原位加载试验在钢筋混凝土结构中的应用
摘要:通过对某工程现浇框架梁进行原位加载试验的实例，概要的阐述了原位加载试验的一般步骤,为今后类似的案例提供一些参考。某工程为二层现浇混凝土框架结构，由于该工程在进行中间结构验收中发现框架梁钢筋采用闪光对接焊接工艺，而钢筋未做焊接试验，为避免给今后正常使用留下安全隐患，经专家组讨论后决定采用静荷载检测的方法代替现场抽取钢筋接头试件取样的方法，具体操作是现场指定三根框架主梁进行原位加载试验，通过观测构件在各级加荷状态下的裂缝及挠度数值来判断测试构件能否满足设计要求。
关键词:框架梁；原位加载；挠度；裂缝；承载力
1 工程概况
某公司新建厂房工程位于宁波市区，该结构为二层框架结构，建筑面积为2300m2，基础采用钻孔灌注桩基础，梁、板、柱均为现浇，砼设计强度等级均为C25。安全等级为二级，抗震设防烈度为6度，结构抗震等级四级。楼面均布活荷载标准值：3.50KN/m2。该工程于2012年9月结构封顶，未投入使用。由于该工程在进行中间结构验收中发现框架梁钢筋采用闪光对接焊接工艺，未做焊接试验，为避免给今后正常使用留下安全隐患，经专家组讨论后决定采用静荷载检测的方法代替现场抽取钢筋接头试件取样的方法，避免现场直接抽样检测对结构造成损伤。现场指定三根框架主梁进行原位加载试验，通过观测构件在各级加荷状态下的裂缝及挠度数值来判断测试构件能否满足设计要求，所检框架梁跨度均为9.0m，截面尺寸均为300X850mm。
2 现场勘察及试验仪器准备
2.1 现场检测仪器设备
钢筋探测仪、混凝土回弹仪、激光测距仪、百分表、钢卷尺、塞尺等。
2.2 现场调查与检测
对该结构进行现场宏观检查，该工程结构布置与设计图纸相符，钢筋混凝土框架梁截面尺寸、钢筋配置均符合设计图纸要求；对指定三根框架梁混凝土强度进行回弹法检测，检测强度值均达到设计图纸C25强度等级要求。
3 原位加载试验
3.1 框架梁试验荷载的确定
依据《混凝土结构试验方法标准》(GB50152-2012)，经与设计单位、使用单
作业 说明：《高层建筑结构》是应用性较强的课程，为了培养学生的设计能力，掌握核心知识点，同时也为了较大程度地减轻学生的课业负担，这次作业没有考虑大型设计作业，而是采用了分散的题型，请大家在规定的时间内完成作业。 一、基础题 1，一幢10层的框架结构，柱网尺寸为8m×8m，混凝土强度等级C30，试完成下列各题： （1）按高规6.4.2条估算底层中框架柱的截面尺寸。 （2）假设天然地基承载力设计值fa=120kPa,确定底层中框架柱的基础尺寸(独立基础)。 答：（1）《高层建筑混凝土结构技术规程》P66，6.4.2抗震设计时，钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定：对于VI类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值应适当减小 框架结构三类抗震等级，柱子轴压比限值为0.85.根据《混凝土结构设计规范》可知，当选用HrB400钢筋时，竹子的配筋率最小为0.55%，最大为5%。珠子配筋率选为4% 。则混凝土柱承受的最大轴向应力值σ=0.04*360+0.96*30=43.2MPa。 《高层建筑结构设计》P13，楼层竖向荷载值取13KN/m2.仅考虑柱子受竖向荷载作用，则每根珠子承受的竖向荷载值N=10*64*13=8320KN。柱子的截面积S=8.32/（0.85*43.2）=0.227m2,设柱子截面为方形，边长a=0.48m。 （2）8320./120=69.3m2,设独立基础为方形，边长b=8.3m。 2，确定上海市奉贤区海湾镇、南桥镇和徐汇区的徐家汇等区域的地面粗糙度。答:《高层建筑结构设计》P13提到，地面粗糙度应分为四类：A类指近海海面和海盗、海岸、湖岸及沙漠地区；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类指有墨迹建筑群的城市市区；D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
钢筋的分类和用途 钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类： 1．按化学成分分 碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少，又分为低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％，如I级钢筋），中碳钢钢筋（含碳量0.25％～0.7％，如IV级钢筋），高碳钢钢筋（含碳量0.70％～1.4％，如碳素钢丝），碳素钢中除含有铁和碳元素外，还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等，普通低合金钢钢筋主要品种有：20MnSi、40Si2MnV、45SiMnTi等。 各种化学成分含量的多少，对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验，但在选用钢筋时，仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。 碳（C）：碳与铁形成化合物渗碳体（Fe3C）,材性硬且脆，钢中含碳量增加渗碳体量就大，钢的硬度和强度也提高，而塑性和韧性则下降，材性变脆，其焊接性也随之变差。 锰（Mn）：它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的塑性及韧性下降，因此含量要合适，一般含量在1.5％以下。
