适筋梁受弯性能试验设计

少筋梁受弯

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊《混凝土结构基本原理》试验课程作业 L ENGINEERING 少筋梁受弯试验报告 试验名称少筋梁受弯 试验课教师林峰 姓名 学号 手机号 理论课教师顾祥林 日期2012年10月28日

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊ ┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 1. 试验目的 本实验通过试验研究认识钢筋混凝土少筋受弯梁的破坏过程，掌握少筋梁受弯测试基本性能的试验方法。 （1）通过参加实验以及之后实验报告的整理，可以让我理解和掌握钢筋混凝土构件的试验方法和试验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 （2）写出实验报告，在写报告的过程中加深对混凝土结构基本构件受力性能的理解（3）观察既有破坏构件，掌握裂缝观察与统计方法 2. 试件设计 2.1 材料选取 ①混凝土强度等级：C20； ②少筋梁纵向受拉钢筋的种类：HPB235； ③箍筋种类：HPB235； ④纵向受拉钢筋混凝土保护层厚度：15mm； 2.2 试件设计 （1）试件设计依据 根据梁的正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度ξb的比值判断的出受弯梁的类型：当ξ<ξb时为适筋梁或少筋梁，反之为超筋梁。受弯梁设计时采用的 y f、 s E分别为《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量。 由于是少筋梁，在设计配筋时还需要控制受拉钢筋的配筋率ρ，要求ρ不大于适筋构件的最小配筋率，其中: ; ; （2）试件的主要参数 ①试件尺寸（矩形截面）：1500 202 121? ? = ? ?l h b； ②试件配筋情况见图；

轴力计算公式

计算公式 3、钢板桩、H型钢应力计算公式： δ=E s·K（f i2-f02）○1应变传感器计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； E s —钢的弹性模量（KPa）；碳钢：2.0—2.1×108 KPa 混凝土：0.14—×108 KPa K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； f i—应变传感器任一时刻观测值（Hz） f0—应变传感器的初始观测值（零值） δ= K（f i2-f02）○2测力传感器（钢筋计）计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； K—测力传感器的标定系数（KPa /Hz2）； f i—测力传感器任一时刻观测值（Hz） f0—测力传感器的初始观测值（零值）（Hz） 4、钢筋砼支撑轴力计计算公式： 4.1 N= E c·A【K（f i2-f02）+b（T i-T0）】○1砼应变传感器的计算公式式中：N—钢筋砼支撑轴力变化值（KN）； E c—砼弹性膜量（KPa）； A—钢筋砼支撑截面积（mm2）; f i—应变传感器任一时刻的观测值（Hz）； f0—应变传感器的初始观测值（零值）（Hz）；

K — 应变传感器的标定系数（10-6/Hz 2）； b — 应变传感器的温度修正系数（10-6/Hz 2）； T i — 应变传感器任一时刻的温度观测值（℃）； T 0— 应变传感器的初始温度观测值（℃）； 4.2 N i = Es Fc （As A －1）【K （f i 2-f 02）+b （T i -T 0）】 ○ 2钢筋测力传感器计算公式（基坑施工监测规程中公式） 式中：E s — 钢筋弹性膜量（KPa ）； A s — 钢筋的截面积（mm 2 ）； N i — 单根钢筋测力传感器的计算出的支撑轴力值（KN ）； b — 钢筋测力传感器的温度修正系数（KN/℃） K — 钢筋计的标定系数（KN /Hz 2） 4.3 根据相关规范、规程要求，每道钢筋砼支撑轴力测试，一般可分为4个测点，故该式为： N= （N 1＋N 2＋N 3＋N 4）/4 ○ 3 式中：N — 钢筋砼支撑轴力值（KN ）； N i —钢筋砼支撑某测点受力值（KN ）

适筋梁受弯破坏试验设计方案

适筋梁受弯破坏试验设计方案 一、 试验目的： （1） 通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 （2） 加深对混凝土基本构建受力性能的理解。 （3） 更直观的了解适筋梁受弯破坏形态及裂缝发展情况。 （4） 验证适筋梁破坏过程中的平截面假定。 （5） 对比实验值与计算理论值，从而更好地掌握设计的原理。 二、 试件设计： （1）试件设计的依据 根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度b ξ的比较可以判断出受弯构件的类型：当b ξξ≤时，为适筋梁；当b ξξ>时，为超筋梁。界限受压区相对高度 b ξ可按下式计算： b y s 0.8 10.0033f E ξ= + 在设计时，如果考虑配筋率，则需要确保1αρρξ≤=c b b y f f 其中在进行受弯试件梁设计时， y f 、s E 分别取《混凝土结构设计规范》规定的 钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，y f 、s E 分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。 同时，为了防止出现少筋破坏，需要控制梁受拉钢筋配筋率ρ大于适筋构件的最小配筋率min ρ，其中min ρ可按下式计算： t min y 0.45 f f ρ= （2）试件的主要参数 ①试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l ＝180×250×2200mm ； ②混凝土强度等级：C35； ③纵向受拉钢筋的种类：HRB400； ④箍筋的种类：HPB300（纯弯段无箍筋）； ⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：25mm ； 综上所述，试件的配筋情况见图3和表1：

