钢筋混凝土梁正截面受弯实验
（一）试验要求
1.设计钢筋混凝土简支单筋梁，使之在实验室提供的加载条件下能按照预定的破坏形态实现少筋、适筋和超筋中的一种。
2.利用实验室提供的材料和实验器具，自己动手制作混凝土构件。
3.对制作试件的开裂荷载、破坏荷载以及受力性能进行预测。
4.混凝土构件加载试验，验证预测果。
（二）实验目的：
①了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程②观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征。
（三）实验过程:
阶段(一)——弹性工作阶段
当玩具叫小时构建基本上处于弹性工作阶段，沿截面高度的混凝土应力和应变的分布均为直线与材料力学的规律相同，混凝土受拉区未出现裂缝。
阶段(二)——带裂缝工作阶段
当何仔继续增加时，受拉混凝土边缘纤维应变超过其极限拉应变，混凝土开裂。
阶段(三)——破坏阶段
随着受拉钢筋的屈服，裂缝急剧开展，宽度变大，构建挠度大大增加，出现破坏前的预兆。
梁的正截面破坏特征:
适筋破坏:适筋破坏是具有正常配筋率的适筋梁。梁在破坏前有明显预兆，破坏钳裂缝和变形急剧发展，这种破坏称延性破坏。
超筋破坏:当构件受拉区配筋量很高时，则破坏时受拉钢筋不会屈服破坏，是因混凝土受压源边缘达到极限压应变、混凝土被压碎而引起的。发生这种破坏时，受拉区混凝土裂缝不明显，破坏前无明显预兆，是一种脆性破坏。
少筋破坏:梁的受拉区配筋量很少，其抗弯能力及破坏特征与不配筋的素混凝土梁类似。
（四）实验结果:
同样的截面尺寸跨度和同样材料强度的量，由于配件量的不同而发生不同形态的破坏。由于超金梁的破坏属于脆性破坏，破坏前无警告，并且受拉钢筋的强度未被充分利用，而不经济，故不应采用。少筋破坏的破坏弯矩往往低于构建开裂时的弯矩，属于脆性破坏，故不允许设计少筋梁。
目录 一、实验目的： (1) 二、实验设备： (1) 三、实验成果与分析，包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线 (1) 3.1实验简图 (1) 3.2少筋破坏： (2) 3.3超筋破坏： (3) 3.4适筋破坏： (4) 四、实验结果讨论与实验小结。 (6)
仲恺农业工程学院实验报告纸 （院、系）专业班组课学号姓名实验日期教师评定 实验一钢筋混凝土受弯构件正截面试验 一、实验目的： 1、了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程； 2、观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征； 3、测定或计算受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力，验证正截面承载力计算方法。 二、实验设备： 1、试件特征 1）梁的混凝土强度等级为C30（=14.3N/mm2，=1.43N/mm2，=3.0×104N/mm2，f tk=2.01N/mm2），纵向受力钢筋强度等级HRB335级(=300N/mm2，=2.0×105N/mm2)，箍筋与架立筋强度等级HPB235级(=210N/mm2，=2.1×105N/mm2)。 2）纵向钢筋的混凝土保护层厚度为25mm，试件尺寸及配筋如下图所示。 3）少筋、适筋、超筋的箍筋分别为φ8@200、φ10@200、φ10@100，保证不发生斜截面破坏。 4）梁的受压区配有两根架立筋，通过箍筋与受力钢筋扎在一起，形成骨架，保证受力钢筋处在正确的位置。 2、实验仪器设备 1）静力试验台座、反力架、支座及支墩 2）20T手动式液压千斤顶 3）20T荷载传感器 4）YD-21型动态电阻应变仪 5）X-Y函数记录仪 6）YJ-26型静态电阻应变仪及平衡箱 7）读数显微镜及放大镜 8）位移计（百分表）及磁性表座 9）电阻应变片、导线等 三、实验成果与分析，包括原始数据、实验结果数据与曲线、根据实验数据绘制曲线 3.1实验简图
钢筋混凝土梁正截面实验 一、实验目的 1.通过对钢筋混凝土梁的承载力、应变、挠度及裂缝等参数的测定，熟悉钢筋 混凝土受弯构件正截面破坏的一般过程及其特征，加深对书本理论知识的理解。 2.进一步学习常规的结构实验仪器的选择和使用操作方法，培养实验基本技 能。 3.掌握实验数据的整理、分析和表达方法，提高学生分析与解决问题的能力。 二、实验设备和仪器 1.试件—钢筋混凝土简支梁1根、尺寸及配筋如图所示。 混凝土设计强度等级：C25 钢筋：纵筋2φ8，Ⅰ级（实际测得钢筋屈服强度为390Mpa，极限抗拉强度为450 Mpa）箍筋：φ6＠100，Ⅰ级 试件尺寸： b＝100mm； h＝150mm； L＝1100mm； 制作和养护特点：常温制作与养护 2．实验所需仪器： 手动油压千斤顶1个，测力仪及压力传感器各1个；静态电阻应变仪一台；百分表及磁性表座各3个；刻度放大镜、钢卷尺；支座、支墩、分配梁。 三、实验方案 为研究钢筋混凝土梁的受力性能，主要测定其承载力、各级荷载下的挠度
和裂缝开展情况，另外就是测量控制区段的应变大小和变化，找出刚度随荷载变化的规律。 1. 加载装置 梁的实验荷载一般较大，多点加载常采用同步液压加载方法。构件实验荷载的布置应符合设计的规定，当不能相符时，应采用等效荷载的原则进行代换，使构件实验的内力图与设计的内力图相近似，并使两者的最大受力部位的内力值相等。 作用在试件上的实验设备重量及试件自重等应作为第一级荷载的一部分。确定试件的实际开裂荷载和破坏荷载时，应包括试件自重和作用在试件上的垫板，分配梁等加荷设备重量（本实验梁的跨度小，这些影响可忽略不计）。 2. 测试内容及测点布置 测试内容钢筋及混凝土应变、挠度和裂缝宽度等。 本次实验测试具体项目：正截面应变；纵向受力钢筋应变；梁挠度；裂缝发展情况；开裂荷载；屈服荷载；破坏荷载。 纯弯区段混凝土表面布置5个电阻应变片（自行设计测点位置），实验前完成应变片粘贴工作。另外梁内受拉主筋各布有电阻应变片1片。 挠度测点三个：跨中点，支座沉降点（2个）。 3. 实验步骤 实验为半开放式：实验前，学生应仔细阅读实验指导书，了解实验过程，在指导教师解答提问、讲明注意事项之后，由学生自己提具体实施方案，经指导教师同意后，分组（每组不多于10人）自行操作实验。教师给出实验所需的仪器设备并实时指导。 具体实验步骤如下： （1）考察实验场地及仪器设备，听实验介绍，写出实验预习报告。