硅（Si）：它也是作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4％，但不能超过0.6％，因为它含量大时与碳（C）含量大时的作用一样。硫（S）:它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045％。 磷（P）：它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能，尤其在200℃时，它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045％，即使有些低合金钢也必须控制在0.050％～0.120％之间。 2．按轧制外形分 （1）光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm，长度为6m~12m。 （2）变形钢筋/带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3．按直径大小分 钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径6~10mm）、粗钢筋（直径大于22mm）。 4．按力学性能分 Ⅰ级钢筋（235/370级）；Ⅱ级钢筋（335/510级）；Ⅲ级钢筋
第一篇混凝土结构设计 第一章钢筋混凝土的一般概念和材料的主要性能 第二章高强高性能混凝土结构的性能及设计方法 第三章受弯构件承载力计算与构造 第四章混凝土结构设计方法 第五章钢管混凝土结构 第六章钢骨混凝土结构 第七章混凝土结构受拉构件承载力的计算 第八章混凝土结构受压构件承载力的计算 第九章钢筋混凝土受扭构件承载力计算 第十章混凝土结构正常使用阶段的验算 第二篇无损检测基本操作技术与检测人员资格鉴定 第一章无损检测总论 第二章无损检测人员资格鉴定与认证 第三章射线检测技术 第四章超声波检测技术 第五章涡流检测技术 第六章磁粉检测技术 第七章渗透检测技术 第八章无损检测新技术 第九章现代检验理论和信息处理技术 第三篇国内外混凝土结构故障检测技术 第一章混凝土无损检测概述 第二章回弹法检测混凝土强度 第三章混凝土超声检测技术 第四章超声法检测混凝土强度 第五章钻芯法检测混凝土强度 第六章拔出法检测混凝土强度 第七章超声法检测混凝土缺陷 第八章高强混凝土强度的检测技术 第九章混凝土无损检测技术的工程应用实例 第四篇混凝土结构性能试验操作技术 第一章建筑结构试验概述 第二章建筑结构试验设计 第三章试验数据采集及删量仪器 第四章建筑结构静力试验 第五章混凝土结构动力试验 第六章混凝土结构抗震动力加载试验 第七章混凝土服役结构的可靠一性鉴定 第八章混凝土结构试验的数据处理 第五篇混凝土结构可靠性与耐久性分析评估 第一章混凝土结构的可靠度 第二章先进拟合优度检验方法的应用
第三章混凝土结构性能的评定 第四章钢筋锈蚀与混凝土结构的耐久性 第五章现存结构的可靠性分析 第六章混凝土结构寿命预测及其剩余寿命预测第七章混凝土构件的耐久性 第八章结构系统静强度可靠性分析理论及其计算第九章混凝土结构耐久性设计、评估及维护 第六篇混凝土结构故障鉴定及修复与损伤预防第一章混凝土结构的损伤诊断 第二章混凝土结构的检测及鉴定 第三章混凝土结构加固设计方法 第四章砌体结构的加固设计方法 第五章建筑物纠倾技术 第六章混凝土结构耐久性的损伤防治 第七章混凝土结构的防护及耐腐蚀设计 第七篇混凝土结构检测规范标准 混凝土强度检验评定标准 混凝土质量控制标准 冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程 预制混凝土构件质量检验评定标准 回弹击检混凝土抗压强度技术规程 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规范 钻芯法检测混凝土强度技术规程 混凝土超声波检测仪 (进口 ) 混凝土超声波测试仪 (进口 ) 脉冲回波测试仪 (进口 ) 混凝土结构扫描仪 (进口) 新拌混凝土检测仪 (进口 ) RCT氯含量快速测试仪 (进口 ) 混凝土碳化深度测试仪 (进口 ) 砂浆孔隙测试仪 (进口)
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 “受弯构件正截面及斜截面承载力计算”大作业一 姓名： 学号： 专业班级： 成绩： 教师评语： 年月日 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 某矩形截面简支梁(如图所示)，两端支承在240mm砖墙上，计算跨度L0＝6m，净跨Ln＝5．76m，截面尺寸b×h＝250mm×600mm，粱上作用着两个集中荷载，各距邻近的支座中心线距离为1．5m，荷载设计值为300kN，(未计入梁的自重)．活载q K=20KN∕m，恒荷载按截面尺寸计算自重（混凝土重度25KN/M3），请完成下面几项计算。 一、按照荷载效应计算方法计算弯矩、剪力设计最大值，画出弯矩 图，剪力图。 二、选定纵筋箍筋及混凝土等级，按正截面受弯计算配置纵筋数 量，并画出截面配筋图 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
