【正文】 1 揚(yáng) 州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院 實(shí)驗(yàn)任務(wù)書 課程名稱 《 土木工程 專業(yè)實(shí)驗(yàn)》 適用專業(yè) 土木工程 實(shí)驗(yàn)名稱 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁正截面 受彎性能試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) 1050 1050 10503 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 土木工程 材料實(shí)驗(yàn)室、結(jié)構(gòu) 實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù) 4 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支單筋梁的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ，通過 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土梁受彎性能、正截面承載力計(jì)算理論的理解。 、超筋梁和少筋梁的配筋設(shè)計(jì)，計(jì)算破壞荷載。 。 。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ，使之在實(shí)驗(yàn)室提供的加載條件下能按照預(yù)定的破壞形態(tài)實(shí)現(xiàn)少筋、適筋和超筋破壞中的一種。 、跨度及截面尺寸、縱筋、箍筋。 “土木工程材料”試驗(yàn)中混凝土配合比設(shè)計(jì)，確定水泥、砂、石子的用量及水灰比。 、鋼筋下料圖。 。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料 備 在加荷架中，用千斤頂通過分配梁在實(shí)驗(yàn)梁跨間實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)同步對(duì)稱加載，使簡(jiǎn)支梁在跨中形成一段純彎區(qū)段（梁的自重影響?。?。 ⑴鋼筋：縱筋及箍筋同“材料力學(xué)”實(shí)驗(yàn)?zāi)K中的“拉伸實(shí)驗(yàn)”的試件，鋼筋的力學(xué)性能數(shù)據(jù)取“拉伸實(shí)驗(yàn)”的測(cè)試結(jié)果。 ⑵水泥： （或復(fù)合硅酸鹽水泥） ⑶粗骨料：粒徑 10～ 15mm碎石 ⑷細(xì)骨料：中砂（含水率待測(cè)） ⑴實(shí)驗(yàn)室提供高 150mm，寬 100mm，長(zhǎng)度 1200mm的模具，用以制作試件； ⑵標(biāo)準(zhǔn)立方體試件模具 3個(gè)。 實(shí) 驗(yàn)要求 “土木工程材料”實(shí)驗(yàn)?zāi)K中混凝土配合比的設(shè)計(jì)結(jié)果。 2 每人提交設(shè)計(jì)計(jì)算書一份，應(yīng)包括自己設(shè)計(jì)試件的詳細(xì)計(jì)算內(nèi)容以及計(jì)算方法、參考文獻(xiàn)等（破壞形式選用 少筋、適筋和超筋破壞中的一種） 。 ，嚴(yán)禁抄襲、“參考” 。 參考文獻(xiàn) 1.《 混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)》 2.《 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 》 JGJ 552020 3.《土木工程材料》，湖南大學(xué)等四校合編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社 4.《土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)》，周明華主編，東南大學(xué)出版 社， 2020年 5.《混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》 GB5015292 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支單筋梁的制作與養(yǎng)護(hù) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的制作與養(yǎng)護(hù)，了解并掌握混凝土構(gòu)件制作的工藝過程、養(yǎng)護(hù)方法以及技術(shù)要求。 電阻應(yīng)變片的工作原理、 電阻應(yīng)變片的粘貼及防護(hù)技術(shù)。 。 ?；?鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì)文件，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土梁受彎性能、正截面承載力計(jì)算理論的理解。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1． 基于 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì) 文件，利用實(shí)驗(yàn)室提供的材料和實(shí)驗(yàn)器具，自己動(dòng)手完成對(duì)設(shè)計(jì)試件的制作。 ⑴根據(jù)配筋設(shè)計(jì)結(jié)果綁扎鋼筋； ⑵在縱向受力鋼筋中部預(yù)埋電阻應(yīng)變片，用導(dǎo)線引出，并做好防水處理； ⑶支模，放置鋼筋籠； ⑷根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的混凝土配合比，人工拌制混凝土； ⑸澆筑混凝土； ⑹按要求養(yǎng)護(hù)試件。 