郑州大学现代远程教育《综合性实践环节》

一.作业要求验指导》或相关教材(例如，混凝土原理),也可自拟。二.作业内容实验一钢筋混凝土受弯构件正截面试验1、通过用动画演示钢筋混凝土简支梁两点对称加载实验的全过程形(Fc=16.7N/mm²,fk=1.78N/mm²,fx=16.7N/mm²,ft=1.27N/mm²)度为20mm(计算按规定取20+5=25mm)。(3)梁的中间配置直径为6mm,间距为80的箍筋，保证不发生斜截面8、位移计(百分表)及磁性表座本次试验我分配的梁的跨度I为3300mm,构造要求的截面尺寸为220*110但是为了计算需要该梁的截面高度h为取400mm,截面宽度b取150mm。外力加载处位于总长的13即1100处。(受力简图)(设计截面图)1、在进行少筋破坏计算时配筋面积采用0.125%A、计算毫米，采用两根直径为18的三级钢筋，实际As为509平方毫米，经检验3、在进行超筋破坏计算时配筋面积采用2.00%A、计算As为1200平方毫米，采用两根直径为28的三级钢筋，实际As为1232平方毫米，经检中6@801、荷载0kg—0.3kn属于弹性阶段，当荷载达到0.3kn后进入塑形阶2、荷载0.3kg—6.0kn属于塑形阶段，当荷载达到6.0kn后混凝土3、荷载达到9.7kn时钢筋达到屈服强度，该梁破坏。中6@801、荷载0kg—0.4kn属于弹性阶段，当荷载达到0.4kn后进入塑形阶2、荷载0.4kg—6.9kn属于塑性阶段，当荷载达到6.9kn后混凝土3、荷载达到52.9kn时钢筋达到受拉屈服强度但混凝土还未定达到4、荷载达到55.2kn时混凝土达到抗压峰值该梁破坏。中6@80中6@802业28超筋破坏-配筋截面模拟实验加载数据：1、荷载0kg—4.2kn属于弹性阶段，当荷载达到4.2kn后进入塑形阶2、荷载4.2kg—11.4kn属于塑形阶段，当荷载达到11.4kn后混凝土开始开裂。3、荷载达到80.2kn时混凝土达到受压屈服强度但钢筋未达到抗拉屈服强度。4、荷载达到94.6kn时钢筋达到抗拉屈服强度该梁破坏。4.1少筋破坏：(1)计算的极限弯矩、破坏弯矩与模拟实验的数值对比，分析原因。模拟实验破坏荷载与计算破坏荷载比较：本次实验数据对比，误差存在，产生误差的主要原因有三点：1实验时没有考虑梁的自重，而计算理论值时会把自重考虑进去。2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载，但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载。3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小，1.5倍不能准确的计算破坏荷载。4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。(2)绘出试验梁p-f变形曲线。(计算挠度)极限状态下的挠度取1与实验结果7.37相差50%以内计算结果符合误差要求，但不符合安全构造要求。同上方法可以计算出不同荷载作用下的挠度编号123456789荷载挠度(3)绘制裂缝分布形态图。(计算裂缝)裂缝分布形态(4)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。①在荷载为0.3kn前，梁处于弹性阶段；在荷载增加到大约6.0kn,梁由②在开裂截面，内力重新分布，开裂的混凝土一下子把原来承担的绝大部分拉力交给受拉钢筋，是钢筋应力突然增加很多，故裂缝一出现就有一定的宽度。此时受压混凝土也开始表现出一定的塑性，应力图形开始呈现平0承担后，钢筋迅速达到的屈服。受压区高度会迅速降低，以增大内力臂来提高抗弯能力。同时，所提高的抗弯能力等于降低后的荷载引起的弯矩，受压区高度才能稳定下来。在挠度-荷载曲突然地下降。然后受压区高度进一步下降，钢筋历尽屈服台阶达到硬化阶段，荷载又有一定上升。此时受压区混凝土仍未被压碎，即梁尚未丧实验荷载一相对受压区高度曲线如下图：4.2适筋破坏：(1)计算的开裂弯矩、极限弯矩与模拟实验的数值对比，分析原因。开裂弯矩：Mcr=aifexbX(ho-0.5X)=1.0×16.7×150×0.362(366-0.362/2)=0开裂荷载：屈服弯矩：Myk=aifekbX(ho-0.5X)=1.0×16.7×150×81.277(360-81.277/2)=6模拟实验破坏荷载与计算破坏荷载比较：两个开裂弯矩对比：(6.9-0.297)/6.9=95.6%>50%两个屈服弯矩对比：(59.11-52.9)/59.11=10.5%<50%两个极限弯矩对比：(76.246-55.2)/55.2=38.12%<50%误差符合要求。结果分析本次实验数据对比，误差存在，产生误差的主要原因有三点：1实验时没有考虑梁的自重，而计算理论值时会把自重考虑进去。2.计算的阶段值都是现象发生前一刻的荷载，但是实验给出的却是现象发生后一刻的荷载。3.破坏荷载与屈服荷载的大小相差很小，1.5倍不能准确的计算破坏荷4.整个计算过程都假设中和轴在受弯截面的中间。(2)绘出试验梁p-f变形曲线。(计算挠度)开裂状态下的挠度与实验结果0.03相差50%以内计算结果符合误差要求，但不符合安123456789p-f变形曲线屈服状态裂缝宽度开裂状态裂缝宽度123456789宽度用同样的方法可计算出如下表：(4)简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。①当荷载在0.4KN内，梁属于弹性阶段，受拉应力应变和受压应力应变曲线呈直线。②当荷载在6.9KN的基础上分级加载，受拉区混凝土进入塑性阶段，受拉应变曲线开始呈现较明显的曲线性，并且曲线的切线斜率不断减小，表现为在受压区压应变增大的过程中，合拉力的增长不断减小，③接着荷载只要增加少许，受拉区混凝土拉应变超过极限抗拉应降，在挠度-荷载曲线上表现为有一个表示挠度突然增大的转折。内论上可看作钢筋应力不再增大(钢筋的应力增量急剧衰减),截面承继续向上开展，混凝土受压区高度降低(事实上由于钢筋应力已不再压区边缘应变增加而降低，否则截面内力将不平衡),中和轴上移，b我们把三种破坏形态的配筋率对计算正截面承载力、挠度和裂缝c从以上数据分析可得随着配筋率的改变，构件的破坏特征将发生8、位移计(百分表)及磁性表座D(1)斜压破坏破坏特征：(2)剪压破坏发生条件：1<λ<3。抗拉强度。脆性显著。PPf