單元6 檢測常用建筑鋼材及鋼筋焊接性能

1、單元6 檢測常用建筑鋼材及鋼筋焊接的性能單元概述：本單元主要學(xué)習(xí)建筑鋼材的種類、性能，重點學(xué)習(xí)建筑鋼材及建筑鋼材焊接性能的檢測，具備通過檢測建筑鋼材及鋼材焊接性能控制工程質(zhì)量的能力。熟練掌握鋼筋拉伸性能、彎曲性能檢測的方法；能夠說出相關(guān)的儀器設(shè)備名稱及操作方法；掌握鋼筋的拉伸性能、冷彎性能指標(biāo)的分析、判定。學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解建筑鋼材是指建筑工程中所用各種鋼材。包括鋼結(jié)構(gòu)用的各種型鋼（圓鋼、角鋼、槽鋼和工字鋼）、鋼板和鋼筋混凝土中的各種鋼筋和鋼絲等。掌握建筑鋼材力學(xué)性能、工藝性能；掌握建筑鋼材及鋼材焊接檢測的試驗方法和結(jié)果評定。具有對鋼材屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度與延伸率的測定，評定鋼筋的強(qiáng)度等級的技術(shù)能力

2、；具有對鋼材冷彎試驗，對鋼筋塑性進(jìn)行嚴(yán)格檢驗，也間接測定鋼筋內(nèi)部的缺陷的技術(shù)能力；具有對鋼筋焊件進(jìn)行拉伸和冷彎檢測和結(jié)果評定的技術(shù)能力。課題1 常用建筑鋼材技術(shù)指標(biāo)要求建筑鋼材是常用的、重要的建筑材料。選用、使用的過程中需要深入了解建筑鋼材鋼材的分類、鋼材的技術(shù)性質(zhì)、化學(xué)成分對鋼材性能的影響；了解建筑鋼材的加工、建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用；熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲和鋼絞線、鋼材的選用原則；在施工過程中加強(qiáng)鋼材的質(zhì)量控制與保管、鋼材的銹蝕與防止、鋼材的防火保護(hù)。1鋼材的分類（1）按化學(xué)成分分類1）碳素鋼低碳鋼 （含碳量0.25）；中碳鋼 （含碳量0.250.60）；高碳鋼 （含碳量0.6）。碳素鋼結(jié)構(gòu)按

3、含硫量不同分為A、B、C、D四個質(zhì)量等級。2）合金鋼低合金鋼 （合金元素總量5）；中合金鋼 （合金元素總量510）；高合金鋼 （合金元素總量10）。（2）按品質(zhì)分類1）、普通鋼 （磷含量0.045硫含量0.05）；2）、優(yōu)質(zhì)鋼 （磷含量均0.035）。（3）按用途和組織分類低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼、鐵素體珠光體型鋼、低碳貝氏體型鋼、馬氏體型調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼、耐熱鋼、低溫鋼、不銹鋼。2常用建筑鋼筋分類（1）按外形和粗細(xì)分1）光面圓鋼筋：按供應(yīng)形式有：（10），直條（長612m）。按粗細(xì)分：鋼絲（35）細(xì)鋼筋（610），中粗鋼筋（1220）粗鋼筋（20）。2）螺紋鋼筋：人字紋、螺旋紋、月牙紋。（2）按機(jī)械

4、性能（屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度）分 1）級235370 Nmm2 HPB235。2）級335510（25）335490（28） Nmm2 HRB 335。3）級370570 Nmm2 HRB 400。4)540835 Nmm2 HRB 540。（3）按鋼種或化學(xué)成分分1）普通碳素鋼筋：低碳鋼（含碳量低于0.25）；中碳鋼（含碳量0.250.6）；高碳鋼（含碳量0.6）。2）普通低合金鋼鋼筋：是在低、中碳鋼中加少量合金元素，構(gòu)成有錳系、硅礬系、硅鈦系一些鋼種。20錳硅、25錳硅、49硅2錳、40硅錳釩、45硅錳釩、45硅2錳鈦以及20錳、45硅2鉻等鋼種。（4）按生產(chǎn)工藝分1）熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、熱處理

5、鋼筋、冷軋螺紋鋼筋。2）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)用碳素鋼絲系用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼圓盤條冷拔而成可作鋼弦、鋼絲束、鋼絲等。3）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)用刻痕鋼絲系用上項鋼絲經(jīng)刻痕而成（5）。4）預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼鉸線系用上項（碳素鋼絲）鉸捻而成。5）冷拔絲碳鋼絲系用普通低碳鋼的熱軋盤圓冷拔而成。注：熱處理鋼筋、冷軋螺紋鋼筋可用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。3型鋼分類型鋼分類見表6-1型鋼分類 表6-1型鋼名稱積分類表示方法表 例標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)號角鋼等邊角鋼邊寬和厚度（mm）L11010熱軋等邊三角鋼品種GB978788不等邊角鋼長邊、短邊、厚度L110708熱軋不邊三角鋼品種BG978888工字鋼普通工字鋼以其截面高度（cm）編