2．同期制作用于測(cè)試試件混凝土力學(xué)性能的混凝土立方體試樣。 3．同條件下養(yǎng)護(hù)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁試件以及立方體試樣。 4．養(yǎng)護(hù)結(jié)束時(shí)，將試件表面用石灰水刷白，并在側(cè)面用鉛筆打好網(wǎng)格，在后期受彎實(shí)驗(yàn)時(shí)便于明確裂縫的分布。 5．養(yǎng)護(hù)結(jié)束時(shí) 測(cè)試混凝土立方體試塊抗壓強(qiáng)度 。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料 ⑴ 實(shí)驗(yàn)室提供高 150mm，寬 100mm，長(zhǎng)度 1200mm的鋼制模具，用以制作試件； ⑵ 標(biāo)準(zhǔn)混凝土 立方 體試件模具 3個(gè)。 ⑴ 振動(dòng)器：振動(dòng)棒或振動(dòng)臺(tái) 3 ⑵ 萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) ⑶ 鐵鍬、鏝刀 ⑷ 鋼尺 ⑸電阻應(yīng)變片、導(dǎo)線 ⑹鋼筋、水泥、砂、石子等同實(shí)驗(yàn) 1。 實(shí)驗(yàn)要求 ，綁扎鋼筋，尺寸準(zhǔn)確； 、連接導(dǎo)線牢固、絕緣保護(hù)完好； ，尺寸準(zhǔn)確； 、澆筑、試件的養(yǎng)護(hù)應(yīng)符合技術(shù)要求； ，應(yīng)檫洗干凈； ，說明實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及過程，并分析試件在制作及養(yǎng)護(hù)過程中產(chǎn)生誤差的原因、相應(yīng)防護(hù)措施等。 。 ,人人參與 參考文獻(xiàn) 1.《 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 》 JGJ 552020 2.《混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》 GB 5015292 3.《土木工程材料》，湖南大學(xué)等四校合編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社 4.《土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)》，周明華主編，東南大學(xué)出版社， 2020年 5.《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》， GB 502042020 混凝土應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的選擇與布置 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 方法 混凝土 應(yīng)變的原理與技術(shù) 電阻應(yīng)變片的工作原理及溫度補(bǔ)償技術(shù) 電阻應(yīng)變儀單點(diǎn)測(cè)量應(yīng)變的基本原理 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 電阻應(yīng)變片的粘貼 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料 4 、導(dǎo)線等 實(shí)驗(yàn)要求 ，包括： ⑴簡(jiǎn)述 混凝土應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的選擇方法 ⑵簡(jiǎn)述 混凝土電阻應(yīng)變片的 選用原則 ⑶簡(jiǎn)述 混凝土電阻應(yīng)變片的 粘貼過程及注意事項(xiàng) ⑷簡(jiǎn)單分析故障原因和排除方法 ， 人人參與 參考文獻(xiàn) 1.《土木工 程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)》，周明華主編，東南大學(xué)出版社， 2020年 2.《土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》，姚謙峰、陳平編著，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2020年 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁正截面受彎性能試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ，簡(jiǎn)支梁正截面受彎性能試驗(yàn)的加荷方案和測(cè)試方案的設(shè)計(jì)方法。 、少筋、超筋梁正截面受彎性能試驗(yàn)， 了解受彎構(gòu)件正截面的承載力大小 ,撓度變化及裂縫出現(xiàn)和發(fā)展過程 、 破壞特征 。 測(cè)定受彎構(gòu)件 撓度、裂縫以及 開裂荷載和極限承載力 的方法 ,驗(yàn)證正截面承載力計(jì)算 方法 。 、混凝土強(qiáng)度等級(jí)等對(duì)受彎構(gòu)件正斜截面受彎性能的影響。 。 ，實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告的撰寫。