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钢筋原材力学性能检验讲解(内容完善)
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1. 钢筋原材
2. 一、依据标准《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB 1499.1-2008 《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2-2007 《金属材料 室温拉伸试验方法》GB/T 228.1-2010 《金属材料 弯曲试验方法》GB/T 232-2010
3. 二、取样数量和方法序号检验项目取样数量取样方法 1 拉伸 2 任选两根钢筋切取 2 弯曲 2 任选两根钢筋切取 3 重量偏差测量钢筋重量偏差时,试样应从不同根钢筋上截取,数量不少于5支,每支试样长度不小于500mm。 注:对拉伸试验结果有争议时,仲裁试验按GB/T228进行。
4. 三、设备仪器 万能试验机 冷弯机 钢筋标距仪 试验机的测力系统应按照GB/T16825.1进行校准,并且其准确度应为1级或优于1级。
5. 游标卡尺 电子天平 钢卷尺 精度 0.01mm 不大于总重量的1% 1mm
6. 四、环境条件 除非另有规定,钢材试验一般在室温10~35℃范围内 进行。 对温度要求严格的试验,温度为23℃±5℃。
7. 五、试验方法1、原始横截面积(So) (1)热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋及冷轧带肋钢筋进行钢筋强度计算时,均采 用钢筋的公称横截面面积。 (2)经机加工的试样应在试样标距的两端及中间三处进行测量,取用三处测得的 最小横截面积。其中矩形截面试样分别测量宽度和厚度;圆形截面试样应在两 个相互垂直方向测量试样的直径,取算术平均值计算截面积。管状试样应在其 一端相互垂直方向测量外径和壁厚,分别取其平均值后计算截面积,也可以根据 测量的试样长度、试样质量和材料密度计算截面积。
8. (3)公称横截面积公称直径/mm公称横截面积/mm²6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 5028.27 50.27 78.54 113.1 153.9 201.1 254.5 314.2 380.1 490.9 615.8 804.2 1018 1257 1964
9. 2、原始标距(Lo) 原始标距与横截面积有Lo=k√So比例试样。国际上使用的比例系数k的值 5.65。原始标距应不小于15mm。当试样横截面积太小,以致采用比例系数k为 5.65的值不能符合这一最小标距要求时,可以采用较高的值(优先采用11.3的值) 或采用非比例试样。非比例试样原始标距与横截面积无关。 热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋均采用k值为5.65的比例试样,原始标距为5 倍的钢筋直径。 原始标距的标记应准确到±1%
10. 3、屈服强度 呈现明显屈服现象的钢材,应按相关产品标准规定测定上屈服强度或下屈 服强度或两者同时测定。如未作出具体规定,应测定上屈服强度和下屈服强度, 或仅下屈服强度。 试验时记录力—延伸曲线或峰值力显示器。从曲线图读取力首次下降前的 最大力值为上屈服强度。不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平 台的恒定力为下屈服强度。将其分别除以试样原始横截面积得到上屈服强度 和下屈服强度,见图。
11. 应力应变曲线分为: 弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 颈缩阶段
12. 对于上、下屈服强度位置判定的基本原则如下: (1)屈服前的第1个峰值应力(第1个极大值应力)判为上屈服强度,不管其后的峰值应 力比它大或小; (2)屈服阶段中呈现屈服平台,平台应力判为下屈服强度,如呈现多个而且后者高于前 者的屈服平台,判为第1个平台应力为下屈服强度; (3)正确的判定结果应是下屈服强度一定低于上屈服强度。 在应力达到规定屈服强度的一半之前, 可以采用任意的试验速率。 超过这一点以后的试验速率应满足: 试验速率:6~60MPa
13. 5、抗拉强度Rm 对于有不连续屈服的金属材料,在加工硬化开始之后,试样所承受的最大力,见图 ;对于无明显屈服(不连续屈服)的金属材料,为试验期间的最大力。最大力 除以原始横截面积得到抗拉强度。