图3 梁受弯实验试件配筋 表1 试件 编号 试件特征 配筋情况 预估荷载P (kN) ① ② ③ P cr P y P u MLA 适筋梁 416 2φ10 φ8@50( 2) 32.729 147.266 163.629 说明：预估荷载按照《混凝土结构设计规范》给定的材料强度标准值计算，未计试件梁和分配梁的自重。 三、 试验装置： 图1为本方案进行梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶。采用两点集中力加载，以便于在跨中形成纯弯段。并且由千斤顶及反力梁施加压力，分配梁分配荷载，压力传感器测定荷载值。 梁受弯性能试验中，采用三分点加载方案，取2200L mm =，100a mm =，700b mm =，600c mm =。 图2.a 为加载简图，此时千斤顶加力为P ，经过分配梁后，可视为两个大小为/2P 的集中荷载分别作用于图示位置。 图2.b 为荷载作用下的弯矩图。由此图可知，纯弯段的弯矩最大，0.35M P =. 图2.c 为荷载作用下的剪力图。 1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座； 6—分配梁滚动铰支座；7—集中力下的垫板；8—分配梁；9—反力梁及龙门架；10—千斤顶； 图1 梁受弯试验装置图

单筋矩形截面承载能力计算

4.3.2 单筋矩形截面承载能力计算 矩形截面通常分为单筋矩形截面和双筋矩截面两种形式。只在截面的受拉区配有纵向受力钢筋的矩形截面，称为单筋矩形截面（图4-10）。不但在截面的受拉区，而且在截面的受压区同时配有纵向受力钢筋的矩形截面，称为双筋矩形截面。需要说明的是，为了构造上的原因（例如为了形成钢筋骨架），受压区通常也需要配置纵向钢筋。这种纵向钢筋称为架立钢筋。架立钢筋与受力钢筋的区别是：架立钢筋是根据构造要求设置，通常直径较细、根数较少；而受力钢筋则是根据受力要求按计算设置，通常直径较粗、根数较多。受压区配有架立钢筋的截面，不是双筋截面。 图4-10 单筋矩形截面 根据4.3.1的基本假定，单筋矩形截面的计算简图如图4-11所示。 图4-11 单筋矩形截面计算简图 为了简化计算，受压区混凝土的应力图形可进一步用一个等效的矩形应力图代替。矩形应力图的应力取为α1f c(图4-12），f c为混凝土轴心抗压强度设计值。所谓“等效”，是指这两个图不但压应力合力的大小相等，而且合力的作用位置完全相同。 图4-12 受压区混凝土等效矩形应力图 按等效矩形应力计算的受压区高度x与按平截面假定确定的受压区高度x o之间的关系为: (4-7)

系数α1和β1的取值见表4-2。 系数α1和β1的取值表表4-2 ◆基本计算公式 由于截面在破坏前的一瞬间处于静力平衡状态，所以，对于图4-12 的受力状态可建立两个平衡方程：一个是所有各力的水平轴方向上的合力为零，即 (4-8) 式中b——矩形截面宽度； A s——受拉区纵向受力钢筋的截面面积。 另一个是所有各力对截面上任何一点的合力矩为零，当对受拉区纵向受力钢筋的合力作用点取矩时，有： (4-9a) 当对受压区混凝土压应力合力的作用点取矩时，有： (4-9b) 式中M——荷载在该截面上产生的弯矩设计值； h o——截面的有效高度，按下计算h o=h-a s。 h为截面高度，a s为受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离。 按构造要求，对于处于室内正常使用环境的梁和板，当混凝土的强度等级不低于C20时，梁内钢筋的混凝土保护层最小厚度（指从构件边缘至钢筋边缘的距离）不得小于25mm，板内钢筋的混凝土保护层不得小于15mm（当混凝土的强度等级小于和等于C20时，梁和板的混凝保护层最小厚度分别为30mm和20mm）。因此，截面的有效高度在构件设计时一般可按下面方法估算（图4-13）。 图4-13 梁板的计算高度 梁的纵向受力钢筋按一排布置时，h o=h-35 mm ； 梁的纵向受力钢筋按两排布置时，h o=h-60 mm ； 板的截面有效高度h o=h-20mm。 对于处于其它使用环境的梁和板，保护层的厚度见表4-8。

超筋梁受弯试验方案

《混凝土结构基本原理》试验课程作业 L ENGINEERING 混凝土构件试验方案 试验名称超筋梁受弯试验 姓名 学号 手机号 所选试验课教师黄庆华 所上试验课教师黄庆华 基本原理课教师顾祥林

1.试验目的 本试验目的是使同学们通过试验研究认识混凝土结构构件的破坏全过程，掌握测试混凝土受弯基本性能的试验方法。其中具体包括： ● 检验试验试件的破坏形态、破坏机理是否与理论课一致。 ● 检验通过设计理论设计的试验试件的实际性能。 ● 了解和初步掌握混凝土基本构件试验及分析方法。 2.试件设计 2.1材料和试件尺寸 ● 试件尺寸（矩形截面）：1202001800b h l mm ??=??; ● 混凝土强度等级：C20; ● 纵向受拉钢筋的种类：HRB335； ● 箍筋的种类：HPB300； ● 纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm ； 2.2试件设计 （1）设计和计算过程； 根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），HRB335钢筋受拉强度标准值 2455y f N mm -=?，弹性模量522.010s E N mm -=??。查表可得，C20混凝土的受压强度标准 值2 13.4c f N mm -=? 所以计算可得界限受压区相对高度： 0.80.47410.0033b y s f E ξ= =+ ()21- 计算最大配筋率： 1max 0.0139c b y f f αρξ== ()22- 所以得最大纵筋面积： 2max max 334.7A bh mm ρ== ()23- 取216φ（2402.1s A mm =），为使得试验效果更明显，所以最终取222φ（2 760.3s A mm =）。 计算得此时受弯梁得极限承载力。 21.07u M kN m =? ()24- 则计算极限荷载： 256.19u u M P kN a = ?= ()25- 计算截面剪跨比：

