實驗一 鋼筋混凝土梁抗彎實驗-R1(1) 修改版

實驗一鋼筋混凝土梁抗彎實驗一、試驗的目的了解鋼筋混凝土梁受力破壞的全過程，并驗證正截面強度計算公式。了解對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行試驗研究的方法。掌握進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)試驗的一些基本技能。二、實驗原理適筋破壞：適筋梁具有正常配筋率，受拉鋼筋首先屈服，隨著受拉鋼筋塑性變形的和裂縫預(yù)兆.破壞不是突然發(fā)生的，呈塑性性質(zhì)。破壞前裂縫和變形急劇發(fā)展,故也稱為延性破壞。,混凝土受壓邊緣達到極限壓應(yīng)變、混凝土被壓碎、鋼筋的強度得不到充分利用而引起的。發(fā)生這種破壞時，受拉區(qū)混凝土裂縫不明顯，破壞前無明顯預(yù)兆，是一種脆性破壞。由于超筋梁的破壞屬于脆性破壞，破壞前無警告，并且受拉鋼筋的強度未被充分利用而不經(jīng)濟，故不應(yīng)采用。少筋破壞：當梁的受拉區(qū)配筋量很小時，其抗彎能力及破壞特征與不配筋的素混凝土類似，受拉區(qū)混凝土一旦開裂，則裂縫區(qū)的鋼筋拉應(yīng)力迅速達到屈服強度并進入而受壓混凝土并未達到極限壓應(yīng)變。這種破壞是“一裂即壞”型，破壞彎矩往往低于構(gòu)件開裂時的彎矩，屬于脆性破壞，故不允許設(shè)計少筋梁。.三、實驗儀器和設(shè)備靜態(tài)應(yīng)變儀百分表或電子百分表手動液壓泵全套設(shè)備工字鋼分配梁千分表手持式引伸儀千斤頂裂縫觀察鏡和裂縫寬度量測卡四、實驗方案方案介紹正交試驗設(shè)計(Orthogonalexperimentaldesign)是研究多因素多水平的又一種設(shè)計方種高效率、快速、經(jīng)濟的實驗設(shè)計方法。3，由此列出正交表如下圖：正交試驗試件因素表試件數(shù)量強度配筋率配箍率1C200.40.22C200.80.43C201.20.54C300.40.45C300.80.56C301.20.27C400.40.58C400.80.29C401.20.4試件構(gòu)造①試件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝100×160×1400mm；②混凝土強度等級：C20，C30，C40；③縱向受拉鋼筋的種類：HRB400；④箍筋的種類：HPB300（純彎段無箍筋）；⑤縱向鋼筋混凝土保護層厚度：20mm；試驗梁的加載及儀表布置20mm共布置83個百分表。具體位置如圖所示：100100350250250350100千斤頂百分表千斤頂百分表分配梁0應(yīng)變片10應(yīng)變引伸儀測點222100600600100儀表布置圖加載裝置圖1—試驗梁；2—滾動鉸支座；3—固定鉸支座；4—支墩；5—分配梁滾動鉸支座；6—分配梁滾動鉸支座；7—集中力下的墊板；8—分配梁；9—反力梁及龍門架；10—千斤頂取L=1400mm，a=100mm，b=350mm，c=500mm。荷載加載圖示彎矩圖（kNmm）剪力圖（kNmm）加載方式①單調(diào)分級加載機制：15程為：在加載到開裂荷載計算值的90%以前，每級荷載不宜大于開裂荷載計算值得20%90%10%的承載力試驗荷載計算值的級距；的跨中位移；加載到臨近破壞前，拆除所有儀表，然后加載至破壞。②開裂荷載實測值確定方法：取本次荷載值作為開裂荷載實測值。③承載力極限狀態(tài)確定方法：已經(jīng)達到或超過承載力極限狀態(tài)，即可停止加載：受拉主鋼筋拉斷；1/30；受壓區(qū)混凝土壓壞。試驗測量內(nèi)容、方法和測點儀表布置①混凝土平均應(yīng)變8混凝土表面應(yīng)變片貼法如下：1、打磨。用220#—400#15*15cm（1.1*8.2cm），若表面光滑可免；2、刷膠。刷環(huán)氧膠（環(huán)氧：鄰苯二甲酸二丁酯：乙二胺=100ml：15ml：9ml3、等待。等膠干好，天氣晴好，一天即好，天氣陰冷，兩天即好；4220#—400#15*15cm45度角的交叉條紋；5、定位。用A3鉛筆等在打磨好的區(qū)域準確畫出應(yīng)變片要貼的位置；6、清洗。用浸有丙酮的脫脂棉球清洗貼片處，直到棉球上看不見污漬為好，清洗時一定要沿單一方向進行，不要來回交替擦洗；7、貼片。蘸取502膠，輕輕甩掉多余的膠液，然后將片子放于規(guī)定的粘貼位置（必須準確放置在規(guī)定的位置3~418502膠，將接線柱對準貼在應(yīng)變片須線下面；9、焊線。用20w電烙鐵及60%*0.8m/m焊錫焊接；10、打蠟。用融化的蠟水均勻涂于應(yīng)變片及接線柱表面；11貼紗布。用環(huán)氧膠將紗布粘貼在應(yīng)變片及接線柱上；12、檢測。用萬用表—電阻法（200w量程）檢測，一般為123w左右②縱向鋼筋應(yīng)變?nèi)鐖D：縱筋應(yīng)變片布置圖③撓度對受彎構(gòu)件的撓度測點應(yīng)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6所五、重難點以及應(yīng)對方法“超筋梁”不是單純地指“鋼筋使用太多”，而是指“在單筋梁中，受拉鋼筋的強度超過了受壓混凝土的強度”。所以，超筋梁僅僅對于“單筋梁”而言。（架立筋不屬于受力鋼筋，有架立筋的梁一般都是單筋梁）從工程實用的設(shè)計和使用角度來說，超筋結(jié)構(gòu)是安全的。但是超筋結(jié)構(gòu)的缺點也很明顯：一是當荷載超過設(shè)計荷載時，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生無先兆的脆性破壞；二是不經(jīng)濟，鋼筋沒有完全發(fā)揮其應(yīng)有的作用。所以，設(shè)計上不允許使用“超筋梁”。少筋破壞和超筋破壞都具有脆性性質(zhì)破壞