6、號，和a、b、c三種不同腹板厚共同表示136.b（cm）熱軋普通工字鋼品種GB90688輕型工字鋼寬翼緣工字鋼（H型鋼）130.a（無b、c）YB16363H型鋼標(biāo)準(zhǔn)YB330181槽鋼普通槽鋼以其截面高度為號（mm）28.b（cm）熱軋普通槽鋼品種GB70788輕型槽鋼和a、b、c不同腹板厚度表示24.a（無b、c）YB16463扁鋼扁 鋼寬和厚（mm）406熱軋扁鋼品種GB704884鋼材的主要技術(shù)性能（1）鋼筋的力學(xué)性能1）拉伸性能：在外力作用下，材料低抗塑性變形或斷裂的能力叫強(qiáng)度。抗拉強(qiáng)度是建筑鋼材最主要的技術(shù)性能。建筑鋼材的抗拉強(qiáng)度包括：彈性極限、屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度。通

7、過拉伸試驗可以測得彈性極限、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率，這些是鋼材得重要技術(shù)性能指標(biāo)。低碳鋼得抗拉性能可用受拉時得應(yīng)力應(yīng)變圖來闡明。從圖6-1可以看出低碳鋼受拉到拉斷，經(jīng)歷了四個階段：彈性階段OA為彈性階段。在OA范圍內(nèi)，隨著荷載得增加，應(yīng)力和應(yīng)變比例增加。如卸去荷載，則軌范恢復(fù)原狀，這種性質(zhì)稱彈性。OA是一直線，在此范圍內(nèi)的變形。A點所對應(yīng)的應(yīng)力稱為彈性極限，用p表示。在這一范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變的比值為一常量，稱為彈性模量，用E表示，即E。彈性模量反映了鋼材的剛度，是鋼材在受力條件下計算結(jié)構(gòu)變形的重要指標(biāo)。普通碳素鋼Q235的彈性模量E（2.02.1）105MPa彈性極限內(nèi) p（180200）

8、MPa。屈服階段AB為屈服階段。在AB曲線范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變不能成比例變化。應(yīng)力超過p后，即開始產(chǎn)生塑性變形。應(yīng)力到達(dá)B上之后，變形急劇增加，應(yīng)力則在不大的范圍內(nèi)波動，直到B點止。B上點是屈服上限，當(dāng)應(yīng)力到達(dá)B上點時，抵抗外力能力下降，發(fā)生“屈服”現(xiàn)象。B下點是屈服下限，也稱為屈服點（即屈服強(qiáng)度），以s表示。s是屈服階段應(yīng)力波動的最低值，它表示鋼材在工作狀態(tài)允許達(dá)到的應(yīng)力值，即在s之前，鋼材不會發(fā)生較大的塑性變形。故在設(shè)計中一般以屈服點作為強(qiáng)度取值的依據(jù)。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235的。s應(yīng)不小于235MPa。對于在外力作用下屈服現(xiàn)象不明顯的硬鋼類，如高碳鋼與某些合金鋼，規(guī)定生產(chǎn)殘余變形為0.2L

9、0時的應(yīng)力作為屈服點，用0.2表示，如圖5-2所示。常用低碳鋼的s為185235Mpa強(qiáng)化階段BC為強(qiáng)化階段。過B點后，抵抗塑性變形的能力又重新提高，變形發(fā)展速度比較快，隨著應(yīng)力的提高而增加。對應(yīng)于最高點C的應(yīng)力，稱為抗拉強(qiáng)度，用。b表示，抗拉強(qiáng)度不能直接利用，但屈服點和抗拉強(qiáng)度的比值（即屈強(qiáng)比）卻能反映鋼材的安全可靠程度和利用率。屈強(qiáng)比（ss/sb）：屈強(qiáng)比越小，鋼材在受力超過屈服點時的可靠性越大，結(jié)構(gòu)越安全。但如果屈強(qiáng)比過小，則鋼材有效利用率太低，造成浪費。常用低碳鋼的屈強(qiáng)比為0.580.63，合金鋼為0.650.75。 頸縮階段CD為頸縮階段。過C點，材料抵抗變形的能力明顯降低。在CD范

10、圍內(nèi)，應(yīng)變迅速增加，而應(yīng)力則反而下降，變形不能再是均勻的。鋼材被拉長，并在變形最大處發(fā)生“頸縮”，直至斷裂。 圖6-1 低碳鋼拉伸- 圖6-2 硬鋼的條件屈服點根據(jù)斷裂前產(chǎn)生塑性變形大小的不同，可分為兩種類型的斷裂：一種是斷裂前出現(xiàn)大量塑性變形的韌性斷裂，常溫下低碳鋼的拉伸斷裂就是韌性斷裂；另一種是斷裂前無顯著塑性變形的脆性斷裂。脆性斷裂發(fā)展速度極快，斷裂時又無明顯預(yù)兆，往往給結(jié)構(gòu)物帶來嚴(yán)重后果，應(yīng)盡量避免。圖6-3因此，為了確保鋼材在構(gòu)件中的使用安全，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)保證構(gòu)件始終在彈性范圍內(nèi)工作，即應(yīng)以鋼材的彈性極限作為確定容許應(yīng)力的依據(jù)。但是，由于鋼材的彈性極限很難測準(zhǔn)，多年來就以稍高于彈性極

