2 掌握对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面

实验三矩形截面对称配筋偏心受压柱正截面强度试验姓名班级学号组别组员：试验日期报告日期一、试验名称矩形截面对称配筋偏心受压柱破坏二、试验目的和内容1、通过柱侧面的应变片和纵向钢筋上的应变片，测定截面不同纤维层的应变值，验证平截面假定，并测定混凝土的极限压应变。

2、通过位移计量测柱子的水平挠度，说明纵向弯曲对偏心受压中长柱的影响。

3、观察大偏心受压截面的破坏特性，记录破坏荷载。

4、测定开裂荷载及0.3mm裂缝荷载。

三、试验柱概况（列表）柱编号截面尺寸（b×h）mm×mm受拉钢筋配置保护层厚mm荷载偏心距emm1 150×200 HRB335 14mm×2 20 185四、材料强度指标混凝土：设计强度等级C30 试验实测值f c s= 14.3 N/mm2E c= 3.0Ｘ106N/mm2钢筋：试验实测值：HPB235，f y s= 215 N/mm2E s= 2.05Ｘ106 N/mm2HRB335，f y s= 300 N/mm2E s=2.05Ｘ106 N/mm2五、试验数据记录1、百分表记录表（表1）2、电阻变仪记录表（表2、表3）3、观察裂缝的出现和发展，记录第二裂缝图形，记录破坏时受荷载值六、试验结果分析1、试验情况概述从0开始加载，40kN时挠度发展加快，加载到80kN时开始出现明显裂缝，挠度发展较为明显，肉眼可见明显弯曲，继续加载裂缝不断发展，出现更多可见裂缝2、7应变片的数据变化可以看出中和轴向受压区移动。

临近破坏时受压区混凝土压碎，不能继续加载。

2、试验柱荷载——挠度曲线3、绘制截面应变（平均应变）图基本符合平截面假定，受拉区在开裂后应变分布较为不均匀。

应变到达0.003左右时混凝土压酥，极限压应变约为0.0033、验算试件截面承载力：根据际材料强度，按教材中公式计算截面承载力N值，确定uN= 174kN （理论计算时可扣除为粘贴电阻片而预留的混凝土孔u筒的面积）并与实测N u s= 245kN 比较。

对称配筋矩形截面偏心受压构件的截面承载力计算一、大、小偏心受压构件的判别将s s A A '=、y y f f '=代入大偏心受压构件基本公式(5-8)中，可得ξγ0c c d bh f bx f N ==c d bh f N γξ= (5-25) 当b ξξ≤时，为大偏心受压构件；当b ξξ>时，为小偏心受压构件。

二、截面设计1．大偏心受压构件（1）计算相对受压区高度ξ，先假定为大偏心受压： 0c d bh f Nγξ= ＜b ξ故构件为大偏心受压。

（2）计算受压区高度x ：0h x ξ=且＞a '2，（3）配筋计算：当0b 2h x a ξ<≤'时： )-()2(0y c d s s a h f xh bx f Ne A A '--='=γ （5-26） （4）当a x '<2时：()a h f e N A A '-''='=0y d s s γ(5-27)2．小偏心受压构件（1）计算相对受压区高度ξ，先假定为大偏心受压： 0c d bh f Nγξ= >b ξ故构件为小偏心受压。

重新计算ξ：()()bc 0b 20c d 0c bd 8.045.0ξξγξγξ++'----=bhf a h bh f Ne bh f N （2）计算配筋()()a h f bh f Ne A A '-'--='=0y 20c d s s 5.01ξξγ（3）选配钢筋：s A 及s A '均应满足最小配筋率及构造要求。

三、截面复核对称配筋偏心受压构件的截面承载力复核，可按不对称偏心受压构件的方法和步骤进行计算，只是此时取s y s y A f A f ''=。

混凝土结构设计原理复习要点第一章钢筋与混凝土材料物理力学性能1 .钢筋的种类、级别及其主要的力学性能记识：(1)钢筋的种类、级别；(2)有明显屈服点钢筋的应力应变曲线；没有明显屈服点钢筋的应力应变曲线；(3)钢筋设计强度的取值依据，没有明显屈服点钢筋的条件屈服强度；(4)冷加工钢筋的性能；(5)混凝土结构对钢筋性能的要求；(6)有明显屈服点钢筋4=G M(I-2.05),没有明显屈服点钢筋九=b∕”"(1-2.()b),保证率为97.73%02 .混凝土的强度及变形记识：(1)混凝土立方体抗压强度的标准试验方法，混凝土强度等级，轴心抗压强度和轴心抗拉强度。

普通混凝土：∕cw-0.76f.Um，∕t7,,-0.88XO.76∕ru,,,=0.67f eum；《混凝土结构设计规范》：心二0.88印2人成，保证率为95虬0∙88是实际构件与实验室条件下试件的差异系数，匕=0.76是轴心抗压强度与立方体抗压强度的系数，的高强混凝土脆性折减系数。

普通混凝土：加=0∙395£鬻，(九二0.26,∕cm=0.88X0.26∕c^=0.23∕c^)o《混凝土结构设计规范》：力广0.88月X0∙395/裁5(「I.645b)0R保证率为95机(2)复合应力状态下混凝土强度产生变化的概念；(3)单轴受压时混凝土的应力应变曲线(右、英.)；(4)混凝土弹性模量的定义；(5)混凝土徐变和收缩的定义及其对结构的影响。

