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《混凝土设计原理》
实验指导书

(土木工程专业用)


















南京工业大学土木工程学院
目录

实验一:单筋矩形截面梁破坏……………………………………………1
实验二:受弯构件斜截面破坏……………………………………………4
实验三:偏心受压柱破坏……………………………………………10
试验一单筋矩形截面梁破坏



学时:2 学时
实验性质:综合性实验
目的要求:
通过对适筋梁、超筋梁和少筋梁的试验,加强对钢筋混凝土梁正截面受弯破坏过程的
认识,了解正截面科学研究的基本方法,验证受弯构件正截面承载力计算方式。
实验内容:
1、观测适筋梁、超筋梁的裂缝出现和开展过程、挠度变化以及破坏特征,并记下开
裂荷载实测值(Pcr)和破坏荷载实测值(Pu)。
2、量测适筋梁在各级荷载下的跨中挠度值,绘制梁跨中的荷载(内力)一挠度曲线
(M-f 曲线)。
3、量测适筋梁在纯弯区段沿截面高度的平均应变,绘出沿梁高度的应变分布图形,
验证平截面假定。
4、通过在主筋上测定的应变,验证钢筋屈服与梁破坏之间的关系。
5、观察和描绘试件破坏情况和特征,比较适筋梁与超筋梁的破坏形态及破坏荷载。
6、根据规范方法计算试件破坏承载力理论值并与试验值比较。
试件设计与制作:
1、试件设计为确保梁正截面强度破坏,在剪弯区段所配箍筋需加强,纵筋端部锚固
足够可靠。
图 1-1 和表 1-1 给出了 L-1(适筋梁)、L-2(超筋梁)L-3(少筋梁)的配筋详图及截面
参数,混凝土采用 C15,纵向受力筋采用 HPB235 钢筋(带弯钩)和 HRB335 钢筋(不带
弯钩)。
表 1-1
项目截面尺寸保护层厚
○1 号筋○2 号筋○3 号筋 L1(mm) L2(mm)
梁号 bXh(mm2) C(mm)
L-1 120X180 2 12 2 8 ******@100 950 700 15
L-2 120X180 2 20 2 8 ******@100 950 700 15
L-3 150X300 2 6 2 8 ******@100 950 700 15

1
8号铅丝
8号铅丝
L-1(适筋梁)
8号铅丝
8号铅丝
L-2(超筋梁)
8号铅丝
8号铅丝
L-3(少筋梁)
受弯试验梁施工图
注:砼采用C15,保护层厚度取20mm。制作时预留砼立方试块(150*150*150)。
图 1-1 试件尺寸和配筋图



2
钢筋上贴应变片

图 1-2 测点布置图
2、试件制表
试件采用干硬性混凝土、平板振捣器振捣、蒸汽养护或自然养护 28 天,制作试件同
时预留混凝土立方体试块(150X150X150mm)和纵向受力钢筋试件以测得混凝土和
钢筋的实际强度,填入表 1-2 用于计算构件的实际承载力。
表 1-2
项目混凝土立方体 HRB335 HRB335 HRB335

强度(N/mm2) 150X150X150 6 12 20




试验方法
1、加荷装置
方案一:采用千斤顶和反力架进行两点加荷。
方案二:在四柱压力机上进行两点加荷。
2、观测方案
(1)用百分表量测梁的跨中挠度,其值按下式计算:
跨中位移
s + ff s
ff s −= r l
m 2
s 跨中位移实测值;
f m :
s
f r : 右侧支座位移实测值;
s
fl : 左侧支座位移实测值。
(2)用手持式应变仪量测沿截面高度的平均应变
测点布置见图 1-2。
(3)裂缝观测:
3
用放大镜观测裂缝出现,用读数显微镜测读裂缝宽,用钢直尺量取纯弯段裂缝间距。
(4)试验完毕,打碎保护层、测定实际保护层厚度。
3、安全措施
1、试验梁下设安全垫块,以防梁破坏时伤害操作人员和破坏仪表。
2、仪表安装时系安全绳,试件破坏前必须撤除仪表。
3、加荷系统必须稳定可靠。
试验步骤
1、试验前,先进行材料试验,并按实测材料强度指标计算开裂荷载和构件承载力。
2、加荷载前,用放大镜及读数显微镜检查有无初始干缩裂缝、读取百分表和手持式应
变仪的初始读数。
3、按荷载短期效应组合值的 20%分级加荷,构件自重及加载设备重量计入第一级。每
级荷载的持续时间为 10 分钟,持续时间结束后方可测读仪表。
s
4、接近估算开裂荷载时,荷载分级降为 5%