拉延筋设计

1.3 拉延筋技术 1。3。1 拉延筋在板料拉深中的作用 拉深成形生产中，尤其是象车身覆盖件等这样的大型工件的拉深工序中， 往往会因为零件几何型面的不对称，使得板坯在成形时各处材料沿凹模口的 流动速度不均衡(图1一1)，造成拉深后的工件，局部减薄量大出现颈缩或者 破裂，而有些部位出现起皱、波纹等质量缺陷。为了改善这种状况，需要在 压料面上控制对工件不同部位提供的进料阻力(毛坯在进入凹模前遇到的阻 力)，即在需要材料多的部位相应的进料阻力小，而在需要材料少的部位相应 的进料阻力大(图1一)，从而平衡坯料在凹模口部的流动速度差异(图1刁)， 提高零件成形质量。 改变压料面上进料阻力的方法有: 1.改变压边力或采用变压边力压边、 2.改变压料面与模具之间的间隙、 3.改变凹模口圆角半径 4.设置拉延筋等。 设置拉延筋是应用较灵活方便、修改较容易的一种方法，主要表现为，润: (1) 控制变形区材料的进料阻力，调节冲压变形区的拉力及其分布: (2) 通过对拉延筋各项参数的适当配置，能够通过均衡工件各部分的进 料阻力来调节材料的流动情况，增加坯料流动的稳定性，得到变形均匀的冲 压件; (3) 使用拉延筋后，压料面间隙可适当加大，表面精度可适当降低，从 而减少压料面的磨损，降低模具制造成本; (4) 通过增加径向拉应力，使材料的塑性变形程度、硬化程度得以提高， 减少由于变形不足而产生的松弛回弹以及波纹等缺陷，提高工件的刚度; (5) 可防止因凸缘周边材料不均匀流动而不可避免产生的皱纹进入修 边线内，减轻或消除复杂零件悬空部分因材料集中而发生的内皱现象;

(6) 拉延筋提供的进料阻力，可以在一定程度上降低对压床吨位的需 求;通过增加胀形成分和增大进料阻力，可减小板料外形尺寸，提高材料利 用率。 目前，在大多数板料拉深中，拉延筋是必不可少的模具组成部分，针对 拉延筋的研究己经成为当今板料冲压成形领域的重要课题之一。 1.3。2 拉延筋的设置 以半圆形筋为例(图1一)，板料在通过拉延筋时，在点1到点6之间发生了弯曲、回复、反弯曲的反复变形，这些变形所需要的变形力加上板料与 拉延筋之间的摩擦力构成了拉延筋的进料阻力。因此，不同断面形状、不同 尺寸的拉延筋对板料的作用效果是不同的。 为了能够适应特定冲压零件成形的需要，拉延筋在种类、断面各尺寸、 长度、条数、位置等参数上都要做特定的选择。参考前人学者们对拉延筋布 置规律的研究成果，拉延筋的经验布置原则总结如下: (1) 按拉延筋作用布置。拉延筋的布置原则见表卜1. 表1一1拉延筋的布置原则 要求布置原则 增加进料阻力放整圈的或间断的1条拉延槛或1-3条拉延筋 增加径向拉应力， 降低切向压应力，防止毛坯起皱在容易起皱的部位设置局部的短筋 调整进料阻力和进料量拉延深度大的直线部分，放卜3条拉延 筋;拉延深度大的圆弧部分，不放拉延筋: 拉延深度相差较大时，在深的部位不设拉 延筋，浅的部位设拉延筋 (2)按凹模口形状布置。拉延筋的布置方法见图1一5及表1一2。(典型图) (3) 拉延筋布置方向。拉延筋一定要与材料流动方向垂直，一般情况下，

适筋梁受弯破坏试验设计方案

L ENGINEERING 《混凝土结构基本原理》试验课程作业 适筋梁受弯破坏试验设计方案 试验课教师黄庆华 姓名 学号 手机号 任课教师顾祥林 合作者

适筋梁受弯破坏试验设计方案 一、 试验目的： （1） 通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 （2） 加深对混凝土基本构建受力性能的理解。 （3） 更直观的了解适筋梁受弯破坏形态及裂缝发展情况。 （4） 验证适筋梁破坏过程中的平截面假定。 （5） 对比实验值与计算理论值，从而更好地掌握设计的原理。 二、 试件设计： （1）试件设计的依据 根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度b ξ的比较可以判断出受弯构件的类型：当b ξξ≤时，为适筋梁；当b ξξ>时，为超筋梁。界限受压区相对高度 b ξ可按下式计算： b y s 0.8 10.0033f E ξ= + 在设计时，如果考虑配筋率，则需要确保1αρρξ≤=c b b y f f 其中在进行受弯试件梁设计时， y f 、s E 分别取《混凝土结构设计规范》规定的 钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，y f 、s E 分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。 同时，为了防止出现少筋破坏，需要控制梁受拉钢筋配筋率ρ大于适筋构件的最小配筋率min ρ，其中min ρ可按下式计算： t min y 0.45 f f ρ= （2）试件的主要参数 ①试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l ＝180×250×2200mm ； ②混凝土强度等级：C35； ③纵向受拉钢筋的种类：HRB400； ④箍筋的种类：HPB300（纯弯段无箍筋）； ⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：25mm ； 综上所述，试件的配筋情况见图3和表1：