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 簡(jiǎn)支梁實(shí)施跨間兩點(diǎn)對(duì)稱集中荷載的加載方式， 設(shè)計(jì)試驗(yàn)的加載制度及測(cè)試方案 ，并根據(jù)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求選擇試驗(yàn)測(cè)量?jī)x器儀表 。 。 、少筋、超筋梁的加載試驗(yàn)，量測(cè)并記錄各級(jí)荷載下梁的應(yīng)變，以觀察中和軸隨荷載變化情況，作出梁純彎段內(nèi)正 截面平均應(yīng)變分布圖。 TcrP ，量測(cè)使用荷載下梁的裂縫間距 TcrL 和裂縫寬度 5 TcrW ，畫出梁的裂縫分布圖，并與理論計(jì)算的試驗(yàn)梁中的裂縫間距和裂縫寬度進(jìn)行比較分析。 Tf ，作出 TT fP ~ 曲線，其中 TP 為試驗(yàn)梁作用荷載，并與理論計(jì) 算的試驗(yàn)梁的撓度進(jìn)行比較分析。 、破壞時(shí)極限荷載 TyP 、 TuP ，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料 、反力架、支座及支墩 手動(dòng)式液壓千斤頂 荷重傳感器 （百分表）及磁性表座 實(shí)驗(yàn)要求 ： ⑴梁的開裂彎矩的計(jì)算。 ⑵梁的屈服彎矩、極限彎矩的計(jì)算。 ⑶梁在使用荷載下裂縫間距、裂 縫寬度的計(jì)算。 ⑷梁在使用荷載下?lián)隙鹊挠?jì)算。 2．預(yù)習(xí)試驗(yàn)指導(dǎo)書，復(fù)習(xí)材料力學(xué)試驗(yàn)中有關(guān)應(yīng)變的機(jī)測(cè)、電測(cè)技術(shù)的知識(shí)，了解各種儀器儀表的性能、簡(jiǎn)單原理、使用方法及注意事項(xiàng)。 3．計(jì)算試件的理論開裂承載力、極限承載力及撓度、 裂縫寬度 。 、量測(cè)方案，并設(shè)計(jì)試驗(yàn)記錄表格，提交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。 ，直至梁破壞，與預(yù)測(cè)結(jié)果比較 ，包括： ⑴簡(jiǎn)述該項(xiàng)試驗(yàn)的概況（試驗(yàn)?zāi)康募霸嚰顩r等）； ⑵繪制加荷方案示意圖，測(cè)點(diǎn)布置圖和加荷程序控制圖。 ⑶繪制在 80% crP 、 yP 、 uP 荷載時(shí)簡(jiǎn)支梁純彎段某一截面混凝土應(yīng)變分布 圖，并確定中和軸的位置。 ⑷以任一應(yīng)變測(cè)點(diǎn)記錄為對(duì)象，繪制荷載 應(yīng)變（ P?? ）曲線，并結(jié)合試 驗(yàn)現(xiàn)象加以分析。 ⑸記錄裂縫的發(fā)生、開展過程。 ⑹繪制荷載 跨中撓度變形曲線，描述其特點(diǎn)，并結(jié)合試驗(yàn)現(xiàn)象及已有知識(shí) 加以分析。 ⑺作破壞時(shí)全梁裂縫分布圖。 ⑻結(jié)合試驗(yàn)現(xiàn)象，簡(jiǎn) 要描述試驗(yàn)梁受彎破壞的主要特征。 ⑼對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析。并提出自己的認(rèn)識(shí)和看法。 ，拆除儀表，關(guān)閉儀器，并清理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。 參考文獻(xiàn) 1.《土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測(cè)》，周明華主編，東南大學(xué)出版社， 2020年 6 2.《土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》，姚謙峰、陳平編著，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2020年 3.《 混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)》 4.《混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》 GB5015292 7 揚(yáng) 州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 編號(hào) ： 1050 1050 10503 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁正截面受彎性能試驗(yàn) 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支單筋梁的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ，通過鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土梁受彎性能、正截面承載力計(jì)算理論的理解。 、超筋梁和少筋梁的配筋 設(shè)計(jì) ，計(jì)算破壞荷載。 。 。 實(shí)驗(yàn) 對(duì)象 圖 1 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁試驗(yàn)裝置 土強(qiáng)度等級(jí)為 C20或 C30（采用石子最大粒徑不大于 25mm，中砂， 普通硅酸鹽水泥 或復(fù)合硅酸鹽水泥 ）。 根據(jù)前期“土木工程材料”試驗(yàn)中混凝土配合比設(shè)計(jì)，確定水泥、砂、石子的用量及水灰比。 、箍筋 強(qiáng)度等級(jí)Ⅰ級(jí) ， 縱筋及箍筋同“材料力學(xué)”實(shí)驗(yàn)?zāi)K中的“拉伸實(shí)驗(yàn)”的試件，鋼筋的力學(xué)性能數(shù)據(jù)取“拉伸實(shí)驗(yàn)”的測(cè)試結(jié)果。 ： 截面寬度截面高度試件長(zhǎng)度 = 1 2 0 01 5 01 0 0 ????? lhb （ mm） ，縱向受力鋼筋的混凝土凈保護(hù)層厚度為 15mm。 1000mm，梁的中間 400mm區(qū)段內(nèi)無(wú)腹筋，其余區(qū) 域配有箍筋 （圖 2）， 以P 荷載分配梁 L 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 外加荷載 L/3 L/3 試驗(yàn)梁 位移計(jì) 應(yīng)變計(jì) h As b h0 8 保證不發(fā)生斜截面破壞。 （ 中間 400mm純彎區(qū)段內(nèi)無(wú) 架立筋），通過箍筋與受力筋綁扎在一起，形成骨架，保證受力鋼筋處在正確的位置。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求 ，使之在實(shí)驗(yàn)室提供的加載條件下能按照預(yù)定的破壞形態(tài)實(shí)現(xiàn) 少筋、 適筋和超筋中的一種。 、跨度及截面尺寸、縱筋、箍筋。 ⑴ 復(fù)習(xí)《混凝土結(jié)構(gòu)》中鋼筋混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)理論及方法 ； ⑵ 計(jì)算縱筋 面積，并選擇縱筋； ⑶ 滿足 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件 配筋 構(gòu)造要求 。 ，確定水泥、砂、石子的用量及水灰比。 ⑴ 復(fù)習(xí)《土木工程材料》中混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法 （可采用表觀密度法或體積法） ，采用 前期“土木工程材料”試驗(yàn)中混凝土配合比 ，計(jì)算 水泥、砂、石子 、水 的用量 ； ⑵ 對(duì)計(jì)算得到的材料用量做適當(dāng)放大 、鋼筋下料圖。 ，保證實(shí)驗(yàn)梁的 斜截面 受剪承載力不小于其 正截面 受彎承載力 。 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支單筋梁的制作與養(yǎng)護(hù) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ，了解并掌握混凝土構(gòu)件制作的工藝過程、養(yǎng)護(hù)方法以及技術(shù)要求。 、測(cè)試項(xiàng)目和要求。 。 。基于鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì)文件，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土梁受彎性能、正截面承載力計(jì)算理論的理解。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求 ㈠綁扎鋼筋骨架 、無(wú)損傷，表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀老銹。 級(jí)鋼筋末端應(yīng)作 180176。彎鉤，其彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的 倍， 彎圖 2 試件尺寸及配筋示意圖 9 鉤的彎后平直部分長(zhǎng)度不應(yīng)小于鋼筋直徑的 3倍。 ，彎折角度：對(duì)一般結(jié)構(gòu)，不應(yīng)小于 90176。；對(duì)有抗震要求的結(jié)構(gòu)，應(yīng)為 135176。；彎后平直部分長(zhǎng)度：對(duì)一般結(jié)構(gòu)，不宜小于箍筋直徑的 5倍；對(duì)有抗震要求的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)小于箍筋直徑的 10倍。 ，應(yīng)用鋼尺檢查相關(guān)尺寸。 。 。 ㈡電阻應(yīng)變片的粘貼與防護(hù) 。借助放大鏡做應(yīng)變片外觀檢查，要求應(yīng)變片無(wú)氣泡、霉斑、銹點(diǎn)、柵極平直。用萬(wàn)用表做 應(yīng)變片阻值檢查。 。測(cè)點(diǎn)選在 兩根縱向受力鋼筋中部 ，測(cè)點(diǎn)處應(yīng)用磨光機(jī)打磨平整，并用棉花蘸丙酮清洗，要求棉花干擦?xí)r無(wú)污物。 。用鑷子夾應(yīng)變片引出線，分別在應(yīng)變片背面及測(cè)點(diǎn)處上一層薄膠（可選用 502膠），將應(yīng)變片沿測(cè)試方向?qū)?zhǔn)貼在測(cè)點(diǎn)處。在應(yīng)變片上蓋一小片玻璃紙，用手指沿一個(gè)方向滾動(dòng)，擠出多余膠水，并輕壓 1～ 2分鐘。 。當(dāng)室溫高于 15℃ 和相對(duì)濕度低于 60%時(shí)可采用自然干燥，干燥時(shí)間一般為24～ 48h。室溫低于 15℃ 和相對(duì)濕度高于 60%時(shí)應(yīng)采用人工干燥。 。 先在離應(yīng) 變片 3～ 5mm處粘貼接線端子 ，然后將引出線焊于接線端子上，最后把測(cè)量導(dǎo)線的一端與接線端子焊接 。 。用兆歐表量測(cè)應(yīng)變片的絕緣電阻；觀察應(yīng)變片的零點(diǎn)漂移，若漂移值小于 5με（ 4min之內(nèi)）認(rèn)為合格，若漂移值過大，工作的穩(wěn)定性差，則應(yīng)鏟除重貼。 。防潮措施必須在檢查應(yīng)變片貼片質(zhì)量合格格后立即進(jìn)行。防潮的簡(jiǎn)便方法是用松香石蠟合劑或凡士林涂于應(yīng)變片表面，使應(yīng)變片與空氣隔離達(dá)到防潮目的。防水處理一般都