建筑结构复习题 一、填空题 1、混凝土一个方向受拉、另一个方向受压时，强度会 。 2、混凝土在长期不变荷载作用下将产生 变形。 3、钢筋混凝土结构设计中使用的极限状态有 。 4、钢筋混凝土轴心受压构件承载力计算公式为 。 5、通过对适筋梁受弯性能的试验研究可以得出，受弯构件的正截面抗裂验算是以 阶段为依据；裂缝宽度和变形验算是以 阶段为依据；承载力计算是以 阶段为依据。 6、钢筋混凝土受扭构件根据所配箍筋和纵筋数量的多少，构件的破坏类型有 。 7、 钢筋混凝土板内分布钢筋不仅可使主筋定位和分布局部荷载，还可 。 8、钢筋混凝土偏压柱所采用的钢筋等级不宜 ，混凝土等级不宜 。 9、为提高钢筋混凝土构件抗扭承载力，应该配置的钢筋为 。 10、通过对适筋梁受弯性能的试验研究可以得出，受弯构件的正截面抗裂验算是以 阶段为依据；裂缝宽度和变形验算是以 阶段为依据；承载力计算是以 阶段为依据。 11、钢筋混凝土结构设计中最简单的实用设计表达式为 。 12、受弯构件强度计算中采用等效矩形应力图形的原则是 和 。 13、梁的斜截面破坏主要有斜压、剪压和拉压破坏三种，却选用剪压破坏作为设计依据的原因是该形式的 好， 都能得到利用。 14、先张法预应力构件是靠 来传递预应力的，后张法是靠 来保持预应力的。 15、在钢筋混凝土受弯构件计算中，要求0h x b ξ≤是为了防止发生 。 二、单项选择题 1、同一强度等级的混凝土，其各项力学指标有如下关系（ ）。 A 、f cu ＜f c ＜f t B 、f cu ＞f c ＞f t C 、f c ＞f t ＞f cu D 、f cu ＞f t ＞f c 2、若用S 表示结构或构件截面上的荷载效应，用R 表示结构或构件截面的抗力，结构或构件截面处于极限状态时，对应于（ ）式。 A 、R>S B 、R=S C 、 R钢筋混凝土结构中的钢筋有哪几种
钢筋的分类和用途钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、 轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类：1．按化学成分分碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少，又分为低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％，如I 级钢筋），中碳钢钢筋（含碳量0.25%?0.7%,如IV级钢筋），高碳钢钢筋（含碳量0.70%?1.4%，如碳素钢丝），碳素钢中除含有铁和碳元素外，还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等，普通低合金钢钢筋主要品种有： 20MnSi、40Si2MnV 、4 5SiMnTi 等。各种化学成分含量的多少，对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验，但在选用钢筋时，仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。碳（C）:碳与铁形成化合物渗碳体（Fe3C），材性硬且脆，钢中含碳量增加渗碳体量就大，钢的硬度和强度也提高，而塑性和韧性则下降，材性变脆，其焊接性也随之变差。 锰（Mn）：它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的塑性及 韧性下降，因此含量要合适，一般含量在1.5%以下。 硅（Si）：它也是作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的强度和硬 度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4％，但不能超 过0.6%，因为它含量大时与碳（C）含量大时的作用一样。硫
（S）:它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045%。 磷（P）:它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能，尤其在200 C时，它可使钢材或焊缝出现冷 裂纹。一般要求其含量低于0.045%，即使有些低合金钢也 必须控制在0.050%?0.120%之间。 2．按轧制外形分 （1 ）光面钢筋：I 级钢筋（Q235 钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm ，长度为6m~12m 。 （2）变形钢筋/带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般□、川级钢筋轧制成人字形，W级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3．按直径大小分 钢丝（直径3~5mm ）、细钢筋（直径6?10mm ）、粗钢筋（直径大于22mm）。 4．按力学性能分 I级钢筋（235/370级）；H级钢筋（335/510级）；川级钢筋
钢筋混凝土工程试验检测要求试验项目质量标准 水泥细度0.08mm 方孔筛余 ≮ 12% 初凝不得早于 水 标准稠度凝45分钟，终凝 结时间安定不得迟于10小泥 性时，用沸煮法 检验合格 胶砂强度不得于标准要 求 级配粗砂 3.7~3.1中砂 3.0~2.3 细度模数 细砂 2.2~1.6 含泥量
建筑结构基础知识（混凝土结构） 1．建筑按主要承重结构的材料分，没有( C ) A．砖混结构 B．钢筋混凝土结构 C．框架结构 D．钢结构2．结构的功能概括为（ A ） A．安全性、适用性和耐久性 B．实用、经济、美观C．强度、变形、稳定 D．可靠、经济 3．下列（ A ）状态被认为超过正常使用极限状态 A．影响正常使用的变形 B．因过度的塑性变形而不适合于继续承载 C．结构或构件丧失稳定 D．连续梁中间支座产生塑性铰 4．如果混凝土的强度等级为C50，则以下说法正确的是（ C ） A．抗压强度设计值f c=50MP a B．抗压强度标准值f ck=50MP a C．立方体抗压强度标准值f cu，k=50MP a D．抗拉强度标准值f tk=50MP a 5．混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形会（ B ） A．随时间而减小 B．随时间而增大 C．随时间而增大 D．随时间先增长，而后降低 6．钢筋与混凝土这材料能有效共同工作的主要原因是（ D ） A．混凝土能够承受压力，钢筋能够承受拉力 B．两者温度线膨系数接近 C．混凝土对钢筋的保护 D．混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且两者温度线膨系数接近 7．混凝土保护层厚度的说法正确的是（ B ） A．梁、柱构件中纵向受力钢筋的外边缘至混凝土表面的垂直距离
