1超筋梁受彎實驗報告
1.1實驗目的
通過試驗研究認識超筋混凝土梁在彎矩作用下開裂、裂縫發展到破壞的全過程,掌握測試混凝土受彎構件基本效能的試驗方法。
1.2實驗內容
對超筋梁構件跨中施加對稱集中力,使其中部受純彎,逐級載入至破壞。觀察並描述該過程中,裂縫的產生與發展。記錄、分析各階段鋼筋混凝土應力、應變的變化情況。
1.3構件設計
1.3.1構件設計的依據
根據梁正截面受壓區相對高度ξ和界限受壓區相對高度的比較可以判斷出受彎構件
的型別:當時,為適筋梁;當時,為超筋梁。界限受壓區相對高度可按下式計算:
其中在進行受彎試件梁設計時,fy、es分別取《混凝土結構設計規範》規定的鋼筋受拉強度標準值和彈性模量;進行受彎試件梁載入設計時,fy、es分別取鋼筋試件試驗得到鋼筋受拉屈服強度標準值和彈性模量。
1.3.2試件的主要引數
1 試件尺寸實測值:b×h×l=122×205×1830mm;
②混凝土強度等級:c20;
③縱向受拉鋼筋的種類:hrb335;
④箍筋的種類:hpb235(純彎段無箍筋);
⑤縱向鋼筋混凝土保護層厚度:15mm;
⑥試件的配筋情況見下圖;
1.3.3試件載入估算
l=1830mm, b=122mm, h=205mm, fyk=335n/mm2 , es=2.0×105n/mm2
ftk=1.54n/mm2, fck,=13.4n/mm2, ec =2.55×104n/mm2 h0=179mm, as=760mm2
①開裂彎矩估算
②極限彎矩估算
1.4實驗裝置
為本試驗進行梁受彎效能試驗採用的載入裝置,載入裝置為千斤頂。採用兩點集中力載入,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,壓力感測器測定荷載值。梁受彎效能試驗,取l=1800mm,a=100mm,b=600mm,c=400 mm(此為設計值)。
1.5載入方式
1.5.1單調分級載入方式
試件的載入簡圖和相應的彎矩、剪力圖見上圖所示。梁受彎試驗採用單調分級載入,每
次載入時間間隔為5分鐘。在正式載入前,為檢查儀器儀表讀數是否正常,需要預載入,預載入所用的荷載是分級荷載的前2級。
對於超筋梁,①在載入到開裂試驗荷載計算值的90%以前,每級荷載不宜大於開裂荷載計算值的20%;②達到開裂試驗荷載計算值的90%以後,每級荷載值不宜大於其荷載值5%;③當試件開裂後,每級荷載值取10%的承載力試驗荷載計算值(pu)的級距;④在載入達到承載力試驗荷載計算值的90%以後,每級荷載值不宜大於開裂試驗荷載值的5%;
實際試驗中,各級荷載分別為:
0→10kn→20kn→30kn→40kn→70kn→破壞
1.5.2開裂荷載實測值確定方法
本實驗採用以下兩種方法,確定開裂荷載:
放大鏡觀察法
用放大倍率不低於四倍的放大鏡觀察裂縫的出現;當載入過程中第一次出現裂縫時,應取前一級荷載作為開裂荷載實測值;當在規定的荷載持續時間內第一次出現裂縫時,應取本級荷載值與前一級荷載的平均值作為開裂荷載實測值;當在規定的荷載持續時間結束後第一次出現裂縫時,應取本次荷載值作為開裂荷載實測值。
荷載-撓度曲線判別法
測定試件的最大撓度,取其荷載-撓度曲線上斜率首次發生突變時的荷載值作為開裂荷載的實測值。
1.6測量內容
1.6.1混凝土平均應變
在梁跨中一側面布置4個位移計,位移計間距40mm,標距為150mm,以量測樑側表面混凝土沿截面高度的平均應變分布規律,測點布置見下圖。
1.6.2鋼筋縱向應變
在試件縱向受拉鋼筋中部貼上電阻應變片,以量測載入過程中鋼筋的應力變化,測點布置見下圖:
1.6.3撓度
對受彎構件的撓度測點應布置在構件跨中或撓度最大的部位截面的中軸線上,如下圖所
示。在試驗載入前,應在沒有外荷載的條件下測讀儀表的初始讀數。試驗時在每級荷載下,應在規定的荷載持續試件結束時量測構件的變形。
結構構件各部位測點的測度程式在整個試驗過程中宜保持一致,各測點間讀數時間間隔不宜過長。
適筋梁試驗報告同濟大學
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