领会：(1)从钢筋与混凝土的力学性能来理解钢筋混凝土是一种非弹性、非匀质的结构材料；(2)对单轴受压时混凝土的应力应变关系曲线有一定的认识和理解。

3 .钢筋与混凝土的粘结识记：(1)粘结的定义，光圆钢筋与变形钢筋粘结力的组成；(2)保证可靠粘结的主要构造措施。

第二章混凝土结构设计方法1 .作用效应S与结构抗力R识记：(1)作用效应S与结构抗力A,作用效应与结构抗力的不确定性；（2）直接作用（又称荷载）、间接作用、偶然作用。

矩形截面偏心受压构件正截面承载力的计算一、基本公式1． 计算图式2． 基本公式由0=∑x N 得：)](11[g g g gsa cb u j A A R bx R N N σγγγ-''+=≤ 由0=∑gA M 得：)](1)2(1[00g g g sa cb u j a h A R x h bx R M e N '-''+-=≤γγγ由0=∑'gA M 得：)](1)2(1[0g g g sg a c b u j a h A a x bx R M e N '-+'--=≤'σγγγ 混凝土受压区高度由下式确定：e A R e A xh e bx R g gg g a '''-=+-σ)2(0（对偏心作用力点取矩） e e '、－分别为偏心压力j N 作用点至钢筋g A 合力作用点和钢筋g A '合力作用点的距离，按下式计算：η=e g a h e -+20；η='e g a h e '+-203．公式的注意事项（1）钢筋g A 的应力g σ取值当jg h x ξξ≤=0时，构件属于大偏心受压构件，这时取g g R =σ（受拉钢筋屈服）；当jg h x ξξ>=0时，构件属于小偏心受压构件，这时g σ按下式计算，但不大于g R 值：)19.0(003.0-=ξσg g E ，式中g E 为受拉钢筋的弹性模量。

（2）为保证构件破坏时，大偏心受压构件截面上的受压钢筋能达到抗压设计强度gR '，必须满足g a x '≥2，否则受压钢筋的应力可能达不到g R '。

与双筋截面受弯构件类似，这时可近似取g a x '=2，由截面受力平衡条件（0=∑'g A M ）可得：)(0gg g s bu j a h A R M e N '-=≤'γγ 上式计算的正截面承载力u M 比不考虑受压钢筋gA '更小时，计算中不考虑受压钢筋g A '的影响。

矩形截面偏心受压柱对称配筋正截面承载力计算假设柱子的截面尺寸为b（宽度）和h（高度），偏心距离为e。

柱子由主筋和剪力筋组成。

主筋相互平行于柱子的宽度方向，剪力筋相互平行于柱子的高度方向。

为了计算柱子的正截面承载力，需要计算纵向钢筋的抗拉承载力和混凝土的抗压承载力。

钢筋的抗拉承载力由其面积和抗拉强度确定，而混凝土的抗压承载力由其抗压强度和有效高度确定。

首先，计算纵向钢筋的抗拉承载力。

假设每根主筋的面积为As，每根剪力筋的面积为As'，主筋的抗拉强度为fy，剪力筋的抗拉强度为fys。

则纵向钢筋的总抗拉承载力为：N = As * fy + As' * fys接下来，计算混凝土的抗压承载力。

假设混凝土的抗压强度为fc，柱子的有效高度为hc（取h - d，其中d为纵向钢筋的直径）。

则混凝土的抗压承载力为：P = fc * b * hc最后，计算柱子的正截面承载力。

为了确保柱子在受压状态下不产生破坏，需要满足以下不等式条件：N / P <= ρ * fy / fc其中，ρ为钢筋配筋率，由纵向钢筋的总面积As和柱子截面的面积Ac计算得出：ρ=As/Ac如果满足以上条件，则正截面承载力为：Pc=N如果不满足以上条件，则正截面承载力为：Pc = ρ * fc * b * hc通过以上步骤，可以计算矩形截面偏心受压柱的正截面承载力。

在实际设计中，还需要考虑其他因素，如柱子的稳定性和构造形式等。

因此，以上计算结果只是起到初步参考的作用，具体设计需要进一步细化和验证。

对称配筋矩形截面偏心受压构件大小偏心受压的界限
随着建筑结构设计的不断发展，对称配筋矩形截面偏心受压构件在工程实践中得到广泛应用。

然而，在设计过程中，我们需要关注偏心受压构件大小偏心受压的界限问题。

本文旨在探讨该问题，并提供一些相关的建议。

首先，我们需要明确什么是偏心受压构件。

偏心受压构件是指受压构件在其截面上由于作用力的偏心而引起的弯曲。

而大小偏心受压是指构件截面上作用力的偏心距超过了构件宽度的一半。

对于这种情况，我们需要关注其极限承载力和变形性能。

在设计过程中，我们应该遵循以下原则。

首先，构件的截面应具有足够的刚度，以保证其抵抗弯曲的能力。

其次，要考虑构件的抗剪承载能力，以确保不会出现剪力破坏。

此外，还要保证构件的延性，以防止脆性破坏。

对于偏心受压构件大小偏心受压的界限，一般可以通过计算确定。

在计算过程中，我们需要考虑构件的截面性质、材料特性、偏心距等因素。

通过适当的截面配筋和调整偏心距，可以使构件在偏心受压作用下达到较好的承载能力和延性。

此外，还需要注意的是，在实际工程中，我们应该遵循相关的设计规范和标准，以确保设计的安全性和可靠性。

同时，还要进行合理的施工措施和质量控制，以保证构件的实际性能与设计要求相一致。

总之，对称配筋矩形截面偏心受压构件的大小偏心受压界限是设计过程中需要关注的重要问题。

通过合理的设计和施工措施，我们可以确保构件具有足够的承载能力和良好的变形性能。

同时，我们也需要遵循相关的设计规范和标准，以确保工程的安全性和可靠性。