B．梁、柱构件中箍筋外表面至混凝土表面的垂直距离 C．受力钢筋形心至混凝土表面的垂直距离 D．受力钢筋合力点至混凝土表面的垂直距离 8．在正常条件下，室内与室外分属不同的环境类别，室内裂缝宽度限制值可以大些，梁柱保护层厚度可小些，原因是（ C ） A．室外条件差，混凝土易碳化 且容易碳化，但钢筋不易生锈 B．室内虽有CO 2 C．室外温差大，易开裂 D．室内墙面保护措施更好 9．梁的下部纵向受力钢筋净距不应小于( B )(d为钢筋的最大直径) A 30mm和 B 25mm和d C 30mm和d D 25mm和 10．适量配筋的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比，其承载力和抵抗开裂的能力（ C ） A．均提高很多 B．承载力提高不多，抗裂提高很多 C．承载力提高很多，抗裂提高不多 D．相同 11．钢筋用量适中的梁受弯破坏时呈现出（ B ）的破坏特征 A．脆性破坏 B．塑性破坏 C．先脆后塑 D．先塑后脆 12．正截面承载力计算中，不考虑受拉混凝土作用是因为（ C ） A．中和轴以下混凝土全部裂开 B．混凝土抗拉强度低 C．中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生力矩很小 D．混凝土退出工作 13．对钢筋混凝土单筋T形截面梁进行正截面设计时，当满足条件（ B ）时，可判为第二类T形截面
第三节钢筋和混凝土粘结强度对比试验 第10.3.1条本节适用于直径大于10mm的各类非预应力钢筋的粘结强度对比试验，并根据对比试验结果评价钢筋和混凝土粘结性能。第10.3.2条钢筋和混凝土的粘结强度应采用无横向钢筋的立方体中心拔出试件（简称拔出试件）确定。拔出试件应符合下列要求： 一、拔出试件应采用边长为10倍钢筋直径的混凝土立方体试件（图 10.3.2）。钢筋放置在立方体的中轴线上，埋入部分长度和无粘结部分长度各为5d。钢筋伸出混凝土试件表面的长度：自由端为20mm，加载端应根据垫板厚度、穿孔球铰高度及加载装置的夹具长度确定，但不宜小于300mm； 二、钢筋表面不应有锈蚀、油污及不正常的横肋轧制标记，安装百分表的钢筋端面应加工成垂直于钢筋轴的平滑表面； 在混凝土中无粘结部分的钢筋应套上硬质的光滑塑料套管，套管末端与钢筋之间空隙应封闭； 三、试件的混凝土应采用普通骨料，粗骨料最大颗粒粒径不得大于 1.25倍钢筋直径； 试件的混凝土强度等级为C30，混凝土立方体抗压强度允许偏差应为±3MPa。 四、拔出试件数量每组应制作六个。应同时制作混凝土立方体试件，每组三个，其振捣方法与养护条件应与拔出试件一致； 五、试件应在钢模或不变形的试模中成型。模板上应预留钢筋位置孔。宜用振动台振捣；
试件的浇注面应与钢筋纵轴平行。钢筋应与混凝土承压面垂直，并水平设置在模板内。钢筋的两纵肋平面应放置在水平面上； 六、试件应在标准养护室内进行养护。在试件龄期为28d时进行试验。 第10.3.3条试验装置承压垫板的边长不应小于拔出试件的边长，其厚度不应小于15mm。垫板中心孔径应为2倍钢筋直径（图10.3.3）。第10.3.4条加载速度应根据各种钢筋的直径确定。 加载速度应均匀，不应施加冲击荷载。 第10.3.5条粘结强度试验的试验机精度不应低于2级，最小分度值不应大于粘结破坏时的最大荷载值的2%。 试验机的最大荷载值不应小于钢筋试件的破坏荷载值。 第10.3.6条拔出试验量测的项目应包括下列内容： 一、钢筋自由端开始滑移时的荷载值Fso； 二、与各级荷载值相应的钢筋自由端的滑移值S； 三、钢筋粘结破坏时的最大荷载值Fu； 四、粘结破坏时钢筋自由端的最大滑移值Su。 第10.3.7条凡出现以下情况之一的试件，其试验结果不能作为确定钢筋粘结强度的依据： 一、试件的混凝土强度不符合本标准要求； 二、钢筋与混凝土承压面不垂直，偏斜较大，致使试件提前劈裂破坏 第10.3.8条各级荷载作用下的粘结应力可按下列公式计算：
网络教育学院 《钢筋混凝土结构课程设计》题目：重XXX厂房单向板设计 学习中心：XXXX奥鹏学习中心 专业：土木工程 年级：2014年秋季 学号： 学生： 指导教师：
1基本情况 本设计XXXXXXXXX ，进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。 楼面做法：20mm 厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，15mm 厚石灰砂浆抹灰。 荷载：永久荷载，包过梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重253kN/m ,水泥砂浆容重203kN/m ，石灰砂浆容重173kN/m ，分项系数 1.2G γ=。可变荷载，楼面均分布荷载为7.53kN/m ，分项系数 1.3K γ=。 材料选用：混凝土采用C30（c f =14.32N/mm ，t f =1.432N/mm ）； 钢筋主梁、次梁采用HRB335级（y f =3002kN/m ）钢筋，其它均用HPB300级（y f =2703kN/m ）钢筋。 主梁沿房屋的横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m 。梁每跨内布置两根次梁。其间距是1.9m 。楼盖的布置如图1-1。 根据构造要求，板厚取1900 8047.54040 l h mm mm =≥≈= 次梁截面高度应满足48004800 26640018121812 l l h mm === 取h=400mm ，截面宽度取为b=200mm 。 主梁的截面高度应满足5700 5700 380~570151015 10 l l h mm == = 取截面高度h=500mm ，截面宽度取为b=250mm 。 图1-1楼盖布置图
