彎性能試驗采用的加載裝置，加載設備為千斤頂。采用兩點集中力加載，在跨中形成純彎段，由千斤頂及反力梁施加壓力，分配梁分配荷載，壓力傳感器測定荷載

4、值。對于梁受彎性能試驗，取L=1800mm，a=150mm，b=500mm，c=500mm。圖2梁受彎試驗裝置圖3.2加載制度本次梁受彎試驗采用單調(diào)分級加載機制，試件加載控制方式為力控制，每次加載時間間隔為15分鐘。在正式加載前，為檢查儀器儀表讀數(shù)是否正常，需要預加載，預加載所用的荷載是分級荷載的前2級。對于超筋梁，在加載到開裂試驗荷載計算值的90以前，每級荷載不宜大于開裂荷載計算值的20；達到開裂試驗荷載計算值的90以后，每級荷載值不宜大于其荷載值的5；當試件開裂后，每級荷載值取10的承載力試驗荷載計算值（）的級距；在加載達到承載力試驗荷載計算值的90以后，每級荷載值不宜大于開裂試驗荷載值的

5、5；加載到臨近破壞前，拆除所有儀表，然后加載至破壞。根據(jù)本試件的極限荷載，在實際試驗時，采用的試件加載制度為：09kN18kN27kN30kN33kN73kN113kN破壞3.3材料性能試驗在混凝土試件破壞后，馬上進行材料性能試驗。1混凝土抗壓強度試驗國家標準混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50010-2002）規(guī)定：混凝土強度等級應按立方體抗壓強度標準確定；立方體抗壓強度標準值系指標準方法制作養(yǎng)護的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期用標準試驗方法測得的具有95保證率的抗壓強度。因此立方體抗壓強度標準值是混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范1中混凝土各種力學指標的基本代表值，根據(jù)混凝土強度等級，可以查閱混凝土結(jié)

6、構(gòu)設計規(guī)范1的有關表格，以確定混凝土的軸心抗壓、軸心抗拉強度標準值和設計值以及混凝土的彈性模量等。國家標準普通混凝土力學性能試驗方法（GB/T50081-2002）規(guī)定：以邊長為150mm的立方體為標準試件，將標準立方體試件在的溫度和相對濕度90以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28d，按照標準試驗方法測得的抗壓強度作為混凝土的立方體抗壓強度，單位為（MPa）。Ø 混凝土立方體抗壓強度試驗步驟應按下列方法進行：（1）試件從養(yǎng)護地點取出后應及時進行試驗，將試件表面與上下承壓板面擦干凈；（2）將試件安放在試驗機的下壓板或墊板上，試件的承壓面應與成型時的頂面垂直。試件的中心應與試驗機下壓板中心對準，開動

7、試驗機，當上壓板與試件接近時，調(diào)整球座，使接觸均衡；（3）在試驗過程中應連續(xù)均勻地加荷，混凝土強度等級<C30時，加荷速度取每秒0.30.5MPa；混凝土強度等級C30且<C60時，取每秒0.50.8MPa；混凝土強度等級C60時，取每秒0.81.0MPa；（4）當試件接近破壞開始急劇變形時，應停止調(diào)整試驗機油門，直至破壞。然后記錄破壞荷載。Ø 混凝土立方體抗壓強度試驗結(jié)果計算及確定按下列方法進行：（1） 混凝土立方體抗壓強度應按下式計算：式中，為混凝土立方體試件抗壓強度（MPa）；F為試件破壞荷載（N）；A為試件承壓面積（）。（2）強度值的確定應符合下列規(guī)定：以三個試件

8、為一組，每組試件所用的拌合物應從同一盤混凝土或同一車混凝土中取樣；三個試件測值的算術(shù)平均值作為該組試件的強度值（計算應精確至0.1MPa）；三個測值中的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中間值的15時，則把最大及最小值一并舍除，取中間值作為該組試件的抗壓強度值；如最大值或最小值與中間值的差值均超過中間值的15，則該組試件的試驗結(jié)果無效?；炷翉姸鹊燃?lt;C60時，用非標準試件測得的強度值均應乘以尺寸換算系數(shù)，其值為對200mm×200mm×200mm試件為1.05；對100mm×100mm×100mm試件為0.95。當混凝土強度等級C60，宜

9、采用標準試件。2混凝土軸心抗壓強度試驗國家標準混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50010-2002）規(guī)定：邊長為150mm×150mm×300mm的棱柱體試件是軸心抗壓強度和靜力受壓彈性模量試驗的標準試件。軸心抗壓強度和抗壓強度的試驗方法相同。而對于非標準試件的數(shù)據(jù)處理有如下規(guī)定：混凝土強度等級<C60時，用非標準試件測得的強度值均應乘以尺寸換算系數(shù)，其值為對200mm×200mm×400mm試件為1.05；對100mm×100mm×300mm試件為0.95。當混凝土強度等級C60，宜采用標準試件。3鋼筋單調(diào)加載拉伸試驗（1）試件尺寸鋼

10、筋試樣采用不經(jīng)切削加工原截面鋼筋。根據(jù)各類鋼筋標準所規(guī)定的伸長率標準和試驗機上、下夾頭的最小距離，夾頭高度等因素決定其試件長度，基本長度，其中為（為鋼筋直徑）；為夾頭長度，通常取100mm左右。對于圓形截面鋼筋的直徑應在標距的兩端和中間測量，應在每處的兩個相互垂直的方向上各測一次，取其算術(shù)平均值，選用三處中的最小直徑計算橫截面面積。對于熱軋帶肋鋼筋，按其公稱直徑計算橫截面面積。（2）試驗條件鋼筋試樣在彈性范圍內(nèi)，試驗機的加載速率應在330MPa/s范圍內(nèi)，并保持試驗機控制器固定于這一速率位置上，直至獲得屈服點和上屈服點；測定下屈服點時，應變速率在0.000250.0025/s范圍內(nèi)，并保持恒定

11、。屈服段過后，試驗機兩夾頭在力作用下的分離速率不超過0.5（為兩夾頭的鋼筋試樣凈長）。4.量測與觀測4.1混凝土平均應變在梁跨中一側(cè)面布置4個位移計，位移計間距如圖3所示，標距為150mm，以量測梁側(cè)表面混凝土沿截面高度的平均應變分布規(guī)律，測點布置見圖3。圖3梁受彎試驗混凝土平均應變測點布置4.2縱向鋼筋應變在試件縱向受拉鋼筋中部粘貼電阻應變片，以量測加載過程中鋼筋的應力變化，測點布置見圖4。圖4縱筋應變片布置4.3撓度對受彎構(gòu)件的撓度測點應布置在構(gòu)件跨中或撓度最大的部位截面的中軸線上，如圖5所示。在試驗加載前，應在沒有外荷載的條件下測讀儀表的初始讀數(shù)。試驗時在每級荷載下，應在規(guī)定的荷載持續(xù)試件結(jié)束時量測構(gòu)件的變形。結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部位測點的測度程序在整個試驗過程中宜保持一致，各測點間讀數(shù)時間間隔不宜過長。圖5梁受彎試驗撓度測點布置4.4裂縫試驗前將梁兩側(cè)面用石灰漿刷白，并繪制50mm×50mm的網(wǎng)格。試驗時借助放大鏡用肉眼查找裂縫。構(gòu)件開裂后立即對裂縫的發(fā)生發(fā)展情況進行詳細觀測，用讀數(shù)放大鏡及鋼直尺等工具量測各級荷載(0.40