11、限的屈服強(qiáng)度作為確定容許應(yīng)力的依據(jù)，所以屈服強(qiáng)度s是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一個重要力學(xué)指標(biāo)?？估瓘?qiáng)度。b雖不直接用于計算，但屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比屈強(qiáng)比（sb），在選擇鋼材時卻具有重要意義。一般來說，這個比值較小時，表示結(jié)構(gòu)的安全度較大，也即結(jié)構(gòu)由于局部超載而發(fā)生破壞的強(qiáng)度儲備較大；但是這個比值過小時，則表示鋼材強(qiáng)度的利用率偏低，不夠經(jīng)濟(jì)。相反，若屈強(qiáng)比較大，則表示鋼材利用率較大，但比值過大，表示強(qiáng)度儲備過小，脆斷傾向增加，不夠安全。因此這個比值最好保持在0.600.75之間，既安全又經(jīng)濟(jì)。塑性指標(biāo)（如圖6-3） 伸長率（d ）截面收縮率（y ） d與y值越大，說明材料的塑性越好 2）沖擊韌性沖擊韌性

12、是鋼材抵抗沖擊荷載的能力。（如硬物撞擊）3）硬度硬度是指鋼材表面局部體積能抵抗變形或者抵抗破裂的能力，利用硬度荷抗拉強(qiáng)度間較固定的關(guān)系，可以通過硬度值來推知鋼材的拉伸強(qiáng)度。4）耐疲勞強(qiáng)度鋼材在交變荷載的反復(fù)作用下，往往在應(yīng)力遠(yuǎn)小于其抗拉強(qiáng)度時就發(fā)生破壞，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞破壞。實驗證明，鋼材承受的交變應(yīng)力s越大，則鋼材至斷裂時經(jīng)受的交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N越少，反之越多。（2）鋼材的工藝性能 建筑鋼材在使用之前，多數(shù)需要進(jìn)行一定形式的加工處理。良好的工藝性能可以保證鋼材能夠順利地通過各種處理而無損于制品的質(zhì)量。1）彎曲性能彎曲性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，是以試驗時的彎曲角度a和彎心直

13、徑d為指標(biāo)表示（如表6-2）。鋼材冷彎時的彎曲角度越大，彎心直徑越小，則表示其冷彎性能越好。 按表6-2規(guī)定的彎心直徑彎曲180后鋼筋受彎曲部分表面不得產(chǎn)生裂紋。 不同直徑鋼筋彎心直徑 表6-2牌 號公稱直徑a（mm）彎曲試驗彎心直徑HRB33562528503a4 aHRB40062528504 a5 aHRB50062528506 a7 a冷彎也是檢驗鋼材塑性的一種方法，并于伸長率存在有機(jī)的聯(lián)系。伸長率大的鋼材，其冷彎性能必然好，但冷彎試驗對鋼材塑性的評定比拉伸試驗更嚴(yán)格、更敏感。冷彎有助于暴露鋼材的某些缺陷，如氣孔、雜質(zhì)和裂紋等。對于重要結(jié)構(gòu)和彎曲成型的鋼材，冷彎必須合格。一般來說，鋼的

14、塑性好，冷彎性能也好。 圖6-4 鋼材冷彎試驗根據(jù)需方要求，可供應(yīng)滿足下列條件的鋼筋：鋼筋實測抗拉強(qiáng)度與實測屈服點之比不小于1.25；鋼筋實測屈服點與表中規(guī)定的最小屈服點之比不大于1.30。鋼筋反復(fù)彎曲試驗的彎曲半徑見表6-3反復(fù)彎曲試驗的彎曲半徑（mm） 表6-3鋼筋公稱直徑456彎曲半徑101515鋼筋的規(guī)定非比例伸長應(yīng)力p0.2值應(yīng)不小于公稱抗拉強(qiáng)度b的80，bp0.2比值應(yīng)小于1.05。2）可焊性建筑工程中，無論是鋼結(jié)構(gòu)還是混凝土中的鋼筋骨架、接頭及埋件連接件等，絕大多數(shù)都采用焊接方式連接。焊接主要取決于焊接工藝、焊接材料及鋼材的焊接性能。鋼筋的可焊性是指鋼材在一定焊接工藝條件下，在焊

15、縫及其附近過熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及脆硬傾向，焊接后接頭強(qiáng)度是否與母體相近的性能。在焊接中，由于高溫作用和焊接后急劇冷卻作用，焊縫及附近的過熱區(qū)發(fā)生晶體組織及結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生局部變形及內(nèi)應(yīng)力，使焊縫周圍的鋼材產(chǎn)生硬脆傾向，降低了焊接質(zhì)量。低碳鋼的可焊性很好，隨著碳含量和合金含量的增加，鋼材的可焊性減弱。鋼中含硫也會使鋼材在焊接時產(chǎn)生熱脆性。采用焊前預(yù)熱和焊后熱處理的方法，能提高可焊性差的鋼材焊接質(zhì)量。3）冷加工性能將金屬材料于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，其強(qiáng)度可明顯提高，塑性和韌性有所降低，這個過程稱為金屬材料的冷加工強(qiáng)化。其應(yīng)力應(yīng)變變化和冷加工示意圖見圖6-5。圖6-5 圖6