同济大学土木工程优秀混凝土试验报告

混凝土结构基本原理实验报告书 学号: 姓名： 任课老师： 实验老师：林峰 实验组别： A6

梁斜拉QC1实验报告 一、试验原始资料的整理 1、试验对象的考察与检查 件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝119×202×1800mm； 构件净跨度：1500mm; 混凝土强度等级：C20； 纵向受拉钢筋的种类：HRB335； 箍筋的种类：HPB300； 纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm； 试件表面刷白，绘制50mm*50mm的网格。 2、材料的力学性能试验结果 混凝土抗压强度试验数据 试验内容：混凝土立方体试块抗压强度 试件编号 试件尺寸 （mm）试件破坏荷载 （kN） 试件承压面积 （mm2） 强度评定 （MPa） 1100×99×100184990018.586 2100×99×100194990019.596 3100×99×100188990018.990 平均19.057试验内容：混凝土棱柱体试块轴心抗压强度 试件编号 试件尺寸 （mm）试件破坏荷载 （kN） 试件承压面积 （mm2） 强度评定 （MPa） 199×100×298124990012.525 299×100×298132990013.333 399×100×313108990010.909 平均12.256 =18.1MPa= 11.6MPa 钢筋拉伸试验数据

钢筋Φ4Φ6Φ8Φ10Φ12Φ14Φ18Φ22 (M Pa)316.94 6 302.2449 222.4077 466.1718 398.4823 422.1161 408.3805 492.927 (M Pa)372.21 2 474.8413 170.7887 677.7483 557.2487 656.7253 614.0465 676.213 3、试验计划与方案及实施过程中的一切变动情况记录 3.1梁受弯性能概述 根据梁正截面受弯破坏过程及破坏形态，可将梁分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型。下面以纯弯段内只配置纵向受拉钢筋的截面为例，说明这三种破坏模式[7]。 a)适筋梁的受弯破坏过程 b)超筋梁的受弯破坏过程 c)少筋梁的受弯破坏过程 3.2试验目的和要求 a)参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土适筋梁受弯实验的实验方 法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 b)写出实验报告。在此过程中，加深对混凝土适筋梁受弯性能的理解。 3.3试件设计和制作 （1）试件设计的依据 根据剪跨比 和弯剪区箍筋配筋量的调整，可将试件设计为剪压、斜压和斜拉破坏。 进行试件设计时，应保证梁受弯极限荷载的预估值比剪极限荷载预估值大。 （2）试件的主要参数 件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝120×200×1800mm； 构件净跨度：1500mm; 混凝土强度等级：C20； 纵向受拉钢筋的种类：HRB335； 箍筋的种类：HPB300； 纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm； 试件的配筋情况见表3.3.1和图3.3.1； 试件 编号试件特征配筋情况 加载位置 b（mm） 预估受剪 极限荷载 预估受弯 极限荷载

适筋梁受弯性能试验

适筋梁受弯性能试验 【试验目的】 1、通过观察混凝土适筋梁受弯破坏的全过程，研究认识混凝土适筋梁的受弯性能。 2、理解和掌握钢筋混凝土适筋梁受弯构件的实验方法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 3、通过撰写实验报告的过程，加深对混凝土结构适筋梁构件受弯性能的理解。 【试件设计】 试件的主要参数： 试件长度：L=2000mm； 试件尺寸（矩形截面）：b×h＝200mm×300mm； 混凝土强度等级：C30； 纵向受拉钢筋的种类：HRB400； 箍筋的种类：HPB235（纯弯段无箍筋）； 纵向钢筋混凝土保护层厚度：25mm； 试件的配筋情况见图1和表1； 231 图1 适筋梁受弯试验试件配筋 表1 适筋梁受弯试件的配筋

说明：预估荷载按照《混凝土结构设计规范》给定的材料强度标准值计算，未计试件梁和分配梁的自重。 【试验装置和加载方式】 1、试验装置 图2为进行适筋梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶。采用两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，分配梁分配荷载，压力传感器测定荷载值。适筋梁受弯性能试验，取L=2000mm，a=150mm，b=600mm，c=500 mm。 专业文档供参考，如有帮助请下 载。． —分6—支墩；45—分配梁滚动铰支座；1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；—千斤顶；9—反力梁及龙门架；10配梁滚动铰支座；7—集中力下的垫板；8—分配梁；适筋梁受弯试验装置图图2 ），mm（a）加载简图（kN kNm）（b）弯矩图（ kN）（c）剪力图（适筋梁受弯试验加载和内力简图图3 、加载方式2）单调分级加载机制（1 梁受弯试验采用单调分级加载，3所示。剪力图见图试件的加载简图和相应的弯矩、2和需要预