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
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题： 1、对受弯构件，必须进行正截面承载力 、 抗弯，抗剪 验算。 2、简支梁中的钢筋主要有丛向受力筋 、 架立筋 、 箍筋 、 弯起 四种。 3、钢筋混凝土保护层的厚度与 环境 、 混凝土强度等级 有关。 4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中，=0ε 0.002 、=cu ε 0.0033 。 5、梁截面设计时，采用C20混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时ho=h-40 、两排钢筋时 ho=h-60 。 6、梁截面设计时，采用C25混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 ho=h-35 、两排钢筋时 。 7、单筋梁是指 只在受拉区配置纵向受力筋 的梁。 8、双筋梁是指 受拉区和受拉区都配置纵向受力钢筋 的梁。 9、梁中下部钢筋的净距为 25MM ，上部钢筋的净距为 30MM 和1.5d 。 10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 少梁筋 ，x a m .ρρ≤是为了防止 超梁筋 。 11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中，不必验算的条件分别为 b ξξ≤ 和 m i n 0 ρρ≥= bh A s 。 12、受弯构件正截面破坏形态有 少筋破坏 、 适筋破坏 、 超筋破坏 三种。 13、板中分布筋的作用是 固定受力筋 、 承受收缩和温度变化产生的内力 、 承受分布板上局部荷载产生的内力，承受单向板沿长跨方向实际存在的某些弯矩 。 14、双筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 s a x '≥2 。
15、单筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 min 0 ρρ≥= bh A s 。 16、双筋梁截面设计时，当s A '和s A 均为未知，引进的第三个条件是 b ξξ= 。 17、当混凝土强度等级50C ≤时，HPB235，HRB335，HRB400钢筋的b ξ分别为 0.614 、 0.550 、 0.518 。 18、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0m in =ρ 和 y t f f /45m in =ρ较大者。 19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时，混凝土相对受压区高度b ξξ ，说明 该梁为超筋梁 。 二、判断题： 1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。（ ） 2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。（ ） 3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。（ ） 4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 6、在适筋梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 7、在钢筋混凝土梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 8、双筋矩形截面梁，如已配s A '，则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。（ ） 9、只要受压区配置了钢筋，就一定是双筋截面梁。（ ） 10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。（ ） 11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。（ ） 12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s = ρ。（ ）
第4章受弯构件正截面受弯承载力计算 一、判断题 1．界限相对受压区高度ξb与混凝土等级无关。 ( √ 2．界限相对受压区高度ξb由钢筋的强度等级决定。 ( √ 3．混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。 ( √ 4．在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。 ( × 5．在适筋梁中增大截面高度h对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。 ( × 6．在适筋梁中其他条件不变时ρ越大，受弯构件正截面承载力也越大。√ 7．梁板的截面尺寸由跨度决定。 ( × 8，在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直，即正交，故称其破坏为正截面破坏。