16、-6冷拔 強(qiáng)力拉拔鋼筋通過截面小于鋼筋截面積的拔絲模。（如圖6-6）冷拔作用比純拉伸的作用強(qiáng)烈，鋼筋不僅受拉，而且同時受到擠壓作用。經(jīng)過一次或多次冷拔后得到的冷拔低碳鋼絲，其屈服點可提高40%60%，但失去軟鋼的塑性和韌性，而具有硬質(zhì)鋼材的特點。冷軋 將圓鋼在軋鋼機(jī)上軋成斷面形狀規(guī)則的鋼筋，可提高其強(qiáng)度及與混凝土的粘接力。鋼筋在冷軋時，縱向與橫向同時產(chǎn)生變形，因而能較好地保持其塑性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻性。冷加工工程效益 鋼筋經(jīng)冷拉后，一般屈服點可提高20%25%，冷拔鋼絲的屈服點可提高40%60%。由此可適當(dāng)減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計截面，或減少混凝土中配筋數(shù)量，從而達(dá)到節(jié)約鋼材的目的。鋼筋冷拉還有利

17、于簡化施工工序。冷拉盤條鋼筋可省去開盤和調(diào)直工序；冷拉直條鋼筋則可與矯直、除銹等工序一并完成。5建筑鋼材焊接技術(shù)要求（1）建筑施工中常用鋼材連接方法（見表6-4） 鋼筋焊接方法 表6-4（2）力學(xué)性能指標(biāo)3個鋼筋接頭試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于該牌號鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度；HRB400鋼筋接頭試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于570N/mm2；3個試件中至少應(yīng)有2個試件斷于焊縫之外，并應(yīng)成延伸性斷裂。（3）彎曲性能指標(biāo)閃光對焊接頭、氣壓焊接頭進(jìn)行彎曲試驗，電弧焊和電渣壓力焊不進(jìn)行彎曲試驗 彎心半徑合格彎曲角 表6-5鋼筋牌號彎心半徑彎心角（o）HPB2352d90HRB2354d90HRB400、RRB4005

18、d90HRB5007d90注：1.d為鋼筋直徑2.直徑大于25mm的鋼筋焊接接頭，彎心直徑應(yīng)增加1倍鋼筋直徑課題2 建筑鋼材檢測標(biāo)準(zhǔn)與試驗建筑鋼材檢測對控制建筑工程質(zhì)量非常重要。在學(xué)習(xí)的過程中查閱相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，使用相關(guān)的試驗儀器，按試驗步驟進(jìn)行操作試驗完成鋼筋拉伸性能與彎曲性能檢測任務(wù)，并填寫相應(yīng)的試驗記錄。能對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。1建筑鋼材取樣（1）熱軋鋼筋1）組批規(guī)則以同一牌號、同一爐罐號、同一規(guī)格、同一交貨狀態(tài)，不超過60噸為一批。2）取樣方法拉伸檢驗：任選兩根鋼筋切取。兩個試樣，試樣長500mm。冷彎檢驗：任選兩根鋼筋切取兩個試樣，試長度按下式計算：L=1.55*(a+d)+140

19、mm式中：L試樣長度a鋼筋公稱直徑d彎曲試驗的彎心直徑；按下表取用鋼筋牌號(強(qiáng)度等級)鋼筋彎曲直徑 表6-6強(qiáng)度等級HPB235HRB335HRB400 HRB500 直徑8-2012-5012-5012-50彎心直徑1a3a5a6a在切取試樣時，應(yīng)將鋼筋端頭的500mm去掉后再切取。（2）低碳鋼熱軋圓盤條1）組批規(guī)則 以同一牌號、同一爐罐號、同一品種、同一尺寸、同一交貨狀態(tài)，不超過60噸為一批。2）取樣方法：拉伸檢驗：任選一盤，從該盤的任一端切取一個試樣，試樣長500mm。彎曲檢驗：任選兩盤，從每盤的任一端各切取一個試樣，試樣長200mm。在切取試樣時，應(yīng)將端頭的500mm去掉后再切取。（3

20、）冷拔低碳鋼絲1）組批規(guī)則甲級鋼絲逐盤檢驗。乙級鋼絲以同直徑5噸為一批任選三盤檢驗。2）取樣方法從每盤上任一端截去不少于500mm后，再取兩個試樣一個拉伸，一個反復(fù)彎曲，拉伸試樣長500mm，反復(fù)彎曲試樣長200mm。（4）冷軋帶肋鋼筋1）冷軋帶肋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)逐盤檢驗，從每盤任一端截去500mm以后，取兩個試樣，拉伸試樣長500mm，冷彎試樣長200mm。2）對成捆供應(yīng)的550級冷軋帶肋鋼筋應(yīng)逐捆檢驗。從每捆中同一根鋼筋上截取二個試樣，其中，拉伸試樣長500mm，冷彎試樣長250mm。如果，檢驗結(jié)果有一項達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。應(yīng)從該捆鋼筋中取雙倍試樣進(jìn)行復(fù)驗。2建筑鋼材拉伸試驗（1）目