单筋截面计算题和答案

受弯构件正截面承载力计算习题 4.3 4.3.1 选择题 1. 梁的保护层厚度是指（） A 箍筋表面至梁表面的距离 B 箍筋形心至梁表面的距离 C 主筋表面至梁表面的距离 D 主筋形心至梁表面的距离 正确答案A 2. 混凝土梁的受拉区边缘开始出现裂缝时混凝土达到其（） A 实际抗拉强度 B 抗拉标准强度 C 抗拉设计强度 D 弯曲时的极限拉应变 正确答案D 3. 一般来讲提高混凝土梁极限承载力的最经济有效方法是（） A 提高混凝土强度等级 B 提高钢筋强度等级 C 增大梁宽 D 增大梁高 正确答案D 4. 增大受拉钢筋配筋率不能改变梁的（） A 极限弯矩 B 钢筋屈服时的弯矩 C 开裂弯矩 D 受压区高度 正确答案C 5. 不能作为单筋矩形梁适筋条件的是（） A x ≤ x b Bξ≤ξb C αs≤αs,max D M＞αs,maxα1f c bh20 正确答案D 6．适筋梁的受弯破坏是（） A 受拉钢筋屈服以前混凝土压碎引起的破坏 B 受拉钢筋屈服随后受压混凝土达到极限压应变 C 破坏前梁的挠度和裂缝宽度不超过设计限值 D 受拉钢筋屈服恰好与混凝土压碎同时发生 正确答案B 7．对适筋梁，受拉钢筋屈服时（） A 梁达到最大承载力 B 离最大承载力较远 C 接近最大承载力 D 承载力开始下降 正确答案C 8．受弯正截面承载力计算中采用等效矩形应力图其确定的原则为（） A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积f c x等于曲线面积 C 由平截面假定确定等于中和轴高度乘以系数β1 D 试验结果 正确答案A 9．梁的正截面破坏形式有适筋梁破坏、超筋梁破坏、少筋梁破坏它们的破坏性质是（）

混凝土适筋梁试验方案

《混凝土结构基本原理》试验课程作业 混凝土受弯构件适筋梁破坏试验方案 试验名称 混凝土受弯构件适筋梁破坏试验 试验课教师 姓名 学号 手 机 号 任课教师 日 期 L ENGINEERING

1. 试验目的 通过观察混凝土适筋梁受弯破坏的全过程，认识混凝土适筋梁的受弯性能；理解和掌握钢筋混凝土适筋梁受弯构件的试验方法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 通过试验加深对混凝土机构基本构件的受力性能的理解。 2. 试件设计 2.1 材料和试件尺寸 试件尺寸：b ×h ×l=100×150×1400； 混凝土强度等级：C25 f c =11.9MPa ；f t =1.27MPa ； 纵向受拉钢筋种类：HRB335； 箍筋的种类：HPB235（纯弯段无箍筋）； 纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm ； 2.2 试件设计 2.2.1试件设计的基本原理及依据 根据梁正截面受压区相对高度ε和界限受压区相对高度εb 的比较可以判断出受弯构件的类型，当ε≤εb 时，为适筋梁；当ε≥εb 时为超筋梁。界限受压区相对高度εb 按下式计算： Es f y 0033.018 .0b + = ε 其中在进行受弯试件梁设计的时候，f y 、Es 分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，f y 、Es 分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。 为满足发生适筋破坏，应有以下配筋率的要求： min b ρρρ<< 其中，min 0.45 t y f f ρ=，1t b b y f f αρε=。 同时，为保证承剪段不发生受剪破坏，有受剪承载力要求： max 001.75 1sv u cs t yv A V V V f bh f h s λ≤== ++ 按《混凝土结构基本原理（第二版）》第五章第七节相关知识，有以下正截面承载力相关公式：

单筋T形梁正截面承载力计算

单筋T 形梁正截面承载力计算 一、基本公式 （一）第一类T 形梁 2．第一类T 形梁的基本计算公式 这一类梁的截面虽为T 形，但由于中和轴通过翼缘，即' f h x ≤， s y f c A f x b f ='1α ?? ? ??-'=≤201x h x b f M M f c u α 3．基本公式的适用条件是： 1）0h x b ξ≤ 由于T 形截面的翼缘厚度h f ′一般都比较小，既然x ≤h f ′，因此这个条件通常都能满足，故不必验算。 2）0/bh A s =ρ应不小于min ρ（具体计算时，bh A A s S min min ,ρ=≥）

（二）第二类T 形梁 1．计算图式 2．第二类T 形梁的基本计算公式 这一类梁截面的中和轴通过肋部，即x > h f ′，故受压区为T 形。 于是第二类T 形梁正截面受弯承载力的基本计算公式可以写成： s y f f c c A f h b b f bx f ='-'+)(11αα ()??? ? ??'-'-'+??? ??-=≤220101f f f c c u h h h b b f x h bx f M M αα 3．基本公式的适用条件 1）为防止发生超筋破坏，应当满足： 0h x b ξ≤ 或 b ξξ≤ 或 y c b s f f bh A //1011αξρ≤= 或 ()b b c u bh f M ξξα5.012 011-≤ 2）bh A A s s min min ,ρ=≥ 由于第二类T 形梁受压区较大，相应受拉钢筋也就较多，故一般均能满足此条件，可不 必验算。 （三）T 形及倒L 形截面受弯构件受压区的翼缘计算宽度b f '应按表1各项中的最小值取用。

