#建筑学《建筑结构》试验指导书.docx
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#建筑学《建筑结构》试验指导书
注意事项
一、实验前应明确该次实验的目的、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。
二、试验中要遵守实验守则,听从指导老师的指挥,仔细观察实验现象,认真记录实验数据。
三、实验结束后离开实验室前,要将原始记录数据填入实验报告中相应的表格,经实验指导老师签字认可后方可离开。
四、严肃认真、保持安静,爱护仪器设备,严格遵守操作规程,对和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。
实验完成后,应将仪器和设备擦拭干净,并恢复到原来的状态。
五、实验中要注意人身安全和仪表安全,数据读好后,远离试件,这点尤其是当试验荷载的后期更应注意。
六、实验研究工作是实践性及责任心都很强的细致工作,一定要有严格的责任制和实事求是的精神。
数据要认真细致的测读,不能读错,不能搞乱。
大家分工协作,互相校对。
七、实验后,要及时对实验数据进行整理、计算和分析,填写好实验报告,交授课老师批阅。
实验一钢筋砼受弯构件正截面破坏试验
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,绘制梁跨中的弯矩—挠度图。
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Ptcr(Mtcr),并和理论值比较。
4、观察和描绘梁的破坏情况和特征,记下破坏荷载Pu(Mu),并和理论值比较。
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2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Ptcr。
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Pu(Mu)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Ptu(Mtu)。
六、试验报告
表1百分表记录表:
荷载(kN)弯矩(kN·m)位移(mm)
位移
荷载
表1
表2
表3
备注
P
M
读数
△
∑△
读数
△
∑△
读数
△
∑△
表2应变仪记录表
荷载(kN)弯矩(kN·m)
测点
荷载
1(混凝土)
2(混凝土)
3(混凝土)
4(钢筋)
5(钢筋)
P
M
读数
读数
读数
读数
读数
1、实验装置及测点布置简图
2、绘制弯矩-挠度图:
3、绘制混凝土截面应变分布图
4、判断破坏时钢筋是否屈服,绘制破坏时的裂缝分布图并描述破坏形态。
5、描述梁正截面破坏特征,按理论公式计算Mu值,并求出Mu/Mtu(理论值/实测值)。
分析理论值和实测值的误差原因。
实验二钢筋砼受弯构件斜截面破坏试验
一、试验目的:
通过钢筋砼梁的斜截面破坏试验,了解粱的斜截面破坏形态,并观察构件的裂缝发展过程,验证斜截面抗剪强度计算公式。
二,试验内容和要求:
1、量测纵向受拉钢筋及箍筋的应变,分析其应力情况。
2、观察裂缝出现时的荷载及裂缝开展的过程。
3、量测剪压区砼的应变。
4、确定破坏荷截值,验证理论公式,并对理论值和试验值进行比较。
5、测量构件的挠度值,并画出挠度图。
三、试件、试验仪器设备:
l、试件
试件尺寸及配筋如图1所示
2、设备
竖向加载架
分配梁
油压千斤顶
电子秤
压力传感器
百分表
静态电阻应变仪及预调平衡箱
应变片、502胶,914胶等若干
3、试验方法
用竖向反力架,分配梁和油压千斤顶施加荷载,利用静态电阻应仪和应变片量测钢筋的应变和砼的应变,用百分表量测构件的变形。
四、试验步骤:
1、试验准备
试件设计、制作。
进行砼和钢筋力学性能试验。
用稀石灰水刷白试件。
2、安装试件
试件安装就位,要求试件稳定、加载着力点的位置正确,接触良好
3、安装仪器仪表并检查
粘贴钢筋应变片和砼应变片。
安装百分表,支架,百分表布置见图2。
将已贴好的电阻应变片的引线焊好连线,编好号,并连接到电阻应变仪上,预调平衡,使其进人工作状态。
4、加载
在正式施加荷载前应进行预载,即在就位好的试件上施加少量的荷载(相当于一级荷载)以检查各仪表的工作情况及试验测读人员的操作和读数能力,并消除试件的构造变形,发现不正常情况,应立即解决,如全部正常,即可开始正式试验。
5、正式试验
读好“0”荷载时各仪表及各测点的读数,然后分级加载,每级荷载 KN,每级加载后三分钟测读各仪表读数,并观察裂缝。
临近开裂荷载时,荷载减半,直至开裂,记下开裂荷载,开裂后逐级加荷,直至破坏,记下破坏荷载。
五、试验报告:
表1 混凝土应变
荷载
测点1
测点2
测点3
测点4
备注
表2 钢筋应变读数
荷载(kN)εσ(MPa)
荷载
测点5
测点6
平均
测点7
测点8
平均
备注
ε
σ
ε
σ
ε
σ
ε
σ
表3 百分表读数及挠度
荷载(kN)位移(mm)
位移
荷载
表1
表2
表3
备注
P
读数
读数
读数
(1)实验装置及测点布置简图
(2)绘制荷载―挠度曲线
(3)绘制荷载――箍筋应力曲线,并判断破坏时箍筋是否屈服
(4)绘制试件破坏形态图,简述破坏程度
(5)验算试件抗剪强度
根据材料实际强度,按教材中生成计算截面抗剪强度,并和实验值比较分析。
实验三钢板对接焊缝及剪力螺栓受拉试验
一、试验目的:
1、通过钢板对接焊缝受拉试验,了解其破坏过程,验证其承载力公式。
2、观测剪力螺栓的工作性能,破坏形式;量测破坏荷载,验证理论公式,并将实测值和理论值相比较。
3、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、观察破坏过程中焊缝及邻近区域钢板的变形情况。
2、观察破坏过程中螺栓及邻近区域钢板的变形情况。
3、量测破坏时焊缝和螺栓承受的最大破坏荷载
4、记录破坏荷载,验证理论公式,并和理论值比较。
三、试验设备及仪表:
1、加载设备一套。
2、电子引伸计。
四、试件和试验方法:
1、试件:
焊缝试件为两块20mm厚钢板,采用
对接焊缝连接,尺寸如图1、2所示。
螺栓试件:
采用3mm厚热轧钢板,
C级普通螺栓,螺杆直径为6mm。
2、试验方法:
①采用屏显液压万能试验机对试件进行拉伸。
②采用电子引伸计测量破坏时钢材的变形。
3、试验步骤:
①安装试件,安装仪器仪表并联线调试。
②记录钢材的抗拉强度。
③启动试验机拉伸试件,加载速度控制在500N/s左右,直到试件破坏为止。
④试验过程中注意读取电子引伸计的读数。
五、试验报告
1、焊缝试验
试验数据参数
钢材强度设计值:
焊缝强度设计值:
ftw=
根据试验数据分别计算焊缝轴心受拉和斜向受拉时的理论承载力。
分析焊缝承载力实测值和理论值的误差原因。
2、剪力螺栓试验
试验数据参数
钢材强度设计值:
一个剪力螺栓的承载力:
=
画出连接节点示意图。
计算螺栓的理论承载力和实际承载力,将二者相比较。