14. 6、断后伸长率(A) 试验前,在试样上均匀划分为10mm或5mm的等间标记,拉伸断裂后,将试样 断裂的部分仔细的配接在一起使其轴线处于同一直线上,并采取特别措施确保试 样断裂部分适当接触后,测量试样原始标距(Lo)的标记数得到断后标距(Lu)。 应使用分辨力优于0.1mm的量具或测量装置或测量装置测定断后伸长(Lu), 断后伸长率按公式计算:
15. 7、最大力下总伸长率 (1)长度 试样夹具之间的最小自由长度应符合下表的要求: (2)标记和测量 和断后伸长率可用同一标记,试样断裂后选择Y和V两个标记,这两个标记之间 的在拉伸试验之前至少应为100mm,两个标记都应当位于夹具离断裂点最远的 一侧,两个标记离开夹具的距离都应不小于20mm或钢筋公称直径d(取二者之 较大者);两个标记与断裂点之间的距离应不小于50mm或2d(取二者之较大者)。 见图 钢筋公称直径/mm试样夹具之间的最小自由长度/mmd≤2535025<d≤3240032<d≤50500
16. 断裂后的测量 在最大力作用下试样总伸长率Agt(%)可按公式计算
17. 8、弯曲试验 试验一般在室温10~35℃范围内进行。对温度要求严格的试验,温度 23±5℃。在试验过程中应采取足够的安全措施和防护装置。 试样弯曲至规定弯曲角度的试验按下列要求进行: (1)根据产品标准选择正确的弯曲压头,明确弯曲角度。常用钢材的弯曲压头 直径及弯曲角度选用可见本章的技术要求。 (2)将试样放于两支辊上,试样轴线应与弯曲压头轴线垂直。弯曲压头在两支 座之间的中点处对试样连续并缓慢施加压力,直至试样弯曲达到规定的角度。 如不能直接达到规定的弯曲角度,应将试样置于两平行压板之间,连续施加压力 使其进一步弯曲,直至达到规定的弯曲角度。可以采用将试样一端固定,绕弯曲 压头进行弯曲,可以绕过弯曲压头,直到达到规定的弯曲角度。 弯曲试验时,应当缓慢地施加弯曲力,以使材料能够自由地进行塑性变形。 当出现争议时,试验速率应为(1±0.2)mm/s。
18. 9、数据处理 试验测定的性能结果数值应按相关产品标准(YB/T081-2013、GB/T8170- 2008)规定进行修约,如产品标准未作规定应按如下要求进行修约。 强度性能值修约至1MPa; 其他延伸率和断后伸长率修约至0.5%。 断面收缩率修约至1%。 力值换算公式:Rel或Rm=F/So Rel=下屈服强度/MPa Rm=抗拉强度/MPa F=拉力/kN So=原始横截面积/mm²
19. 六、结果判定(一)技术要求 1、热轧光圆钢筋 热轧光圆钢筋力学性能特征值应符合表1规定,可作为交货检验的最小保证 值。 表1热轧光圆钢筋力学性 注:伸长率类型根据供需双方协议,可从A或Agt选中,如未确定,采用A,仲裁检验时采用Agt弯芯 直径弯曲180后,钢筋受弯部位表面不得产生裂纹。 牌号Rel/MPaRm/MPaA/%Agt/%冷弯试验180° d=弯心直径 a=钢筋公称直径不小于HPB30030042025.010.0d=a
20. 2、热轧带肋钢筋 热轧带肋钢筋力学性能特征值应符合表2规定,可作为交货检验的最小保证 值。 表2热轧带肋钢筋力学性能 直径28-40mm各牌号钢筋的断后伸长率A可降低1%;直径大于40mm各 牌号钢筋的伸长率可降低2%。牌号Rel/MPaRm/MPaA/%Agt/%不小于HRB33533545517 7.5HRB40040054016HRB50050063015
21. 有较高要求的抗震结构适用牌号为:在表2中已有牌号后加E例如(HRB400E、 HBF400E)该类钢筋除应满足以下的要求外,其他要求与相对应的已有牌号钢 筋相同。 钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25; 钢筋实测屈服强度与表2规定的屈服强度特征值之比不大于1.30。 钢筋的最大力总伸长率Agt不小于9%
22. 3、弯曲性能 表3钢筋弯曲性能 弯芯直径弯曲180°后,钢筋受弯部位表面不得产生裂纹。 牌号公称直径d(mm)弯心直径 HRB3356~253d28~404d>40~505d HRB4006~254d28~405d>40~506d HRB5006~256d28~407d>40~508d
23. (二)判定规则 钢筋的拉伸和弯曲项目,如有某一项试验结果不符合标准要求,则从同一批 中再任选取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验。复验结果(包括该项试 验所要求的任一指标)若仍有一个指标不合格,则判定该批钢材为不合格品。
24. THE END
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