无筋砌体计算题题型与答案

无筋砌体受压承载力计算 例 1 一轴心受压砖柱，截面尺寸为 370mmX490mm ，采用 MU10 烧结普通砖及 M2.5 混合砂浆砌筑，荷载引起的柱顶轴向压力设计值为 N=155kN ，柱的计算高度为 H0=4.2m 。试验算该柱的承载力是否满足要求。 解：考虑砖柱自重后，柱底截面的轴心压力最大，取砖砌体重力密度为19kN/m3， 则砖柱自重为 G 1.2 19 0.37 0.49 4.2 17.4kN 柱底截面上的轴向力设计值 N 155 17.4 172.4kN H 4.2 11.35 砖柱高厚比 h 0.37 e 0.796 查附表， h 项，得 因为 A 0.37 0.49 0.1813m 2 0.3m 2 ， 砌体设计强度应乘以调整系数 a 0.7 A 0.7 0.1813 0.8813 查附表， MU10 烧结普通砖， M2.5 混合砂浆砌体的抗压强度设计值 f 1.30N / mm 2 a fA 0.8813 0.796 1.30 0.1813 106 165336 N 165.3kN N 172.4kN 该柱承载力不满足要求。 例 2 已知一矩形截面偏心受压柱， 截面尺寸为 490mmX740mm ，采用 MU10 烧结普通砖及 M5 混合砂浆，柱的计算高度 H0=5.9m ，该柱所受轴向力设计值 N=320kN （已计入柱自重），沿长边方向作用的弯矩设计值 M=33.3kN ·m ，试验算该柱的承载力是否满足要求。 解：（ 1）验算柱长边方向的承载力 M 33.3 106 偏心距 e N 320 10 3 104mm h 740 y 370mm 2 2 0.6y 0.6 370 222mm e 104mm(满足 ) e 104 0.1405 相对偏心距 h 740 H 0 5900 7.97 高厚比 h 740 查附表， 0.61

力学计算公式

力学计算公式 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

常用力学计算公式统计 一、材料力学： 1.轴力（轴向拉压杆的强度条件） σmax=N max/A≤[σ] 其中，N为轴力，A为截面面积 2.胡克定律（应力与应变的关系） σ=Eε或△L=NL/EA 其中σ为应力，E为材料的弹性模量，ε为轴向应变，EA 为杆件的刚度（表示杆件抵抗拉、压弹性变形的能力） 3.剪应力（假定剪应力沿剪切面是均匀分布的） τ=Q/A Q 其中，Q为剪力，A Q为剪切面面积 4.静矩（是对一定的轴而言，同一图形对不同的坐标 轴的静矩不同,如果参考轴通过图形的形心，则 x c=0，y c=0，此时静矩等于零） 对Z轴的静矩S z=∫A ydA=y c A 其中：S为静矩，A为图形面积，y c为形心到坐标轴的 距离，单位为m3。 5.惯性矩 对y轴的惯性矩I y=∫A z2dA 其中：A为图形面积，z为形心到y轴的距离，单位为 m4

常用简单图形的惯性矩 矩形：I x=bh3/12，I y=hb3/12 圆形：I z=πd4/64 空心圆截面：I z=πD4（1-a4）/64，a=d/D （一）、求通过矩形形心的惯性矩 求矩形通过形心，的惯性矩I x=∫Ay2dA dA=b·dy，则I x=∫h/2-h/2y2（bdy）=[by3/3]h/2-h/2=bh3/12 （二）、求过三角形一条边的惯性矩 I x=∫Ay2dA，dA=b x·dy，b x=b·（h-y）/h 则I x=∫h0（y2b（h-y）/h）dy=∫h0（y2b –y3b/h）dy =[by3/3]h0-[by4/4h]h0=bh3/12 6.梁正应力强度条件（梁的强度通常由横截面上的正 应力控制） σmax=M max/W z≤[σ] 其中：M为弯矩，W为抗弯截面系数。 7.超静定问题及其解法 对一般超静定问题的解决办法是：（1）、根据静力学平衡条件列出应有的平衡方程；（2）、根据变形协调条件列出变形几何方程；（3）、根据力学与变形间的物理关系将变形几何方程改写成所需的补充方程。8.抗弯截面模量 W x=I x/y c

钢筋混凝土梁受弯及受剪性能试验指导书

郑州大学现代远程教育《综合性实践环节》 试验指导 赵军楚留声编

一、试验名称：钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验 （一）试验目的 1.了解适筋梁、超筋梁和少筋梁的受力过程和破坏特征以及配筋率对破坏特征的影响。 2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算理论和计算公式。 3.掌握钢筋混凝土受弯构件的试验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术和有关仪器的使用方法。 4.培养学生对钢筋混凝土构件试验分析的初步能力。 （二）试验构件和仪器布置 1.试验梁分三种，即、、，其几何尺寸及配筋见图1。 试验梁制作时每根梁（或每盘混凝土）取150×150×150mm试块三个，以确定混凝土强度。每种直径和钢筋取300mm长试件三根，以测定钢筋的屈服强度、极限强度和延伸率。 2.加荷装置和仪表布置 试验梁放置于静力试验台座上，通过加荷架用千斤顶施加荷载。加荷装置见图2所示。每根梁布置百分表5块，以测定跨中挠度。用电阻应变仪量测钢筋和混凝土在各级荷载作用下的应变。

（三）试验准备工作 认真学习有关专业知识，了解钢筋混凝土梁的正截面破坏形态。 （四）试验前在材料试验机上对钢筋试件和混凝土试块进行试验，以确定钢筋的屈服强度和极限强度、延伸率以及混凝土的立方体抗压。根据测定的求出混凝土棱柱体抗压强度、抗拉强度及弹性模量的试验值。