( √ 9．混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。 ( × 10．单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率P min＝A s,min/bh0。 ( × 11.受弯构件截面最大的抵抗矩系数αs,max由截面尺寸确定。 ( × 12．受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。 ( × 13．T形截面构件受弯后，翼缘上的压应力分布是不均匀的，距离腹板愈远，压应力愈小。( √ 14．第一类T形截面配筋率计算按受压区的实际计算宽度计算。 ( × 15．超筋梁的受弯承载力与钢材强度无关。 ( × 16．以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋粱，受拉钢筋屈服后，弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入强化阶段。（×） 17．与素混凝土梁相比钢筋混凝土粱抵抗混凝土开裂的能力提高很多。（×） 18．素混凝土梁的破坏弯矩接近于开裂弯矩。（√） 19．梁的有效高度等于总高度减去钢筋的保护层厚度。（×） 二、填空题 1．防止少筋破坏的条件是___ρ≥ρmin_______，防止超筋破坏的条件是__ρ≤ρmax____。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题： 1、对受弯构件，必须进行 、 验算。 2、简支梁中的钢筋主要有 、 、 、 四种。 3、钢筋混凝土保护层的厚度与 、 有关。 4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中，=0ε 、=cu ε 。 5、梁截面设计时，采用C20混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 、两排钢筋时 。 6、梁截面设计时，采用C25混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 、两排钢筋时 。 7、单筋梁是指 的梁。 8、双筋梁是指 的梁。 9、梁中下部钢筋的净距为 ，上部钢筋的净距为 。 10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 ，x a m .ρρ≤是为了防止 。 11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中，不必验算的条件分别为 和 。 12、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 三种。 13、板中分布筋的作用是 、 、 。 14、双筋矩形截面的适用条件是 、 。 15、单筋矩形截面的适用条件是 、 。 16、双筋梁截面设计时，当s A '和s A 均为未知，引进的第三个条件是 。 17、当混凝土强度等级50C ≤时，HPB235，HRB335，HRB400钢筋的b ξ分别为 、 、 。 18、受弯构件梁的最小配筋率应取 和 较大者。 19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时，混凝土相对受压区高度b ξξφ，说明 。 二、判断题：
1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。（ ） 2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。（ ） 3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。（ ） 4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 6、在适筋梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 7、在钢筋混凝土梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 8、双筋矩形截面梁，如已配s A '，则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。（ ） 9、只要受压区配置了钢筋，就一定是双筋截面梁。（ ） 10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。（ ） 11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。（ ） 12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s =ρ。（ ） 三、选择题： 1、受弯构件是指（ ）。 A 截面上有弯矩作用的构件 B 截面上有剪力作用的构件 C 截面上有弯矩和剪力作用的构件 D 截面上有弯矩、剪力、扭矩作用的构件 2、梁中受力纵筋的保护层厚度主要由（ ）决定。 A 纵筋级别 B 纵筋的直径大小 C 周围环境和混凝土的强度等级 D 箍筋的直径大小 3、保护层的厚度是指（ ）。 A 从受力纵筋的外边缘到混凝土边缘的距离 B 箍筋外皮到混凝土边缘的距离 C 纵向受力筋合力点到混凝土外边缘的距离 D 分布筋外边缘到混凝土边缘的距离 4、受弯构件正截面承载力计算采用等效矩形应力图形，其确定原则为（ ）。 A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积等于曲线围成的面积 C 由平截面假定确定08.0x x = D 两种应力图形的重心重合 5、界限相对受压区高度，当（ ）。 A 混凝土强度等级越高，b ξ越大 B 混凝土强度等级越高，b ξ越小 C 钢筋等级越