21、的：掌握鋼筋拉伸試驗，將鋼筋拉至斷裂以便測定力學(xué)性能。為施工現(xiàn)場提供正確的試驗數(shù)據(jù)。（2）試驗設(shè)備1）試驗機(jī)：各種類型試驗機(jī)均可使用，試驗機(jī)誤差應(yīng)符合JJG13983拉力、壓力和萬能材料試驗機(jī)檢定規(guī)程或JJG15783小負(fù)荷材料試驗機(jī)檢定規(guī)程的1 級試驗機(jī)要求或優(yōu)于1級準(zhǔn)確度。試驗機(jī)應(yīng)具備有調(diào)速指示裝置，試驗時能在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的速度范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)。試驗機(jī)應(yīng)具有記錄或顯示裝置，能滿足本標(biāo)準(zhǔn)測定力學(xué)性能的要求。試驗機(jī)應(yīng)由計量部門定期進(jìn)行檢定。試驗時所使用力的范圍應(yīng)在檢定范圍內(nèi)。2）標(biāo)距打點機(jī)；3）千分尺、游標(biāo)尺、鋼板尺。（3）每批鋼筋的檢驗項目和取樣方法 應(yīng)符合表6-7的規(guī)定。 鋼筋的檢驗項目和取樣

22、方法 表6-7序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣方法試驗方法1化學(xué)1GB222GB2232拉伸2任選兩根鋼筋切取GB2283冷彎2任選兩根鋼筋切取GB232（4）試驗步驟1）取樣按表6-7，用兩個或一系列等分小沖點打點機(jī)或細(xì)劃標(biāo)出原始標(biāo)距，標(biāo)記不應(yīng)影響試樣斷裂，對于脆性試樣和小尺寸試樣，建議用快干墨水或帶涂料標(biāo)出原始標(biāo)距。如平行長度比原始標(biāo)距長許多（例如不經(jīng)機(jī)加工試樣），可以標(biāo)出相互重疊的幾組原始標(biāo)記。如圖6-7圖6-7 鋼筋拉伸試驗試件-試樣原始直徑；Lo標(biāo)距長度；h1?。?.5-1）； h夾具長度2）試樣原始橫截面的測定圓形試樣截面直徑應(yīng)在標(biāo)距的兩端及兩個相互垂直的方向上各測一次，取其算術(shù)平均值，選

23、用三處測得橫截面積中最小值，橫截面積按公式計算： S0d2試樣原始橫截面積測定的方法準(zhǔn)確度應(yīng)符合GBT2282002附錄AB（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）規(guī)定的要求。測量時建議按照表6-8選用量具或測量裝置。應(yīng)根據(jù)測量的試樣原始尺寸計算原始橫截面積，并至少保留4位有效數(shù)字。量具或測量裝置的分辯 表6-8 mm橫 截 面 尺 寸分辨力 不大于0.10.50.0010.52.00.0052.010.00.0110.00.053）試樣原始標(biāo)距的標(biāo)記和測量比例試樣原始標(biāo)距的計算值，對于短比例試樣應(yīng)修約到最近5mm的倍數(shù)，中間數(shù)值向較達(dá)一方修約。原始標(biāo)距的標(biāo)記應(yīng)準(zhǔn)確到1。測量尺寸的量具應(yīng)由計量部門定期檢定。試樣原始橫截

24、面積的計算值修約有效數(shù)字，修約的方法按GBT81701987數(shù)值修約規(guī)定。4）試驗速率應(yīng)根據(jù)材料性質(zhì)和試驗?zāi)康拇_定。除有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議另作規(guī)定外，拉伸速率應(yīng)符合下述要求：測定規(guī)定非比例伸長應(yīng)力、規(guī)定殘余伸長應(yīng)力和規(guī)定總伸長應(yīng)力時，彈性范圍內(nèi)的應(yīng)力速率應(yīng)符合表6-9規(guī)定，并保持試驗級控制器固定于這一速率位置上，直至該性能測出為止。 應(yīng)力速率 表6-9金屬材料的彈性模量E（Nmm2）應(yīng)力速率（Nmm2）.s 1最 小最 大150 000220150 000660上屈服強(qiáng)度（ReH）在彈性范圍和直至上屈服強(qiáng)度，試驗機(jī)夾頭的速率應(yīng)盡可能保持恒定并在表6-9規(guī)定的應(yīng)力速率的范圍內(nèi)。測定下屈強(qiáng)度（ReL）

