混凝土梁實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁正截面

靜載破壞實(shí)驗(yàn)及工作性能評(píng)定

2021/5/91鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁正截面

靜載破壞實(shí)驗(yàn)及工作性能評(píng)定對(duì)一根已知的待檢測(cè)構(gòu)件—鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁進(jìn)行分析計(jì)算；根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)；整理出完整的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算值進(jìn)行比較，判斷該梁是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)了解鋼筋混凝土梁全過(guò)程受力行為，掌握鋼筋混凝土梁完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。2021/5/92實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受拉鋼筋的應(yīng)變測(cè)試；混凝土的應(yīng)變測(cè)試；梁的撓度測(cè)試；混凝土梁的開(kāi)裂荷載測(cè)試；受拉鋼筋屈服荷載測(cè)試；混凝土梁的極限荷載測(cè)試；混凝土梁裂縫寬度與荷載的關(guān)系；混凝土梁的破壞形態(tài)。鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁正截面

靜載破壞實(shí)驗(yàn)及工作性能評(píng)定2021/5/93方案內(nèi)容

理論計(jì)算：開(kāi)裂試驗(yàn)荷載值Pcr、破壞試驗(yàn)荷載值Pu跨中應(yīng)變(開(kāi)裂時(shí)刻混凝土及鋼筋、破壞時(shí)鋼筋)

跨中撓度(破壞時(shí))

破壞過(guò)程及破壞形態(tài)(超筋、適筋、少筋)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁正截面

靜載破壞實(shí)驗(yàn)及工作性能評(píng)定2021/5/94方案內(nèi)容加載及量測(cè)方案設(shè)計(jì)：測(cè)點(diǎn)布置圖：混凝土應(yīng)變(純彎段、彎剪段)、鋼筋應(yīng)變、撓度加載程序：(計(jì)算出每級(jí)荷載的加載量)

儀器選用：根據(jù)數(shù)據(jù)測(cè)試范圍合理選用儀器，選用儀器時(shí)考慮適合的量程及精度。實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)：撓度及應(yīng)變測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表格鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁正截面

靜載破壞實(shí)驗(yàn)及工作性能評(píng)定2021/5/95試件描述(一)簡(jiǎn)支鋼筋混凝土梁尺寸：長(zhǎng)寬高=3000150300mm。配筋：四種(見(jiàn)后)2021/5/96試件描述(二)——L-1配筋圖100010001000箍筋6@200箍筋6@200箍筋6@200受拉縱筋212架力筋2102021/5/97試件描述(三)——L-2配筋圖100010001000箍筋6@150箍筋6@200箍筋6@150受拉縱筋312架力筋2102021/5/98試件描述(四)——L-3配筋圖100010001000箍筋6@120箍筋6@200箍筋6@120受拉縱筋412架力筋2102021/5/99試件描述(五)——L-4配筋圖100010001000箍筋6@100箍筋6@200箍筋6@100受拉縱筋512架力筋2102021/5/910加載圖式1m1m1mP/2P/2P2021/5/911方案設(shè)計(jì)一、理論計(jì)算1.實(shí)驗(yàn)荷載的計(jì)算實(shí)驗(yàn)梁：L3材料強(qiáng)度按實(shí)測(cè)材料強(qiáng)度取值計(jì)算(見(jiàn)下表)

保護(hù)層厚度：20mm

計(jì)算加載裝置實(shí)際的加載值——P。2021/5/912方案設(shè)計(jì)一、理論計(jì)算1.實(shí)驗(yàn)荷載的計(jì)算試件編號(hào)試件尺寸(mm)試件承壓面積(mm2)試件破壞荷載(kN)抗壓強(qiáng)度

