混凝土短柱破壞實驗及實驗報告

1、浙江工業(yè)大學建筑工程學院混凝土結構設計原理自主實驗報告實驗名稱：鋼筋混凝土短柱破壞實驗實驗小組：XX, XX,XX組 長：XXX指導教師：李沛豪鋼筋混凝土短柱破壞實驗試驗目的:通過實驗初步掌握鋼筋混凝土偏心受壓柱靜載實驗的一般程序和實 驗方式。通過實驗了解鋼筋混凝土偏心受壓柱的破壞進程及其特征，加深對 大、小偏心受壓構件不同破壞進程和特征的理解。通過實驗理解縱向彎曲對鋼筋混凝土偏心受壓構件的影響。實驗內容和要求：1 .量測各級荷載作用下實驗柱中部截面應變。觀察裂痕的出現(xiàn)，描畫裂痕的大體位置。觀察實驗柱的破壞形態(tài)，測定實驗柱的破壞荷載。試件、實驗材料及實驗設備:1 .試件：試件尺寸及配筋如圖一所

2、示；圖一圖一2 .實驗材料：水泥，細石，砂子，鋼筋，鐵絲；模具：按照所設計的短柱加工的木制模具；另提供立方體模具若干;加載設備：長柱壓力實驗機（最大荷載為200kN ）、電阻應變儀、導線等；3.實驗裝置及測點布置如圖二所示;圖實驗前用稀石灰刷白試件，并在試件上畫出必要的網(wǎng)格，并標出 各截面中心線，偏心荷載著力點等等.鋼筋混凝土構件制作進程在通過設計后，咱們開始了實驗的實際制作進程。第一是鋼筋骨架的制作。咱們按照設計尺寸進行了鋼筋裁剪。由 于沒有切割機，咱們采取的是用鋼筋鉗進行鋼筋截斷，這次實驗咱們 選取的是直徑為10 mm的二級鋼筋作為縱向鋼筋，4mm的一級鋼筋 為箍筋，在完成切割后，咱們利用

3、固定臺進行了所需鋼筋形狀的彎制， 制作了如圖三的鋼筋構件，由于實驗條件和自身制作水平的限制，在 彎制鋼筋的進程中，部份構件的形狀和設計有了一些不同。在構件制 作完成后，咱們用扎絲鉤進行了鋼筋的梆扎，順利完成了鋼筋骨架的 制作。接下來咱們進行混凝土的澆注，咱們設計配制的是C25的混凝土， 按照配合比的計算，咱們選用了 32kg的水泥、10.6L的水、98kg的碎 石、50kg的中砂，通過混凝土攪拌機的攪拌，咱們測得其坍落度為 45mm，符合和易性要求，制作了 3個混凝土立方體抗壓強度的試塊， 接著將混凝土倒入已放入鋼筋骨架的木模當中，用鐵棒進行了反復的 人工插搗，最后用水泥鏟將構件表面抹平，完成

4、了鋼筋混凝土的制作。以后即是混凝土的養(yǎng)護，在澆注完混凝土的第二天，為了避免混 凝土在凝結過快，使構件表面出現(xiàn)細裂痕，咱們對混凝土用水澆灌， 并在表面覆蓋上尼龍，避免水分蒸發(fā)過快，使得混凝土維持在一個濕 度較高的環(huán)境中。一個禮拜后，咱們進行了拆模，堅持天天都對構件 澆水養(yǎng)護直至28天后進行實驗。在拆模后，咱們發(fā)此刻混凝土構件一側牛腿處的局部出現(xiàn)蜂窩， 通過度析是人工振搗的不夠完全，可能會對實驗的結果產(chǎn)生影響。試驗步驟1 .對制作的混凝土抗壓強度試塊進行實驗，測定混凝土抗壓強度：1）主要儀器設備：壓力實驗機：實驗機的精度不低于2%，量程應能使試件的預期 破壞荷載值不小于全程量的20%，也不大于全程

5、量 的 80%。2）實驗進程：試件自養(yǎng)護室掏出，隨即擦干水分并量出尺寸（精準至1mm），計算試件的受壓面積A （ mm2 ）。將試件安放在壓力機的下承壓板上，開動實驗機，當上壓板與試件接近時，調整球座，使接觸均衡。加壓時，加荷速度為s。3）實驗結果計算按下式計算試件的立方體抗壓強度（精準到）f = P/Acu測得第一個試件的抗壓強度為30N/mm2，第二個試件的抗壓強度為28N / mm2，第三個試件的抗壓強度為27.5N / mm2。以三個試件的算術平均值作為試件的抗壓強度值。取得混凝土的抗壓強度f cu為。鋼筋抗拉強度測定：1）實驗儀器：全能實驗機 b.游標卡尺 c.標點分割器2）實驗材料