钢筋混凝土结构复习题 一、单项选择题 1.对于两跨连续梁( D )。 A．活荷载两跨满布时，各跨跨中正弯矩最大 B．活荷载两跨满布时，各跨跨中负弯矩最大 C．活荷载单跨布置时，中间支座处负弯矩最大 D．活荷载单跨布置时，另一跨跨中负弯矩最大 2.屋盖垂直支撑的作用有（ B ）。 A．保证屋架在吊装阶段的强度 B．传递纵向水平荷载 C．防止屋架下弦的侧向颤动 D．传递竖向荷载 3.等高排架在荷载的作用下，各柱的( C )均相等。 A．柱高 B．内力 C．柱顶侧移 D．剪力 4．水平荷载作用下每根框架柱所分配到的剪力与( B )直接有关。 A．矩形梁截面惯性矩 B．柱的抗侧移刚度 C．梁柱线刚度比 D．柱的转动刚度 5．超静定结构考虑塑性内力重分布计算时，必须满足 ( A )。 A．变形连续条件B．静力平衡条件 C．采用热处理钢筋的限制D．采用高强度混凝土 6．在横向荷载作用下，厂房空间作用的影响因素不包括 ．．．( A )。 A．柱间支撑的设置B．山墙间距 C．山墙刚度D．屋盖刚度 7．公式中，的物理意义是( C )。 A．矩形梁截面惯性矩B．柱的抗侧移刚度 C．梁柱线刚度比 D．T形梁截面惯性矩 8．按D值法对框架进行近似计算时，各柱反弯点高度的变化规律是 (C )。 A．其他参数不变时，随上层框架梁刚度减小而降低 B．其他参数不变时，随上层框架梁刚度减小而升高 C．其他参数不变时，随上层层高增大而降低
D．其他参数不变时，随下层层高增大而升高 9．单层厂房排架柱内力组合时，一般不属于 ．．．控制截面的是( A )。 A．上柱柱顶截面 B．上柱柱底截面墙 C．下柱柱顶截面 D．下柱柱底截面 10．在对框架柱进行正截面设计时，需要考虑的最不利组合一般不包括 ．．．（B ）。 A、及相应的N B、及相应的N C、及相应的M D、及相应的M 11、伸缩缝的设置主要取决于（ D ）。 A、结构承受荷载大小 B、结构高度 C、建筑平面形状 D、结构长度 12．钢筋混凝土柱下独立基础的高度主要是由（ C ）。 A、地基抗压承载力确定 B、地基抗剪承载力确定 C、基础抗冲切承载力确定 D、基础底板抗弯承载力确定 13.一般情况下，在初选框架梁的截面高度时，主要考虑的因素是( B )。 A. 层高 B. 梁的跨度 C. 结构的总高度 D. 梁的混凝土强度等级 14.我国规范对高层建筑的定义是( D )。 A. 8层以上建筑物 B. 8层及8层以上或高度超过26m的建筑物 C. 10层以上建筑物 D. 10层及10层以上或高度超过28m的建筑物 15. 多层多跨框架在水平荷载作用下的侧移，可近似地看做由（ B ）。 A.梁柱弯曲变形与梁柱剪切变形所引起的侧移的叠加 B.梁柱弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 C.梁弯曲变形与柱剪切变形所引起的侧移的叠加 D.梁弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 16. 多跨连续梁（板）按弹性理论计算，为求得某跨跨中最大负弯矩，活荷载应布置在( A )。 A．该跨，然后隔跨布置 B.该跨及相邻跨 C. 所有跨 D.该跨左右相邻各跨，然后隔跨布置 17．计算风荷载时，基本风压应（A ）。 A、采用50年一遇的风压，但不得小于0.3KN/mm2 B、采用100年一遇的风压，但不得小于0.3KN/mm2
实验一钢筋混凝土梁抗弯实验_r1(1) 修改版
实验一钢筋混凝土梁抗弯实验 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、实验原理 （1）适筋破坏：适筋梁具有正常配筋率，受拉钢筋首先屈服，随着受拉钢筋塑性变形的发展，受压混凝土边缘纤维达到极限压应变，混凝土压碎。这种破坏前有明显的塑性变形和裂缝预兆.破坏不是突然发生的，呈塑性性质。破坏前裂缝和变形急剧发展,故也称为延性破坏。 （2）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 因混凝土受压边缘达到极限压应变、混凝土被压碎、钢筋的强度得不到充分利用而 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。由于超筋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。 （3）少筋破坏：当梁的受拉区配筋量很小时，其抗弯能力及破坏特征与不配筋的 素混凝土类似，受拉区混凝土一旦开裂，则裂缝区的钢筋拉应力迅速达到屈服强度 并进入强化段，甚至钢筋被拉断。发生这种破坏时，受拉区混凝土裂缝很宽、构建 扰度很大，而受压混凝土并未达到极限压应变。这种破坏是“一裂即坏”型，破坏 弯矩往往低于构件开裂时的弯矩，属于脆性破坏，故不允许设计少筋梁。. 三、实验仪器和设备 （1）静态应变仪 （2）百分表或电子百分表 （3）手动液压泵全套设备 （4）工字钢分配梁