建工学院土木工程专业 钢筋混凝土梁的正截面受弯性能试验 （指导书和报告） 班级 学号 学生姓名 温州大学建筑与土木工程学院实验中心
试 验 指 导 书 一、试验的目的 1.了解钢筋混凝土梁受力破坏的全过程，并验证正截面强度计算公式。 2.了解对钢筋混凝土结构进行试验研究的方法。 3.掌握进行钢筋混凝土结构试验的一些基本技能。 二、试验内容： 1.了解试验方案的确定（由教师讲解）。 2.了解试验梁的设计和制作过程（由教师讲解）。 3.了解试验梁的加载装置及其性能（由教师讲解）。 4.试验梁上安装测量仪表。 5.在加载试验过程中测读量测数据。观察试验梁外部的开裂，裂缝发展和变形情况。 6.整理试验数据，写出试验报告。 三、试验梁： 1.试验梁混凝土强度等级为C20。 2.①号筋要留三根长500mm 的钢筋，用作测试其应力应变关系的试件。 3.在浇筑混凝土时，同时要浇筑三个150×150×150mm 的立方体试块。作为梁试验时，测定混凝土的强度等级。 1-12-2
四、试验梁的加载及仪表布置： 五、试验量测数据内容： 1.各级荷载下支座沉陷与跨中的挠度。 2.各级荷载下主筋跨中的拉应变及混凝土受压边缘的压应变。 3.各级荷载下梁跨中上边纤维，中间纤维，受拉筋处纤维的混凝土应变。 4.记录、观察梁的开裂荷载和开裂后在各级荷载下裂缝的发展情况（包括裂缝的W max ）。 六、试验仪器及设备 1.YE2583A 程控静态应变仪 3.百分表或电子百分表 5.手动液压泵全套设备 7.工字钢分配梁（自重0.07kN/根） 2.千分表（备用） 4.手持式引伸仪（标距10cm ） 6.千斤顶（P max ＝320kN ，自重0.01kN/只） 8.裂缝观察镜和裂缝宽度量测卡 七、试验要求 （一）参加部分试验准备工作： 1.试件的制作。 2.试件两侧表面刷白并用墨线弹画40×100mm 的方格线（以便观测裂缝）。 3.试件安装及仪表、设备的调试。 （二）按现行规范计算试验梁的极限承载力P u ，并选定加荷级数（一般选用10级）及每级加载的荷载量。第一级应考虑梁自重、分配梁和千斤顶自重等荷载，临近开裂和破坏时，可半级或1/4级加载。 （三）试验中要求正确记录各要求的数据 （四）试验后整理试验数据，并写出试验报告 100 600 600 100 100 350 250 250 350 100
第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件（梁、板）的设计内容：图3-1 ①正截面受弯承载力计算：破坏截面垂直于梁的轴线，承受弯矩作用而 破坏，叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算：破坏截面与梁截面斜交，承受弯剪作用而破 坏，叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规范规定的构造要求：对受弯构件进行设计与校核时，应满足规 范规定的要求。比如最小配筋率、纵向 2 ①板 ⑴板的形状与厚度： a.形状：有空心板、凹形板、扁矩形板等形式；它与梁的直观 区别是高宽比不同，有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度：板的混凝土用量大，因此应注意其经济性；板的厚度 通常不小于板跨度的1/35（简支）～1/40（弹性约束） 或1/12（悬臂）左右；一般民用现浇板最小厚度60mm， 并以10mm为模数（讲一下模数制）；工业建筑现浇板 最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋：单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋，双向 板中两个方向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的
两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎 钢筋配筋时，其受力钢筋的间距：当板厚度h≤150mm 时，不应大于200mm，当板厚度h﹥150mm时，不应大 于1.5h，且不应大于250mm。板中受力筋间距一般不 小于70mm，由板中伸入支座的下部钢筋，其间距不应 大于400mm，其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面 面积的1/3，其锚固长度l as不应小于5d。板中弯起钢 筋的弯起角不宜小于30°。 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。 对于嵌固在砖墙内的现浇板，在板的上部应配置构造钢筋，并应符合下列规定： a. 钢筋间距不应大于200mm，直径不宜小于８mm（包括弯起钢筋在内）， 其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨 度)。 b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分，应双向配置上部构造钢筋，其伸出 墙边的长度不应小于l1/4。 