6、：鋼筋3）實驗步驟：a先定第一點（第一點與端點間的距離約一掌距的長度），接著以 第一點為準，量標點長度定中點。接著依中點各往左右兩定標點長度 與夾距長度，接著以標點分割器坐標定，再以立可白標示夾距點 處。b接著將鋼筋以全能實驗機測試其所經(jīng)受之荷重。4）實驗結果當加載到時，鋼筋屈服。由于實驗機管道漏油，加載無法繼續(xù)，實驗結束。按照fy = P / A得抗拉強度為349N / mm2。鋼筋混凝土短柱破壞實驗：1）實驗設備長柱壓力實驗機、應變儀、粉筆、石灰等2）實驗步驟在構件一側設計位置貼上五片電阻應變片將試件安裝到實驗機上，并接好應變儀加載開始，控制實驗機進行分級加載。并觀察裂痕開展情形。3）實驗

7、結果當加載到7 8KN時，試件破壞，破壞如圖四：圖四圖四數(shù)據(jù)的處置及相關計算通過實驗得：f 通過實驗得：f - 28.5N /mm2, f - 19.1N / mm2, f - 349N/mm2cucka = d - 30mms_ 0.5 f A七iNq = 1.0n=1+1 l t& -1+950 y x 1.0 Xi.。=1.021400 土 時 1 21400 x 也17時h1400e - e - 170mme -門 e + - ai 2 s170-1.02 x 170 +- 302-228mm N =a N =a f bxN ck一一 (一x=以 f bx h0 -+ fA：(h -a

8、：)x + 349 x 157 (140 - 30) 2 )( 19.1x 140 x x + 349 x 157 (140 - 30) 2 )k解得 x 22.7mm6 - = 0.162 6 = 0.550為大偏心受壓；N -19.1 x 140 x 22.7 - 60.7kNN N = 78kN，理論值小于實測值。實驗結果分析討論由加載結果可知，構件所經(jīng)受的實際荷載大于設計值，說明鋼筋混凝 土短柱的制作良好，能夠達到要求；構件的破壞是典型的大偏心受壓破壞， 在靠近軸向力作用的一側受壓，另一側受拉，隨著荷載的增加，第一在受 拉區(qū)產(chǎn)生橫向裂痕，荷載再增加，受來去的裂痕隨之不斷開展，在破壞前

9、主裂痕逐漸明顯，受拉鋼筋的盈利達到屈服強度，進入流幅階段，受拉區(qū) 變形的進展大于受壓區(qū)，中和軸上升，使混凝土壓區(qū)高度迅速減小，最后 壓區(qū)邊緣混凝土達到極限壓應變，出現(xiàn)縱向裂痕而混凝土被壓碎，這種破 壞屬于延性破壞，破壞時，壓區(qū)的縱向鋼筋也達到受壓屈服強度。在進行應變記錄時，發(fā)覺靠近構件受拉區(qū)的三片應變片在加載至 78KN時就斷裂，從而沒能有效觀測到應變的轉變，原因是壓力機的加 載速度難以控制，加載速度過快而使得裂痕迅速產(chǎn)生，應變片發(fā)生斷裂。實驗感想通過這次實驗，咱們第一次體驗了由自己獨立完成全進程的實驗，同 時也感受到了實驗的艱辛，從開始到結束，咱們投入了大量的時刻，大量 的精力，有的同窗乃至帶病堅持實驗，在大家的同心合力下取得了實驗的 成功。這次自主實驗，咱們對實驗的進程、實驗的目的有了更深的了解， 也鍛煉了自己的動手能力，將書本上的理論知識轉化為了實踐，彌補了此 刻學生普遍存在的只有理論不會實踐的現(xiàn)象；同時，在實驗的進程中考驗 了咱們的團隊合作能力，如何分工、如何安排進度、如何協(xié)調大家的關系、 如何調動團隊的踴躍性等問題一直貫穿在整個實驗進程中，咱們也從中取 得了許多啟迪，為以后的工作打下了良好的基礎；再者，實驗數(shù)據(jù)的處置 也有利于咱們嚴謹?shù)目茖W態(tài)度的培育，爭取做到不放