（5）千分表 （6）手持式引伸仪 （7）千斤顶 （8）裂缝观察镜和裂缝宽度量测卡 四、实验方案 （1）方案介绍 正交试验设计(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。 这种科学设计方法是应用一套已规格化的表格——正交表来安排实验工作，其优点是适合于多种因素的实验设计，便于同时考查多种因素各种水平对指标的影响。通过较少的实验次数，选出最佳的实验条件，即选出各因素的某一水平组成比较合适的条件，这样的条件就所考查的因素和水平而言，可视为最佳条件。另一方面，还可以帮助我们在错综复杂的因素中抓住主要因素，并判断那些因素只起单独的作用，那些因素除自身的单独作用外，它们之间还产生综合的效果。本实验中影响因子有三个，分别是强度、配筋率和配箍率。水平数均为3，由此列出正交表如下图： 正交试验试件因素表 试件数量强度配筋率配箍率 1 2 3 C20 C20 C20 0.4 0.8 1.2 0.2 0.4 0.5 4 5 6 C30 C30 C30 0.4 0.8 1.2 0.4 0.5 0.2 7 8 9 C40 C40 C40 0.4 0.8 1.2 0.5 0.2 0.4
钢筋混凝土结构课程设 计大作业 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
网络教育学院 《钢筋混凝土结构课程设计》 题目：重XXX厂房单向板设计 学习中心： XXXX奥鹏学习中心 专业：土木工程 年级： 2014年秋季 学号： 学生： 指导教师：
1 基本情况 本设计XXXXXXXXX ，进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。 楼面做法：20mm 厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，15mm 厚石灰砂浆抹灰。 荷载：永久荷载，包过梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重253kN/m ,水泥砂浆容重203kN/m ，石灰砂浆容重173kN/m ，分项系数 1.2G γ=。可变荷载，楼面均分布荷载为3kN/m ，分项系数 1.3K γ=。 材料选用：混凝土采用C30（c f =2N/mm ，t f =2N/mm ）； 钢筋 主梁、次梁采用HRB335级（y f =3002kN/m ）钢筋，其它均用HPB300级（y f =2703kN/m ）钢筋。 主梁沿房屋的横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m 。梁每跨内布置两根次梁。其间距是1.9m 。楼盖的布置如图1-1。 根据构造要求，板厚取19008047.54040l h mm mm =≥≈= 次梁截面高度应满足4800480026640018 121812l l h mm = == 取h=400mm ，截面宽度取为b=200mm 。 主梁的截面高度应满足5700 5700 380~57015 1015 10 l l h mm = == 取截面高度h=500mm ，截面宽度取为b=250mm 。 图1-1 楼盖布置图
论文题目：钢筋混凝土有限元分析技术在结构工程中的应用 学生姓名：刘畅 学号：2014105110 学院：建筑与工程学院 2015年06月30日
有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用【摘要】在国内外的土木工程中，钢筋混凝土结构因具有普遍性、可靠性良好、操作简单等优点，而得到了广泛的应用。钢筋混凝土结构是钢筋与混凝土两种性质截然不同的材料组合而成，由于其组合材料的性质较为复杂，同时存在非线性与几何线形的特征，应用传统的解析方法进行材料的分析与描述在受力复杂、外形复杂等情况下较为困难，往往不能得到准确的数据，给工程安全带来隐患。而有限元分析方法则充分利用现代电子计算机技术，借助有限元模型有效解决了各种实际问题。 【关键词】有限元分析；钢筋混凝土结构；应用 随着计算机在工程设计领域中的广泛应用，以及非线性有限元理论研究的不断深入，有限元作为一个具有较强能力的专业数据分析工具，在钢筋混凝土结构中得到了广泛的应用。在现代建筑钢筋混凝土结构的分析中，有限元分析方法展现了较强的可行性、实用性与精确性。例如：在计算机上应用有限元分析法，对形状复杂、柱网复杂的基础筏板，转换厚板，体型复杂高层建筑侧向构件、楼盖，钢-混凝土组合构件等进行应力，应变分析，使设计人员更准确的掌握构件各部分内力与变形，进而进行设计，有效解决传统分析方法的不足，满足当前建筑体型日益复杂，工程材料多样化的实际情况。但是在有限元分析方法的应用中，必须结合钢筋混凝土结构工程的实际情况，选取作为合理的有限元模型，才能保证模拟与分析结果的真实性、精确性与可靠性。 在钢筋混凝土结构工程中，非线性有限元分析的基本理论可以概括为：1）通过分离钢筋混凝土结构中的钢筋、混凝土，使其成为有限单位、二维三角形单元，钢箍离散为一维杆单元，以利于分析模型的构建；2）为了合理模拟钢筋、混凝土之间的粘结滑移关系，以及