c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋，直径不宜小于6mm，且单位长度内的 总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋：其作用是： a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋； b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上； c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时，除沿受力方向布置受力钢筋外，还应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上 受力钢筋截面面积的15%，且不应小于该方向板截面面积的0.15%，分布 钢筋的间距不宜大于250mm，直经不宜小于6mm，对于集中荷载较大的情 况，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm，当按双向 板设计时，应沿两个互相垂直的方向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域内尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定，并宜沿板的上,下表面布置。沿一个方向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%，其直径不宜过大，间距宜取150~200mm，并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度：保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关，在一般情况下，混凝土保护层取15mm，详见规范； 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离，用
钢筋混凝土简支梁的正截面破坏实验报告 一、试验目的及要求 1、学习钢弦传感器，荷载传感器和百分表的使用。 2、通过试验理解适筋梁、少筋梁及超筋梁的破坏过程及破坏特征。 3、观察适筋梁纯弯段在使用阶段的裂缝宽度及裂缝间距。 4、学习如何确定开裂荷载、梁的挠度及极限荷载。 5、掌握试验数据处理的方法并绘制曲线。 二、试验仪器及设备 JMZX-215型钢弦传感器、JMZX-212型钢弦传感器、JMZX-200X综合测试仪、MS-50位移传感器，磁性表座，千斤顶。 三、试验内容及步骤 1、将钢弦传感器的底座黏贴在画好的黏贴的位置，再将钢弦传感器安装在底座上，固定好传感器，调整初始读数，并记录初始读数。 2、将百分表安放好，记录钢弦传感器和百分表的初始读数。 3、加载，并记录每级荷载下的钢弦传感器的读数，每一级荷载下观察裂缝的宽度变化。 四、试验报告 1、计算钢筋混凝土梁的开裂荷载和极限荷载。 开裂荷载计算： 极限荷载计算： 2、简述钢弦传感器的使用步骤，数显百分表的使用方法。 钢弦传感器的使用步骤：1、首先确定测试位置，并画出定位线。2、用标准杆将钢弦底座固定在定位线上。3、将标准杆拆下，并将传感器固定在底座上，并记录初始读数。4、分级加载，记录读数。 数显百分表的使用步骤：1、将数显百分表固定在磁性表座上。2、将磁性表座安放在固定支墩上，调整磁性表座到合适位置，使百分表垂直于被测构件的表面。3、记录初始读数，分级加载，记录读数。 3、实验数据记录（荷载、混凝土应变、跨中位移计读数）。 见试验数据记录表 4、根据实验数据绘制荷载荷载-挠度曲线，荷载-应变曲线，沿截面高度砼应变变化曲线。 5、观察裂缝的发展趋势，并解释原因。 在跨中纯弯段，最先出现裂缝并沿着梁高方向发展，裂缝大致与梁长方向垂直；在支座附近弯剪区域，裂缝大致与梁长方向呈45度角出现并发展延伸。 其原因是：在跨中纯弯段，因为混凝土只承受弯曲应力，混凝土承受的主应力方向与梁长方向平行，故此区域的混凝土因主应力而出现的裂缝方向与主应力方向垂直，沿梁高方向出现并发展；在支座附近弯剪区域，因为混凝土同时承受弯曲应力和剪切应力，混凝土承受的主应力方向与梁长方向呈45度，故此区域的混凝土因主应力而出现的裂缝方向与主应力方向垂直，沿梁长方向呈45度角出现并发展延伸。
第四章受弯构件正截面承载力计算 一、一、选择题（多项和单项选择） 1、钢筋混凝土受弯构件梁内纵向受力钢筋直径为（ B ），板内纵向受力钢筋直径为（ A ）。 A、6—12mm B、12—25mm C、8—30mm D、12—32mm 2、混凝土板中受力钢筋的间距一般在（ B ）之间。 A、70—100mm B、100---200mm C、200---300mm 3、梁的有效高度是指（ C ）算起。 A、受力钢筋的外至受压区混凝土边缘的距离 B、箍筋的外至受压区混凝土边缘的距离 C、受力钢筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 D、箍筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 4、混凝土保护层应从（ A ）算起。 A、受力钢筋的外边缘算起 B、箍筋的外边缘算起 C、受力钢筋的重心算起 D、箍筋的重心算起 5、梁中纵筋的作用（ A ）。 A、受拉 B、受压 C、受剪 D、受扭 6、单向板在（ A ）个方向配置受力钢筋。 A、1 B、2 C、3 D、4 7、结构中内力主要有弯矩和剪力的构件为（ A ）。 A、梁 B、柱 C、墙 D、板 8、单向板的钢筋有（ B ）受力钢筋和构造钢筋三种。 A、架力筋 B、分布钢筋 C、箍筋 9、钢筋混凝土受弯构件正截面的三种破坏形态为（ A B C ） A、适筋破坏 B 、超筋破坏 C、少筋破坏 D、界线破坏 10、钢筋混凝土受弯构件梁适筋梁满足的条件是为（ A ）。