(MPa)強(qiáng)度等級(jí)1150*150*15092329363914平均強(qiáng)度混凝土立方體試塊抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)記錄表格確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)后，按表4-1中的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度確定各項(xiàng)強(qiáng)度值。2021/5/913方案設(shè)計(jì)一、理論計(jì)算1.實(shí)驗(yàn)荷載的計(jì)算試件編號(hào)試件直徑(mm)試件截面面積(mm2)試件屈服荷載(kN)屈服強(qiáng)度(MPa)極限強(qiáng)度(MPa)11244.7245.3345.1平均強(qiáng)度HRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)記錄表格2021/5/914bhh0xcr(1)開(kāi)裂荷載2021/5/915(2)極限承載能力的計(jì)算按照等效的矩形應(yīng)力分布圖，矩形截面鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的極限承載力計(jì)算式為：2021/5/916(3)破壞時(shí)撓度的計(jì)算縱向受拉鋼筋的配筋率以有效受拉混凝土截面面積計(jì)算、且考慮鋼筋粘結(jié)性能差異后的有效縱向受拉鋼筋的配筋率按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的裂縫截面處縱向受拉鋼筋的應(yīng)力鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，是裂縫之間鋼筋的平均應(yīng)變與裂縫截面鋼筋應(yīng)變之比2021/5/917(4)破壞形態(tài)分析2021/5/918方案設(shè)計(jì)二、加載程序設(shè)計(jì)根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)加載程序，實(shí)測(cè)構(gòu)件的開(kāi)裂荷載及極限荷載。加載程序設(shè)計(jì)原則(2)正式加載：取1kN作為初荷載，每級(jí)加載量不大于最大加載量的20%，接近開(kāi)裂荷載及極限荷載時(shí)減小加載級(jí)距，一般不大于開(kāi)裂荷載或極限荷載的5%，每級(jí)穩(wěn)載時(shí)間10~15min。(1)預(yù)載：≤開(kāi)裂荷載計(jì)算值的70%，循環(huán)1~3次加載程序設(shè)計(jì)要求：計(jì)算出每級(jí)荷載的具體數(shù)值，級(jí)間間距較大時(shí)，加載精度精確到5kN即可，若級(jí)間間距較小時(shí)，加載精度精確到1kN即可。2021/5/919方案設(shè)計(jì)二、加載程序設(shè)計(jì)例：混凝土梁開(kāi)裂荷載27kN，破壞荷載134kN。加載級(jí)別：預(yù)載值：27*70%=18.9(kN),取15kN，循環(huán)1~3次，

可不分級(jí)。(1)開(kāi)裂前：

1kN→10kN→20kN→24kN→26kN→27kN→28kN→…(2)開(kāi)裂后：

30kN→50kN→70kN→90kN→110kN→120kN→

130kN→135kN→140kN→…2021/5/920

首先考慮：結(jié)構(gòu)整體變形——結(jié)構(gòu)撓度等隨荷載變化的量測(cè)

然后考慮：結(jié)構(gòu)局部變形——應(yīng)力、裂縫等的測(cè)量。三、量測(cè)方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則：2021/5/921要求測(cè)量最大撓度及撓度變形曲線。撓度測(cè)點(diǎn)布置原則：見(jiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)P32。1.撓度測(cè)量方案設(shè)計(jì)2.應(yīng)變測(cè)量要求測(cè)量：彎矩最大截面上的最大拉壓應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律及中和軸位置，并測(cè)定受拉縱筋的應(yīng)變。

應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置原則：見(jiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)P32~33。要求觀測(cè)開(kāi)裂荷載及裂縫發(fā)展情況。3.裂縫測(cè)量2021/5/922量測(cè)方案設(shè)計(jì)要求：根據(jù)上面所述的受彎構(gòu)件量測(cè)方案設(shè)計(jì)原則進(jìn)行撓度及應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的方案設(shè)計(jì)，繪制應(yīng)變及撓度測(cè)點(diǎn)布置圖。

測(cè)點(diǎn)布置圖要求按比例繪制，圖中標(biāo)注構(gòu)件及測(cè)點(diǎn)位置的詳細(xì)尺寸，