25、若僅測定下屈服強(qiáng)度，在試樣平行長度的屈服期間應(yīng)變速率應(yīng)在0.00025s0.0025s之間，并應(yīng)盡可能保持，恒定。如不能直接控制這一速率，則應(yīng)通過調(diào)節(jié)在屈服開始前的應(yīng)力將其固定，直至屈服階段過后。上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度（ReH和ReL）如在同一試驗中測定上屈服和下屈服強(qiáng)度，測定下屈服強(qiáng)度的應(yīng)變速率應(yīng)符合的要求。規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度（Rp）、規(guī)定總延伸強(qiáng)度（Rt）和規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度（Rr）應(yīng)力速率應(yīng)在表6-9規(guī)定的范圍內(nèi)。在塑性范圍和直至規(guī)定強(qiáng)度應(yīng)變速率不應(yīng)超過0.0025s 。平行長度的應(yīng)變速率不超過0.008s。5）斷后伸長率（A）和斷裂總伸長率（At）的測定應(yīng)使用分辨力優(yōu)于0.1mm的量具或

26、測量裝置測定斷后標(biāo)距（Lu），準(zhǔn)確到0.25mm。如規(guī)定的最小斷后伸長率小于5，建議采用特殊方法進(jìn)行測定。原則上只有斷裂處與最接近的標(biāo)記的距離不小于原始標(biāo)距的三分之一情況方為有效。但斷后伸長率大于或等于規(guī)定值，不管斷裂位置處于何處測量均有效。6）最大力總伸長率（Agt）和最大力非比例伸長率（Ag）的測定在用引伸計得到的力-延伸曲線圖上測定最大力時的總延伸（Lm）。最大力總伸長率按照式計算： Agt100從最大力時的總延伸Lm中扣除彈性延伸部分即得到最大力時的非比例延伸，將其除以引伸計標(biāo)距得最大力非比例伸長率（Ag）7）屈服點延伸率（Ae）的測定根據(jù)力-延伸曲線圖測定屈服點延伸率。試驗時記錄力-

27、延伸曲線，直至達(dá)到均勻加工硬化階段。在曲線圖上，經(jīng)過曲服階段結(jié)束點劃一條平行于曲線的彈性直線段的平行線，此平行線在曲線圖的延伸軸上的截距即為屈服點延伸，屈服點延伸除以引伸計標(biāo)距得到屈服點延伸率。8）上屈服強(qiáng)度（ReH）和下屈服強(qiáng)度（ReL）的測定呈現(xiàn)明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定測定上屈服強(qiáng)度或下屈服強(qiáng)度或兩者。如未具體規(guī)定，應(yīng)測定上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度，或下屈服強(qiáng)度。按照定義采用下列方法測定上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。圖解方法：試驗時記錄力-延伸曲線或力-位移曲線。從曲線圖讀取力首次下降前的最大力和不計初始瞬時效應(yīng)屈服階段中的最小力或屈服平臺的恒定力。將其分別除以試樣原始橫截面積（S

28、0）得到上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。指針方法：試驗時，讀取測力度盤指針首次回轉(zhuǎn)前指示的最大力和不計初始瞬時效應(yīng)時屈服階段中指示的最小力或首次停止轉(zhuǎn)動指示的恒定力。將其分別除以試樣原始橫截面積（S0）得到上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度?？梢允褂米詣友b置（例如微處理機(jī)等）或自動測試系統(tǒng)測定上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度，可以不繪制拉伸曲線圖。9）規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度（RP）測定根據(jù)力-延伸曲線圖測定規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度。在曲線圖上，劃一條與曲線的彈性直線段部分平行，且在延伸軸上與此直線段的距離等效于規(guī)定非比例延伸率，例如0.2%的直線。此平行線與曲線的交截點給出相應(yīng)與所求規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度的力 。此力除以試樣原始橫截面積

29、（S0）得到規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度。準(zhǔn)確繪制力-延伸曲線圖十分重要。如力-延伸曲線圖的彈性直線部分不能明確地確定，以致不能以足夠的準(zhǔn)確度劃出這一平行線。 試驗時，當(dāng)以超過預(yù)期地規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度后，將力降至約為已達(dá)到力的10%。然后再施加力直至超過原已達(dá)到的力。為了測定規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度，過滯后環(huán)劃一直線。然后經(jīng)過橫軸上與曲線原點的距離等效于所規(guī)定的非比例延伸率的點，作平行于此直線的平行線。平行線與曲線的交截點給出相應(yīng)于規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度的力。此力除以試樣原始橫截面積（S0）得到規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度?？梢允褂米詣友b置（如微處理機(jī)等）或自動測試系統(tǒng)規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度，可以不繪制力延伸曲線圖。日常一般試

30、驗允許采用繪制力-夾頭位移曲線的方法測定規(guī)定非比例延伸率等于或大于0.2%的規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度。10）規(guī)定總延伸強(qiáng)度（Rt）的測定在力-延伸曲線圖上，劃一條平行于力軸并與該軸的距離等效于規(guī)定總延伸率的平行線，此平行線與曲線的交截點給出相應(yīng)于規(guī)定總延伸強(qiáng)度的力，此力除以試樣原始橫截面積（S0）得到規(guī)定總延伸強(qiáng)度?？梢允褂米詣友b置（例如微處理機(jī)等）或自動測試系統(tǒng)測定規(guī)定總延伸強(qiáng)度，可以不繪制力-延伸曲線圖。11）規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度（Rt）的試驗方法 試樣施加相應(yīng)于規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度的力，保持力10s12s，卸除力后驗證殘余延伸率未超過百分率。12）抗拉強(qiáng)度（Rm）的測定 采用圖解方法或指針方法測定抗拉