A、p min≤p≤p max B、p min＞p C、p≤p max 11、双筋矩形截面梁，当截面校核时，２αsˊ/h０≤ξ≤ξb，则此时该截面所能承担的弯矩是（ C ）。 A、M u=f cm bh０２ξb（１－０.５ξb）； B、M u=f cm bh０ˊ２ξ（１－０.５ξ）； C、M u= f cm bh０２ξ（１－０.５ξ）+A sˊf yˊ（h０-αsˊ）； D、Mu=f cm bh０２ξb（１－０.５ξb）+A sˊf yˊ（h０-αsˊ） 12、第一类Ｔ形截面梁，验算配筋率时，有效截面面积为（ A ）。 A、bh ； B、bh０； C、b fˊh fˊ； D、b fˊh０。 13、单筋矩形截面，为防止超筋破坏的发生，应满足适用条件ξ≤ξb。与该条件等同的条件是（ A ）。 A、x≤x b； B、ρ≤ρmax=ξb f Y/f cm； C、x≥2αS； D、ρ≥ρmin。 14、双筋矩形截面梁设计时，若A S和A Sˊ均未知，则引入条件ξ=ξb，其实质是（ A ）。 A、先充分发挥压区混凝土的作用，不足部分用A Sˊ补充，这样求得的A S+A Sˊ较小； B、通过求极值确定出当ξ=ξb时，（A Sˊ+A S）最小； C、ξ=ξb是为了满足公式的适用条件； D、ξ=ξb是保证梁发生界限破坏。 15、两类T形截面之间的界限抵抗弯矩值为（ B ）。 A、M f=f cm bh02ξb(1-0.5ξb)； B、M f=f cm b fˊh fˊ(h0-h fˊ/2) ； C、M=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)； D、M f=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)+A Sˊf Yˊ(h0-h fˊ/2)。 16、一矩形截面受弯构件，采用C20混凝土（f C=9.6Ν/mm2）Ⅱ级钢筋（f y=300N/mm2，ξb=0.554），该截面的最大配筋率是ρmax（ D ）。 A、2.53% ； B、18% ； C、1.93% ； D、1.77% 。 17、当一单筋矩形截面梁的截面尺寸、材料强度及弯矩设计值M确定后，计算时发现超筋，那么采取（ D ）措施提高其正截面承载力最有效。 A、A、增加纵向受拉钢筋的数量； B、提高混凝土强度等级； C、加大截截面尺寸； D、加大截面高度。 二、判断题 1、当截面尺寸和材料强度确定后，钢筋混凝土梁的正截面承载力随其配筋率ρ的提高而提高。（错） 2、矩形截面梁，当配置受压钢筋协助混凝土抗压时，可以改变梁截面的相对界限受压区高度。（对） 3、在受弯构件正截面承载力计算中，只要满足ρ≤ρmax的条件，梁就在适筋范围内。（错） 4、以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋梁，受拉钢筋屈服后，弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入了强化阶段。（错） 5、整浇楼盖中的梁，由于板对梁的加强作用，梁各控制截面的承载力均可以按T形截面计算。（错）
《混凝土结构设计原理》实验报告实验一钢筋混凝土受弯构件正截面试验 二零一零年十二月
仲恺农业工程学院城市建设学院 目录 1.实验目的： (2) 实验室实验目的: (2) 模拟实验目的: (2) 2.实验设备： (2) 试件特征 (2) 实验室仪器设备： (2) 模拟实验仪器设备： (3) 3、实验简图 (3) 少筋破坏-配筋截面： (3) 适筋破坏-配筋截面 (4) 超筋破坏-配筋截面 (4) 4.1 少筋破坏： (5) （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。 (5) （2）绘出试验梁p-f变形曲线。（计算挠度） (5) （3）绘制裂缝分布形态图。（计算裂缝） (6) （4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。 (7) 4.2 适筋破坏： (8) （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。 (8) （2）绘出试验梁p-f变形曲线。（计算挠度） (9) （3）绘制裂缝分布形态图。（计算裂缝） (11) （4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。 (12) （5）简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。 (13) 4.3 超筋破坏： (14) （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。 (14) （2）绘出试验梁p-f变形曲线。（计算挠度） (14) （3）绘制裂缝分布形态图。（计算裂缝） (16) （4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。 (17) （5）简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。 (18) 5、实验结果讨论与实验小结。 (18)
仲恺农业工程学院实验报告纸 实验一 钢筋混凝土受弯构件正截面试验 1.实验目的： A 、实验室实验目的: 1、了解受弯构建正截面的承载力大小，挠度变化及裂纹出现和发展的过程。 2、观察了解受弯构件受力和变形的过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征 3、测定或计算受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力，验证正截面承载计算方法 B 、模拟实验目的: 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，形象生动地向学生展示了钢筋 混凝土简支受弯构件在荷载作用下的工作性能。同时，软件实时地绘制挠度-荷载曲线、受压区高度-荷载曲线及最大裂缝宽度-荷载曲线以放映简支梁工作性能的变化规律，力图让学生清楚受弯构件的变形，受压区高度等在荷载作用下不同阶段的发展情况。 2、分别进行少钢筋、适筋梁、超筋梁的实验，实验录像与模拟实验（实用SSBCAI 《钢筋 混凝土简支梁加载试验模拟辅助教学软件》）相结合，观察相同截面、相同实验条件，不同配筋的梁构件在荷载作用下的工作性能、变化规律、破坏形态等。 