混凝土短柱破坏实验及实验报告

1、浙江工业大学建筑工程学院混凝土结构设计原理自主实验报告实验名称：钢筋混凝土短柱破坏实验实验小组：XX, XX,XX组 长：XXX指导教师：李沛豪钢筋混凝土短柱破坏实验试验目的:通过实验初步掌握钢筋混凝土偏心受压柱静载实验的一般程序和实 验方式。通过实验了解钢筋混凝土偏心受压柱的破坏进程及其特征，加深对 大、小偏心受压构件不同破坏进程和特征的理解。通过实验理解纵向弯曲对钢筋混凝土偏心受压构件的影响。实验内容和要求：1 .量测各级荷载作用下实验柱中部截面应变。观察裂痕的出现，描画裂痕的大体位置。观察实验柱的破坏形态，测定实验柱的破坏荷载。试件、实验材料及实验设备:1 .试件：试件尺寸及配筋如图一所

2、示；图一图一2 .实验材料：水泥，细石，砂子，钢筋，铁丝；模具：按照所设计的短柱加工的木制模具；另提供立方体模具若干;加载设备：长柱压力实验机（最大荷载为200kN ）、电阻应变仪、导线等；3.实验装置及测点布置如图二所示;图实验前用稀石灰刷白试件，并在试件上画出必要的网格，并标出 各截面中心线，偏心荷载着力点等等.钢筋混凝土构件制作进程在通过设计后，咱们开始了实验的实际制作进程。第一是钢筋骨架的制作。咱们按照设计尺寸进行了钢筋裁剪。由 于没有切割机，咱们采取的是用钢筋钳进行钢筋截断，这次实验咱们 选取的是直径为10 mm的二级钢筋作为纵向钢筋，4mm的一级钢筋 为箍筋，在完成切割后，咱们利用

3、固定台进行了所需钢筋形状的弯制， 制作了如图三的钢筋构件，由于实验条件和自身制作水平的限制，在 弯制钢筋的进程中，部份构件的形状和设计有了一些不同。在构件制 作完成后，咱们用扎丝钩进行了钢筋的梆扎，顺利完成了钢筋骨架的 制作。接下来咱们进行混凝土的浇注，咱们设计配制的是C25的混凝土， 按照配合比的计算，咱们选用了 32kg的水泥、10.6L的水、98kg的碎 石、50kg的中砂，通过混凝土搅拌机的搅拌，咱们测得其坍落度为 45mm，符合和易性要求，制作了 3个混凝土立方体抗压强度的试块， 接着将混凝土倒入已放入钢筋骨架的木模当中，用铁棒进行了反复的 人工插捣，最后用水泥铲将构件表面抹平，完成

4、了钢筋混凝土的制作。以后即是混凝土的养护，在浇注完混凝土的第二天，为了避免混 凝土在凝结过快，使构件表面出现细裂痕，咱们对混凝土用水浇灌， 并在表面覆盖上尼龙，避免水分蒸发过快，使得混凝土维持在一个湿 度较高的环境中。一个礼拜后，咱们进行了拆模，坚持天天都对构件 浇水养护直至28天后进行实验。在拆模后，咱们发此刻混凝土构件一侧牛腿处的局部出现蜂窝， 通过度析是人工振捣的不够完全，可能会对实验的结果产生影响。试验步骤1 .对制作的混凝土抗压强度试块进行实验，测定混凝土抗压强度：1）主要仪器设备：压力实验机：实验机的精度不低于2%，量程应能使试件的预期 破坏荷载值不小于全程量的20%，也不大于全程

5、量 的 80%。2）实验进程：试件自养护室掏出，随即擦干水分并量出尺寸（精准至1mm），计算试件的受压面积A （ mm2 ）。将试件安放在压力机的下承压板上，开动实验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。加压时，加荷速度为s。3）实验结果计算按下式计算试件的立方体抗压强度（精准到）f = P/Acu测得第一个试件的抗压强度为30N/mm2，第二个试件的抗压强度为28N / mm2，第三个试件的抗压强度为27.5N / mm2。以三个试件的算术平均值作为试件的抗压强度值。取得混凝土的抗压强度f cu为。钢筋抗拉强度测定：1）实验仪器：全能实验机 b.游标卡尺 c.标点分割器2）实验材料