31、強(qiáng)度。 對于呈現(xiàn)明顯屈服（不連續(xù)屈服）現(xiàn)象的金屬材料，從記錄的力-延伸或力-位移曲線圖，或從力度盤，讀取過了屈服階段之后的最大力，對于呈現(xiàn)無明顯屈服（連續(xù)屈服）現(xiàn)象的金屬材料，從記錄的力-延伸或力-位移曲線圖，或從測力度盤，讀取試驗過程中的最大力。最大力除以試樣原始橫截面積（S0）得到抗拉強(qiáng)度?？梢允褂米詣友b置（例如微處理機(jī)等）或自動測試系統(tǒng)測定規(guī)定總延伸強(qiáng)度，可以不繪制力-延伸曲線圖?？估瓘?qiáng)度按公式計算：Rm斷后伸長率的測定試樣拉斷后，將斷裂部分在斷裂處緊密對接在一起，盡量使其軸線位于一直線上。如拉斷處形成縫隙，則此縫隙應(yīng)計入試樣拉斷后的標(biāo)距內(nèi)。斷后標(biāo)距L1的測量直測法：如拉斷處到最鄰近標(biāo)距

32、端點的距離大于13L0時，直接測量標(biāo)距兩端點間的距離。移位法：如拉斷處到最鄰近標(biāo)距端點的距離小于或等于13L0時，則按下述方法測定L1：在長段上從拉段處，取基本等于短格數(shù)得B點，接著取等于長段所余格數(shù)得一半得C點；或者取所余格數(shù)分別減1與加1的一半，得C和C1點。移位后的L1分別為：AB+2BC和AB+BC+BC1。如圖6-7圖6-8 用移位法計算標(biāo)距測量段后標(biāo)距的量具其最小刻度值應(yīng)不大于0.1mm斷后伸長率按公式計算： A100短、長比例試樣的斷后伸長率分別以A，A11.3表示。定標(biāo)距試樣的斷后伸長率應(yīng)附以該距數(shù)值的角注，例如：L0100mm或200mm，則分別以符號A100mm或A200m

33、m表示。試樣拉斷于移位法所述位置，但如用直測法求得的斷后伸長率達(dá)到有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議規(guī)定的最小值，則可不采用移位法。但仲裁試驗時，用移位測得斷后伸長率未達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議規(guī)定的最小值，則為無效，此時應(yīng)取雙倍試樣進(jìn)行復(fù)試。3鋼筋彎曲試驗（1）目的掌握鋼筋彎曲試驗，鋼筋彎心直徑彎曲180后鋼筋受彎曲部分表面不得產(chǎn)生裂紋、起層鱗落和斷裂，為施工現(xiàn)場提供正確的試驗數(shù)據(jù)。（2）試驗設(shè)備鋼筋彎曲試驗在壓力機(jī)或萬能試驗機(jī)上進(jìn)行。，試驗機(jī)應(yīng)具備下列裝置。1）支輥式灣曲裝置。2）V形模具式彎曲裝置。3）虎鉗式彎曲裝置。4）翻板式彎曲裝置。5）支輥式彎曲裝置。支輥長度應(yīng)大于試樣寬度或直徑。支輥半徑應(yīng)為110倍試樣厚

34、度，支輥間的距離可以調(diào)節(jié)，支輥應(yīng)具有足夠的硬度。支輥間距離應(yīng)按照下式確定： （d+3a）0.5a此距離在試驗期間應(yīng)保持不變。（3）試驗要求）模具的V形槽其角度應(yīng)為180。彎曲壓頭的圓角半徑為d2。模具的支承棱邊應(yīng)倒圓，其倒圓半徑應(yīng)為110倍試樣厚度。模具和彎曲壓頭寬度應(yīng)大于試樣寬度或直徑。）翻板式彎曲裝置其翻板帶有楔形滑塊寬度應(yīng)大于試樣寬度或值徑。翻板固定在耳軸上，試驗時能繞耳軸軸線轉(zhuǎn)動。耳軸連接彎曲角度指示器，指示0180的彎曲角度。翻板間距離應(yīng)為翻板的試樣支承面同時垂直于水平軸線時兩支承面間的距離按式確定： （d+2a）+e 式中：e可取值26mm。）試樣長度應(yīng)根據(jù)試樣厚度和所使用的試驗設(shè)