3、学生还可以实用软件对即将进行的实验进行预测，认识试件在荷载作用下不同阶段的反应，从而设计出良好的实验观测方案。 4、实验结果有学生计算与模拟实验结合进行，实现参与式实验教学的效果。 2.实验设备： A 、试件特征 （1）根据实验要求，试验梁的混凝土等级为C25，截面尺寸为150mm*400mm ， （Fc=16.7N/mm 2，21.78/tk f N mm =,216.7/ck f N mm =，ft=1.27 N/mm 2） 纵向向受力钢筋等级为HRB400级225(400/,540/, 2.010yk stk c f N mm f N mm E ===?） 箍筋与架立钢筋强度等级为HPB300级25(300/ 2.110)yk c f N mm E ==? （2）试件尺寸及配筋图如图所示，纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为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，保证不发生斜截面破坏。 （4）梁的受压区配有两根架立钢筋，直径为10mm ，通过箍筋和受力钢筋绑扎在一起，形成骨架，保证受力钢筋处在正确的位置。 B 、真实实验仪器设备：
第4章受弯构件的正截面承载力计算 1．具有正常配筋率的钢筋混凝土梁正截面受力过程可分为哪三个阶段，各有何特点？ 答：第Ⅰ阶段：混凝土开裂前的未裂阶段 当荷载很小，梁内尚未出现裂缝时，正截面的受力过程处于第Ⅰ阶段。由于截面上的拉、压应力较小，钢筋和混凝土都处于弹性工作阶段，截面曲率与弯矩成正比，应变沿截面高度呈直线分布（即符合平截面假定），相应的受压区和受拉区混凝土的应力图形均为三角形。 随着荷载的增加，截面上的应力和应变逐渐增大。受拉区混凝土首先表现出塑性特征，因此应力分布由三角形逐渐变为曲线形。当截面受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变时，相应的拉应力也达到其抗拉强度，受拉区混凝土即将开裂，截面的受力状态便达到第Ⅰ阶段末，或称为Ⅰa阶段。此时，在截面的受压区，由于压应变还远远小于混凝土弯曲受压时的极限压应变，混凝土基本上仍处于弹性状态，故其压应力分布仍接近于三角形。 第Ⅱ阶段：混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段 受拉区混凝土一旦开裂，正截面的受力过程便进入第Ⅱ阶段。在裂缝截面中，已经开裂的受拉区混凝土退出工作，拉力转由钢筋承担，致使钢筋应力突然增大。随着荷载继续增加，钢筋的应力和应变不断增长，裂缝逐渐开展，中和轴随之上升；同时受压区混凝土的应力和应变也不断加大，受压区混凝土的塑性性质越来越明显，应力图形由三角形逐渐变为较平缓的曲线形。 在这一阶段，截面曲率与弯矩不再成正比，而是截面曲率比弯矩增加得更快。 还应指出，当截面的受力过程进入第Ⅱ阶段后，受压区的应变仍保持直线分布。但在受拉区由于已经出现裂缝，就裂缝所在的截面而言，原来的同一平面现已部分分裂成两个平面，钢筋与混凝土之间产生了相对滑移。这与平截面假定发生了矛盾。但是试验表明，当应变的量测标距较大，跨越几条裂缝时,就其所测得的平均应变来说，截面的应变分布大体上仍符合平截面假定，即变形规律符合“平均应变平截面假定”。因此，各受力阶段的截面应变均假定呈三角形分布。 第Ⅲ阶段：钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段 随着荷载进一步增加，受拉区钢筋和受压区混凝土的应力、应变也不断增大。当裂缝截面中的钢筋拉应力达到屈服强度时，正截面的受力过程就进入第Ⅲ阶段。这时，裂缝截面处的钢筋在应力保持不变的情况下将产生明显的塑性伸长，从而使裂缝急剧开展，中和轴进一步上升，受压区高度迅速减小，压应力不断增大，直到受压区边缘纤维的压应变达到混凝土弯曲受压的极限压应变时，受压区出现纵向水平裂缝，混凝土在一个不太长的范围内被压碎，从而导致截面最终破坏。我们把截面临破坏前（即第Ⅲ阶段末）的受力状态称为Ⅲa阶段。 在第Ⅲ阶段，受压区混凝土应力图形成更丰满的曲线形。在截面临近破坏的Ⅲa阶段，受压区的最大压应力不在压应变最大的受压区边缘，而在离开受压区边缘一定距离的某一纤维层上。这和混凝土轴心受压在临近破坏时应力应变曲线具有“下降段”的性质是类似的。至于受拉钢筋，当采用具有明显流幅的普通热轧钢筋时，在整个第Ⅲ阶段，其应力均等于屈服强度。 2．钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力与设计有何关系？ 答：Ⅰa阶段的截面应力分布图形是计算开裂弯矩M cr的依据；第Ⅱ阶段的截面应力分布图形是受弯构件在使用阶段的情况，是受弯构件计算挠度和裂缝宽度的依据；Ⅲa阶段的截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。 3．何谓配筋率？配筋率对梁破坏形态有什么的影响？ 答：配筋率ρ是指受拉钢筋截面面积A s与梁截面有效面积bh0之比（见图题3-1），即
大学现代远程教育《综合性实践环节》 试验指导 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
钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验报告 一、实验记录结果表 应变与挠度记录表 测点荷载钢筋 应变 混凝土应变 με 挠度 mm 荷载级数 荷载值 1 2 1 2 3 4 1 2 3 4 5 KN μ ε 预载0 -1 1 0 1 0 0 0.0030000.003 4 13 13 21 6 -3 -12 0.0030.1770.007-0.230.017 8 41 41 64 19 -8 -32 -0.060.3630.007-0.060 12 98 83 141 46 -10 -59 -0.1530.5570.0070.10.017 标准加载14 129 107 190 65 -9 -72 -0.1970.680.0070.20.013 16 162 130 224 89 -5 -83 -0.2370.80.0070.310.023 18 195 156 289 116 -3 -98 -0.2530.920.0070.4270.023 20 232 183 351 144 2 -112 -0.273 1.040.0130.5270.023 22 270 214 417 179 9 -127 -0.283 1.1630.0130.7670.017 24 311 245 497 224 19 -147 -0.31 1.30.090.7870.02 26 349 275 570 263 30 -155 -0.333 1.4370.2170.9730.023 28 386 305 643 300 37 -169 -0.36 1.5570.34 1.0270.017 32 450 368 769 361 51 -198 -0.38 1.820.583 1.270.017 34 487 401 838 395 56 -215 -0.37 1.940.727 1.407-0.007 破坏加载38 552 475 964 459 68 -245 -0.38 2.217 1.043 1.68-0.013 42 618 540 1078 524 80 -275 -0.383 2.547 1.327 1.937-0.01 46 685 584 1208 610 96 -306 -0.38 2.783 1.637 2.237-0.007 50 750 655 1386 687 115 -335 -0.38 3.393 1.943 2.543-0.007 54 817 714 1510 776 139 -367 -0.38 3.403 2.273 2.880 58 886 783 1645 853 153 -405 -0.38 4.2 2.74 3.413-0.003
钢筋混凝土受弯构件斜截面强度实验指导书 一、试验目的 1.通过钢筋混凝土矩形截面简支梁的静载试验，验证受弯构件的斜截面强度计算方法，加深区别剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏三种剪切破坏形态的主要破坏特征，以及产生这三种破坏特征的机理。 2.正确区分斜裂缝和垂直裂缝，弯剪斜裂缝和腹剪斜裂缝，在此基础上加深理解这二种裂缝的形成原因和裂缝开展的特点。 3.加深理解箍筋在斜截面抗剪中的作用。 二、试验内容和要求 1.量测试验梁的跨中挠度。 2.量测斜裂缝出现前后箍筋的应变。 3.仔细观察裂缝的出现和开展过程，特别注意观察剪跨段内斜裂缝的出现和开展的全过程。斜裂缝出现后，用铅笔在裂缝旁边描裂缝，按出现先后顺序编号，并在裂缝顶端注明相应的荷载值，待试验梁破坏后再绘制裂缝分布图和破坏形态图。 4.记录斜截面破坏荷载，并验算斜截面破坏时的V O U ／V U (V o U 和V u 分别为斜截 面破坏时的剪力试验值和理论值)。 5.试验分组。依据破坏形式的种类，将试验分为三组，每组做一种破坏形态。各组做完本组试验后，再相互观察另外两种破坏形态。在试验过程中，要根据试验目的、内容和要求，认真做好记录，试验报告以本组试验梁为主。 三、试验梁尺寸和配筋 试验梁混凝土强度等级为C20，尺寸和配筋如图1所示，主筋混凝土保护层厚度为25mm。
四、材料的力学性能试验 为了分析试验结果，对原材料必须进行力学性能试验．由于时间限制，这项工作由教师进行。 试验内容 混凝土：立方体强度f cu o ，棱柱体抗压强度f c 0，弹性模量E c 0。 钢筋：主筋和箍筋的抗拉屈服强度f y 0。 五、试验方法 根据试验梁最大承载能力，决定加载装置和加载方式。本次试验有三种不同规格的梁，其加载体系均采用反力架，千斤顶加载体系。加载装置如图2所示。 剪压） 斜压） 图1实验梁详图
钢筋混凝土简支梁正截面受弯破坏试验指导书 一、试验目的 1.通过钢筋砼简支梁破坏试验，熟悉钢筋砼结构静载试验的全过程。 2.进一步学习静载试验中常用仪器设备的使用方法。 二、试验内容和要求 1.量测试件在各级荷载下的跨中挠度值，绘制梁剧中的M—f图。 2.量测试件在纯弯曲段沿截面高度的平均应变受拉钢筋的应变，绘制沿梁高的应变分布图。 3.观察试件在纯弯曲段的裂缝出现和开展过程，记下开裂荷载P cr(M cr)，并与理论值比较。 4.观察和描绘梁的破坏情况和特征，记下破坏荷载P u (M u)，并与理论值比较。 三、试验设备及仪表 1.加载设备一套。 2.百分表及磁性表座若干。 3.压力传感器及电子秤一套。 4.静态电阻应变仪一套。 5.电阻应变片及导线若干。 6.手持式应变仪一套。
四、试件和试验方法 1.试件：试件为钢筋砼适筋梁，尺寸和配筋如图1所示。 2.试验方法： ①用千斤顶和反力架进行两点加载，或在试验机上加载。 ②用百分表量测挠度，用应变仪量测应变。 ③仪表及加载点布置如图1所示。 3.试验步骤： ①安装试件，安装仪器仪表并联线调试。 ②加载前读百分表和应变仪，用放大镜检查有无初始裂缝并记录。
③在估计的开裂荷载前分三级加载，每级荷载下认真读取应变仪读数，以确定沿载面高度的应变分布。在加第三级荷载时应仔细观察梁受拉区有无裂缝出现，并随时记下开裂荷载P cr(M cr)。每次加载后五分钟读百分表，以确定梁跨中及支座的位移值。 ④开裂载荷至标准荷载分两级加载，加至标准荷载后十五分钟读百分表和应变仪，并用读数放大镜测读最大裂缝宽度。 ⑤标准荷载至计算破坏荷载P u (M u)之间分三级加载，加第三级荷载时拆除百分表，至完全破坏时，记下破坏荷载值P u (M u)。 五、注意事项 1.试验前应明确本次试验的目的、要求，熟悉试验步骤及有关事项，对不清楚的地方应首先进行研究、讨论或向指导老师请教，严禁盲目操作。 2.试验时要听从指导老师的指挥，试件破坏时要特别注意安全。 3.对与本试验无关的仪器设备不要乱动，否则损坏仪器由自己负责。