第二章 一、填空题 1、结构包括素混凝土结构、（钢筋混凝土结构）、（预应力混凝土结构）和其他形式加筋混凝土结构。 2 钢筋混凝土结构由很多受力构件组合而成，主要受力构件有楼板（梁）、（柱）、墙、基础等。 3. 在测定混凝土的立方体抗压强度时，我国通常采用的立方体标准试件的尺寸为（150mm×150mm×150mm）。 4.长期荷载作用下，混凝土的应力保持不变，它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的（徐变）。 5.混凝土在凝结过程中，体积会发生变化。在空气中结硬时，体积要（缩小）；在水中结硬时，则体积（膨胀）。 6.在钢筋混凝土结构的设计中，（屈服强度）和（延伸率）是选择钢筋的重要指标。 7.在浇筑混凝土之前，构件中的钢筋由单根钢筋按设计位置构成空间受力骨架，构成骨架的方法主要有两种：（绑扎骨架）与（焊接骨架）。 8.当构件上作用轴向拉力，且拉力作用于构件截面的形心时，称为（轴心受拉）构件。 9、轴心受拉构件的受拉承载力公式为（N≤fyAs或Nu=fyAs ）。 10．钢筋混凝土轴心受压柱根据箍筋配置方式和受力特点可分为（普通钢箍）柱和（螺旋钢箍）柱两种。 11．钢筋混凝土轴心受压柱的稳定系数为（长柱）承载力与（短柱）承载力的比值。 12.长柱轴心受压时的承载力（小于）具有相同材料，截面尺寸及配筋的短柱轴心受压时的承载力。 13.钢筋混凝土轴心受压构件，稳定性系数是考虑了（附加弯矩的影响）。 二：简答题 1.混凝土的强度等级是怎样划分的？ 答：混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个 2．钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求。 答：1.采用高强度钢筋可以节约刚材，取得较好的经济效果；2.为了使钢筋在断裂前有足够的变形，要求钢材有一定的塑性；3.可焊性好；4满足结构或构件的耐火性要求；5.为了保证钢筋与混凝土共同工作，钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。 3徐变定义；减少徐变的方法。 答:长期荷载作用下,混凝土的应力保持不变,它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的徐变。 4．钢筋混凝土共同工作的基础。 1).二者具有相近的线膨胀系数； 2).在混凝土硬化后，二者之间产生了良好的粘结力，包括a. 钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力; b混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力; c 钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力 3). 钢筋至构件边缘之间的混凝土保护层，起着防止钢筋发生锈蚀的作用，保证结构的耐久性。
《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 专业12 级 1 班 姓名学号 二零一四年十月二十六号 仲恺农业工程学院城市建设学院
目录 1.实验目的： (3) 2.实验设备： (3) 试件特征 (3) 试验仪器设备： (4) 3.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等。 (4) 实验简图 (4) 适筋破坏-配筋截面： (5) 超筋破坏-配筋截面 (4) 少筋破坏-配筋截面 (5) 3.1 适筋破坏： (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） (15) （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。 (16) （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) 3.2 超筋破坏： (5) （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。 (5) （2）绘出试验梁p-f变形曲线。（计算挠度） (6) （3）绘制裂缝分布形态图。（计算裂缝） (8) （4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。 (9)
（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。 (10) 3.3 少筋破坏： (11) （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。 (11) （2）绘出试验梁p-f变形曲线。（计算挠度） (12) （3）绘制裂缝分布形态图。（计算裂缝） (12) （4）简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理。 (13) （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。 (14) 4．实验结果讨论与实验小结，即实验报告的最后部分，同学们综合所学知识及实验所得结论认真回答思考题并提出自己的见解、讨论存在的问题。 (18) （院、系）专业班组混凝土结构设计原理课
网络教育学院《钢筋混凝土结构课程设计》题目：某厂房单向板设计 学习中心： 专业： 年级： 学号： 学生： 指导教师：
1 基本情况 本章需简单介绍课程设计的内容，包括厂房的尺寸，板的布置情况等等内容。 1、工程概况 广东省某厂房，设计使用年限为50年，厂房采用砖混结构，楼盖要求采用整体式单向板肋梁楼盖。墙厚370mm，柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为?。 400400 mm mm 2、设计资料 （1）楼板平面尺寸为19.833 ?，如下图所示： m m 楼板平面图 （2）楼盖做法大样图及荷载 楼盖做法大样图