图1 图2 （五）估算开裂荷载 图3为试验梁加荷时的计算简图。纯弯段CD的弯矩为

图3 开裂弯矩按下式计算 M cr=0.292(1+2.5a1)f t bh2 式中b、h分别为试验梁的宽度和高度。。为钢筋的截面积。 ，为钢筋的弹性模量，取值2.1×Mpa,为砼弹性模量。则开裂荷载为 （六）估算破坏荷载 1.计算 ρmax=ξα1f c/f y ρmin=0.45f t/f y 本试验单排钢筋a=35mm。 2.计算破坏弯矩 若≤表示试验梁为少筋梁

无筋砌体计算题题型与答案解析

无筋砌体受压承载力计算 例1 一轴心受压砖柱，截面尺寸为370mmX490mm ，采用MU10烧结普通砖及M2.5混合砂浆砌筑，荷载引起的柱顶轴向压力设计值为N=155kN ，柱的计算高度为H0=4.2m 。试验算该柱的承载力是否满足要求。 解：考虑砖柱自重后，柱底截面的轴心压力最大，取砖砌体重力密度为19kN/m3， 则砖柱自重为kN G 4.172.449.037.0192.1=????= 柱底截面上的轴向力设计值kN N 4.1724.17155=+= 砖柱高厚比35.1137.02.40===h H β 查附表，0=h e 项，得796.0=? 因为223.01813.049.037.0m m A <=?=， 砌体设计强度应乘以调整系数8813.01813.07.07.0=+=+=A a γ 查附表，MU10烧结普通砖，M2.5混合砂浆砌体的抗压强度设计值2/30.1mm N f = N fA a 165336101813.030.1796.08813.06=????=?γkN N kN 4.1723.165=<= 该柱承载力不满足要求。 例2 已知一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸为490mmX740mm ，采用MU10烧结普通砖及M5混合砂浆，柱的计算高度H0=5.9m ，该柱所受轴向力设计值N=320kN （已计入柱自重），沿长边方向作用的弯矩设计值M=33.3kN ·m ，试验算该柱的承载力是否满足要求。 解：（1）验算柱长边方向的承载力 偏心距mm N M e 10410320103.3336 =??== mm h y 37027402=== )(1042223706.06.0满足mm e mm y =>=?=

砌体构件承载力计算

第五章砌体构件承载力计算 学习本章的意义和内容：无筋砌体受压构件的破坏形态和影响受压承载力的主要因素，无筋砌体受压构件的承载力计算方法，梁下砌体局部受压承载力和梁下设置刚性垫块时的局部受压承载力验算方法以及有关的构造要求，无筋砌体受弯、受剪以及受拉构件的破坏特征及承载力的计算方法。 通过本章学习可以掌握土木工程中砌体结构构件计算的基本理论，为砌体结构设计奠 定基础。 本章习题内容主要涉及：无筋砌体受压构件承载力的主要因素及承载力计算公式的应用；局部受压构件破坏的类型及公式的应用；砌体受拉、受弯、受剪构件的计算及应用范围。 一、概念题 （一）填空题： 1．无筋砌体受压构件按高厚比的不同以及荷载作用偏心矩的有无，可分为____________、____________、____________、____________、____________。 2．在截面尺寸和材料强度等级一定的条件下，在施工质量得到保证的前提下，影响无筋砌体受压承载力的主要因素是____________和____________。 3．在设计无筋砌体偏心受压构件时，《砌体规范》对偏心距的限制条件是___________。为了减少轴向力的偏心距，可采用____________或____________等构造措施。 4．通过对砌体局部受压的试验表明，局部受压可能发生三种破坏，即 ____________、____________、____________。其中，____________是局部受压的基本破坏形态；____________是由于发生突然，在设计中应避免发生，____________仅在砌体材料强度过低时发生。 5．砌体在局部受压时，由于未直接受压砌体对直接受压砌体的约束作用以及力的扩散作用，使砌体的局部受压强度_______________________。局部受压强度用____________表示。 6．对局部抗压强度提高系数进行限制的目的是__________________________________。 7．局部受压承载力不满足要求时，一般采用____________的方法，满足设计要求。 8．当梁端砌体局部受压承载力不足时，与梁整浇的圈梁可作为垫梁。垫梁下砌体的局部受压承载力，可按集中荷载作用下___________计算。 9．砌体受拉、受弯构件的承载力按材料力学公式进行计算，受弯构件的弯曲抗拉强度的取值应根据___________。受剪构件承载力计算采用变系数的___________。 （二）选择题 1．一偏心受压柱，截面尺寸为490mm×620mm,弯矩沿截面长边作用，该柱的最大允许偏 心距为[ ]： a、217mm; b、186mm; c、372mm; d、233mm。 2．一带壁柱的偏心受压窗间墙，截面尺寸如图1-5-1所示，轴向力偏向壁柱一侧，该柱的最大允许偏心距为[ ]： a、167mm; b、314mm; c、130mm; d、178mm。