6、：钢筋3）实验步骤：a先定第一点（第一点与端点间的距离约一掌距的长度），接着以 第一点为准，量标点长度定中点。接着依中点各往左右两定标点长度 与夹距长度，接着以标点分割器坐标定，再以立可白标示夹距点 处。b接着将钢筋以全能实验机测试其所经受之荷重。4）实验结果当加载到时，钢筋屈服。由于实验机管道漏油，加载无法继续，实验结束。按照fy = P / A得抗拉强度为349N / mm2。钢筋混凝土短柱破坏实验：1）实验设备长柱压力实验机、应变仪、粉笔、石灰等2）实验步骤在构件一侧设计位置贴上五片电阻应变片将试件安装到实验机上，并接好应变仪加载开始，控制实验机进行分级加载。并观察裂痕开展情形。3）实验

7、结果当加载到7 8KN时，试件破坏，破坏如图四：图四图四数据的处置及相关计算通过实验得：f 通过实验得：f - 28.5N /mm2, f - 19.1N / mm2, f - 349N/mm2cucka = d - 30mms_ 0.5 f A七iNq = 1.0n=1+1 l t& -1+950 y x 1.0 Xi.。=1.021400 土 时 1 21400 x 也17时h1400e - e - 170mme -门 e + - ai 2 s170-1.02 x 170 +- 302-228mm N =a N =a f bxN ck一一 (一x=以 f bx h0 -+ fA：(h -a

8、：)x + 349 x 157 (140 - 30) 2 )( 19.1x 140 x x + 349 x 157 (140 - 30) 2 )k解得 x 22.7mm6 - = 0.162 6 = 0.550为大偏心受压；N -19.1 x 140 x 22.7 - 60.7kNN N = 78kN，理论值小于实测值。实验结果分析讨论由加载结果可知，构件所经受的实际荷载大于设计值，说明钢筋混凝 土短柱的制作良好，能够达到要求；构件的破坏是典型的大偏心受压破坏， 在靠近轴向力作用的一侧受压，另一侧受拉，随着荷载的增加，第一在受 拉区产生横向裂痕，荷载再增加，受来去的裂痕随之不断开展，在破坏前

9、主裂痕逐渐明显，受拉钢筋的盈利达到屈服强度，进入流幅阶段，受拉区 变形的进展大于受压区，中和轴上升，使混凝土压区高度迅速减小，最后 压区边缘混凝土达到极限压应变，出现纵向裂痕而混凝土被压碎，这种破 坏属于延性破坏，破坏时，压区的纵向钢筋也达到受压屈服强度。在进行应变记录时，发觉靠近构件受拉区的三片应变片在加载至 78KN时就断裂，从而没能有效观测到应变的转变，原因是压力机的加 载速度难以控制，加载速度过快而使得裂痕迅速产生，应变片发生断裂。实验感想通过这次实验，咱们第一次体验了由自己独立完成全进程的实验，同 时也感受到了实验的艰辛，从开始到结束，咱们投入了大量的时刻，大量 的精力，有的同窗乃至带病坚持实验，在大家的同心合力下取得了实验的 成功。这次自主实验，咱们对实验的进程、实验的目的有了更深的了解， 也锻炼了自己的动手能力，将书本上的理论知识转化为了实践，弥补了此 刻学生普遍存在的只有理论不会实践的现象；同时，在实验的进程中考验 了咱们的团队合作能力，如何分工、如何安排进度、如何协调大家的关系、 如何调动团队的踊跃性等问题一直贯穿在整个实验进程中，咱们也从中取 得了许多启迪，为以后的工作打下了良好的基础；再者，实验数据的处置 也有利于咱们严谨的科学态度的培育，争取做到不放