楼面均布活荷载标准值为：7kN/m2 楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面，γ=20kN/m3, 板底及梁用20mm厚混合砂浆天棚抹底，γ=17kN/m3 楼盖自重即为钢筋混凝土容重，γ=25KN/m3 ④恒载分项系数1.2；活荷载分项系数为1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标 准值大于4kN/m2） ⑤材料选用 混凝土：C30 钢筋：梁中受力纵筋采用级钢筋；板内及梁内的其它钢筋可以采用Φ级钢筋。
2 单向板结构设计 2.1 板的设计 本节内容是根据已知的荷载条件对板进行配筋设计，按塑性理论进行计算。 2.1.1 荷载 板的永久荷载标准值 80mm 现浇钢筋混凝土板 0.08×25=2 kN/m 2 20mm 厚水泥砂浆抹面 0.02×20=0.4 kN/m 2 20mm 厚混合砂浆天棚抹底 0.02×17=0.34 kN/m 2 小计 2.74 kN/m 2 楼面均布活荷载标准值 7 kN/m 2 永久荷载分项系数取1.2，因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m 2 ，所以活荷载分项系数取1.3。于是板的荷载总计算值： ①q=G γk g +?Q γk q =1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m 2 ②q=G γk g +Q γk q =1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m 2 由于②>①，所以取②q=12.388kN/m 2 ，近似取q=12kN/m 2 2.1.2 计算简图 次梁截面为200mm ×500mm ，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm ，取板在墙上的支承长度为120mm 。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度： 边跨0l =n l +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025n l =2030mm ，取0l =2020mm 中间跨0l =n l =2200-200=2000mm 因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m 宽板带作为计算单元，计算简图如图所示： 板计算简图 2.1.3 内力计算 板厚 h=100mm ，
钢筋混凝土结构学复习要点 绪论 1.钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料组成的共同受力的结构。 2.一般来说，在钢筋混凝土结构中，混凝土主要承担压力，钢筋主要承担拉力，必要时也可承担压力。钢筋和混凝土这两种性能不同的材料能结合在一起共同工作，主要是它们之间有良好的粘结力和较为接近的温度膨胀系数。 3.按其在在结构中所起作用的不同和化学成分的不同划分钢筋的品种。 4.为什么以屈服强度为标准：屈服强度（流限）是软钢的主要强度指标。钢筋混凝土结构构件中的钢筋，当应力达到屈服强度后，载荷不增加，应变会继续增大，使得混凝土裂缝开展过宽，构件变形过大，结构构件不能正常使用，所以软钢钢筋的受拉强度限值以屈服强度为准。硬钢没有明确的屈服台阶（流幅），所以设计中硬钢一般以协定流限作为强度标准。 5.为什么不采用高强度钢筋：采用高强度钢筋可以节约钢材，取得较好的经济效果，但混凝土结构中钢筋的强度并非越高越好。由于钢筋的弹性模量并不因其强度提高而增大，高强钢筋若充分发挥其强度，则与高应力相应的大伸长变形势必会引起混凝土结构过大的变形和裂缝宽度。（问答） 6.A双向受压时，混凝土的抗压强度比单向受压的强度为高。B双向受拉时，混凝土一向抗拉强度基本上与另一方向拉应力大小无关。C一向受拉一向受压时，混凝土抗压强度随另一向的拉应力的增加而降低。D三向受压时，混凝土一向抗压强度随另二向压应力的增加而增加，并且极限压应变也可以大大提高。 7.混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形也会随时间的增长而增长，这种现象称为混凝土的徐变。 8.徐变和塑性变形不同，塑性变形主要是混凝土中结合面裂缝的扩展延伸引起的，只有当应力超过了材料的弹性极限后才发生，而且是不可恢复的。徐变不仅部分可恢复，而且在较小的应力时就能发生。（问答） 9.实验表明，光圆钢筋的粘结力由三部分组成：①水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力； ②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；③钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。 10.未了保证钢筋在混凝土中锚固可靠，设计时应该使受拉钢筋在混凝土中有足够的锚固长度0l。 11.接长钢筋有三种办法：绑扎搭接、焊接、机械连接。 12.机械连接接头可分为挤压套筒接头和螺纹套筒接头两大类。 第二章 1.工程结构的功能要求主要包括三个方面：安全性、适用性、耐久性。被统称为结构的可靠性。 2.工程结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期限内能满足设计所预定的各项功能要求，做到安全可靠和经济合理。 3.随时间的变异分类：永久荷载、可变荷载、偶然荷载。 4.出现Z<0的概率，也就是出现R
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