适筋梁受弯破坏试验设计方案

适筋梁受弯破坏试验设计方案 一、 试验目的： （1） 通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 （2） 加深对混凝土基本构建受力性能的理解。 （3） 更直观的了解适筋梁受弯破坏形态及裂缝发展情况。 （4） 验证适筋梁破坏过程中的平截面假定。 （5） 对比实验值与计算理论值，从而更好地掌握设计的原理。 二、 试件设计： （1）试件设计的依据 根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度b ξ的比较可以判断出受弯构件的类型：当b ξξ≤时，为适筋梁；当b ξξ>时，为超筋梁。界限受压区相对高度 b ξ可按下式计算： b y s 0.810.0033f E ξ= + 在设计时，如果考虑配筋率，则需要确保1αρρξ≤=c b b y f f 其中在进行受弯试件梁设计时， y f 、s E 分别取《混凝土结构设计规范》规定的 钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，y f 、s E 分别取钢筋 试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。 同时，为了防止出现少筋破坏，需要控制梁受拉钢筋配筋率ρ大于适筋构件的最小配筋率min ρ，其中min ρ可按下式计算： t min y 0.45 f f ρ= （2）试件的主要参数 ①试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l ＝180×250×2200mm ； ②混凝土强度等级：C35； ③纵向受拉钢筋的种类：HRB400； ④箍筋的种类：HPB300（纯弯段无箍筋）； ⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：25mm ； 综上所述，试件的配筋情况见图3和表1：

图3 梁受弯实验试件配筋 表1 试件 编号 试件特征 配筋情况 预估荷载P (kN) ① ② ③ P cr P y P u M LA 适筋梁 416 2 φ10 φ8 @50(2) 32.729 147.266 163.629 说明：预估荷载按照《混凝土结构设计规范》给定的材料强度标准值计算，未计试件梁和分配梁的自重。 三、 试验装置： 图1为本方案进行梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶。采用两点集中力加载，以便于在跨中形成纯弯段。并且由千斤顶及反力梁施加压力，分配梁分配荷载，压力传感器测定荷载值。 梁受弯性能试验中，采用三分点加载方案，取2200L mm =，100a mm =，700b mm =， 600c mm =。 图2.a 为加载简图，此时千斤顶加力为P ，经过分配梁后，可视为两个大小为/2P 的集中荷载分别作用于图示位置。 图2.b 为荷载作用下的弯矩图。由此图可知，纯弯段的弯矩最大，0.35M P =. 图2.c 为荷载作用下的剪力图。

单筋截面计算题和答案

受弯构件正截面承载力计算习题 4.3.1 选择题 1. 梁的保护层厚度是指（） A 箍筋表面至梁表面的距离 B 箍筋形心至梁表面的距离 C 主筋表面至梁表面的距离 D 主筋形心至梁表面的距离 正确答案A 2. 混凝土梁的受拉区边缘开始出现裂缝时混凝土达到其（） A 实际抗拉强度 B 抗拉标准强度 C 抗拉设计强度 D 弯曲时的极限拉应变？ 正确答案D 3. 一般来讲提高混凝土梁极限承载力的最经济有效方法是（） A 提高混凝土强度等级 B 提高钢筋强度等级 C 增大梁宽 D 增大梁高正确答案D 4. 增大受拉钢筋配筋率不能改变梁的（） A 极限弯矩 B 钢筋屈服时的弯矩 C 开裂弯矩 D 受压区高度 正确答案C , 5. 不能作为单筋矩形梁适筋条件的是（） A x ≤ x b Bξ≤ξb C αs≤αs,max D M＞αs,maxα1f c bh20 正确答案D 6．适筋梁的受弯破坏是（） A 受拉钢筋屈服以前混凝土压碎引起的破坏 B 受拉钢筋屈服随后受压混凝土达到极限压应变 C 破坏前梁的挠度和裂缝宽度不超过设计限值 D 受拉钢筋屈服恰好与混凝土压碎同时发生 正确答案B ' 7．对适筋梁，受拉钢筋屈服时（） A 梁达到最大承载力 B 离最大承载力较远 C 接近最大承载力 D 承载力开始下降 正确答案C 8．受弯正截面承载力计算中采用等效矩形应力图其确定的原则为（） A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积f c x等于曲线面积 C 由平截面假定确定等于中和轴高度乘以系数β1 。

D 试验结果 正确答案A 9．梁的正截面破坏形式有适筋梁破坏、超筋梁破坏、少筋梁破坏它们的破坏性质是（） A 都属于塑性破坏 B 都属于脆性破坏 C 适筋梁、超筋梁属脆性破坏少筋梁属塑性破坏 D 适筋梁属塑性破坏超筋梁、少筋梁属脆性破坏 正确答案D 。 10．图示单筋矩形截面梁截面尺寸相同材料强度相同配筋率不同其极限受弯承载力M u大小按图编号依次排列为 A a＜b ＜c ＜d B a＞b＞c＞d C a＝b ＜c ＜d D a ＜b＜c ＝d 正确答案 D 11．下列表述（）为错误 A 第一类T形梁应满足M≤α1 f c b f’h f’ (h0－’)、 B 验算第一类T形梁最小配筋率(ρ≥ρmin )时用ρ=A s/bh计算 C 验算第二类T形梁最大配筋率(ρ≥ρmax)时用ρ=A s2/bh0计算 D 受均布荷载作用的梁在进行抗剪计算时若V=＜时，应验算最小配筋率正确答案C 12．设计工字形截面梁当ξ＞ξb时应（） A 配置受压钢筋A' s B 增大受拉翼缘尺寸b f C增大受拉钢筋用量 D 提高受拉钢筋强度 正确答案A … 13．在双筋梁的设计中x＜0说明（） A 少筋破坏 B 超筋破坏 C 受压钢筋不屈服 D 受拉钢筋不屈服 正确答案C 14．梁中配置受压纵筋后（） A 既能提高正截面受弯承载力又可减少构件混凝土徐变 B 加大构件混凝土徐变 C 只能减少构件混凝土徐变 D 能提高斜截面受剪承载力