35、備確定：L0.5（d+a）+140mm式中：為圓周率，其值取3.1。（4）試驗步驟（如圖6-9）將試樣放置于兩個支點上，將一定直徑彎心在試樣兩個支點中間施壓力，使試樣彎曲到規(guī)定的角度或出現(xiàn)裂紋、裂縫、裂斷為止。2）試樣在兩個支點上按一定彎心直徑彎曲至兩臂平行是，可一次完成試驗，亦可先彎曲然后放置在試驗機(jī)平板之間繼續(xù)施壓力，壓至試樣兩臂平行。此時可以加與彎心直徑相同尺寸的襯墊進(jìn)行試驗3）當(dāng)試樣需要彎曲至兩臂時，然后放置在兩平板間繼續(xù)施加壓力，直至兩臂接觸為止。4）試驗時應(yīng)在平穩(wěn)壓力作用下，緩慢施加試驗力。5）彎心直徑必須符合有關(guān)規(guī)定，彎心寬度必須大于試樣的寬度或直徑。兩支輥間距離為（d+2.5a

36、）0.5a，并且在試驗過程中不允許有變化。6）試驗一般應(yīng)在1035的室溫范圍內(nèi)進(jìn)行。對溫度要求嚴(yán)格的試驗，試驗溫度應(yīng)為235下進(jìn)行。圖6-9鋼筋冷彎試驗裝置及試驗過程示意圖（5）冷彎檢測試驗的意義鋼材的冷彎性能和其伸長率一樣，也是表示鋼材在靜荷載條件下的塑性。但冷彎是鋼材處于不利變形條件下的塑性，而伸長率是反映鋼材在均勻變形下的塑性。故冷彎試驗是一種比較嚴(yán)格的檢驗。它能揭示鋼材內(nèi)部組織的均勻性，以及存在內(nèi)應(yīng)力或夾雜物等缺陷的程度。在拉力試驗中，這些缺陷常因塑性變形導(dǎo)致應(yīng)力重分布而反映不出來。在工程實踐中，冷彎試驗還被用作檢驗鋼材焊接質(zhì)量的一種手段，能揭示焊件在受彎表面存在的未熔合、微裂紋和夾雜

37、物 。4鋼材性能評定（1）常用鋼材的性能指標(biāo)1）鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋性能指標(biāo)見表6-10。力學(xué)拉伸性能指標(biāo) 表6-10牌 號公稱直徑（mm）s（或p0.2）（Mpa）b（Mpa）s（）不小于HRB335625285033549016HRB400625285040057014HRB5006252850500630122）鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋和鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋性能指標(biāo)見表6-11 力學(xué)性能及工藝性能 表6-11類 別表面形狀鋼筋級別強(qiáng)度等級代號公稱直徑（mm）屈服強(qiáng)度s（MPa）抗拉強(qiáng)度b（MPa）伸長率s（）冷彎d彎芯直徑a鋼筋公稱直徑不小于熱軋光圓鋼筋光圓R2358202353

38、7025180da余熱處理鋼筋月牙肋KL 40082528404406001490d3 a90d4 a3）冷扎帶肋鋼筋性能指標(biāo)見表6-12 力學(xué)性能和工藝性能 表6-12牌號bMPa不小于伸長率，不小于彎曲試驗180反復(fù)彎曲次數(shù)松弛率初始應(yīng)力con0.7b101001000h，不大于10h，不大于CRB5505508.0D3dCRB6506504.0385CRB8008004.0385CRB9709704.0385CRB117011704.0385注：表中D為彎心直徑，d為鋼筋公稱直徑4）低碳鋼熱扎圓盤條性能指標(biāo)建筑用盤條力學(xué)性能和工藝性能見表6-13。盤條力學(xué)性能和工藝性能 表6-13牌號力

39、學(xué)性能冷彎試驗180d彎心直徑a試樣直徑屈服點s，MPa抗拉強(qiáng)度b，MPa伸長率10，不小于Q21521537527d0Q23523541023d0.5a拉絲盤條力學(xué)性能和工藝性能見表6-14拉絲盤條力學(xué)性能和工藝性能 表6-14牌號力學(xué)性能冷彎試驗180d彎心直徑a試樣直徑抗拉強(qiáng)度b，Mpa大小于伸長率10，不小于Q19539030d0Q21542028d0Q23549023d0.5a5）預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線力學(xué)性能12結(jié)構(gòu)鋼絞線的力學(xué)性能應(yīng)符合表6-15。13結(jié)構(gòu)鋼絞線的力學(xué)性能應(yīng)符合6-16。17結(jié)構(gòu)鋼絞線的力學(xué)性能應(yīng)符合表6-17。結(jié)構(gòu)鋼絞線的力學(xué)性能 表6-15鋼絞線結(jié)構(gòu)鋼絞線公稱直

40、徑D0mm抗拉強(qiáng)度RmMpa不小于整根鋼絞線的最大力FmKN不小于規(guī)定非比列延伸力Fp0.2KN不小于最大力總伸長率（L0400mm）Agt不小于應(yīng)力松弛性能初始負(fù)荷相當(dāng)于公稱呢感最大力的百分?jǐn)?shù)1000h后應(yīng)力松弛率不大于125.00157015.413.9對所有規(guī)格3.5對所有規(guī)格607080對所有規(guī)格1.02.54.5172016.915.2185018.316.5196019.217.35.80157020.718.6172022.720.4186024.622.1196025.923.38.00147036.933.2157039.435.5172043.238.9186046.742.0196049.244.310.00147057.852.0157061.755.5172067.660.8186073.165.8196077.069.312.0014708