項(xiàng)目十二鋼筋抗拉試驗(yàn)

項(xiàng)目十二鋼筋抗拉試驗(yàn)一、項(xiàng)目要求

某小學(xué)教學(xué)樓，框架三層，建筑面積4103平方米。鋼筋總用量210噸，其中HPB300d=10mm,42噸，綁扎連接；HRB400d=10mm,54噸，綁扎連接；HRBF400d=16mm,58噸，電渣壓力焊；HRBF400d=20mm,56噸，電渣壓力焊。試對(duì)該教學(xué)樓鋼筋進(jìn)行抗拉性能檢測(cè)。由于拉伸是建筑鋼材的主要受力形式，所以抗拉性能是表示鋼材性能和選用鋼材的重要指標(biāo)，一般可通過拉伸試驗(yàn)來測(cè)定，以屈服強(qiáng)度fy、抗拉強(qiáng)度fu和伸長(zhǎng)率δ等指標(biāo)來表示。本項(xiàng)目中鋼筋HPB300d=10mm；HRB400d=10mm；HRBF400d=16mm；HRBF400d=20mm都需要做抗拉性能檢測(cè)。二、項(xiàng)目分析理論鏈接1鋼筋的牌號(hào)

熱軋帶肋鋼筋是經(jīng)熱軋成型，橫截面通常為圓形，表面帶有兩條縱肋和沿長(zhǎng)度方向均勻分布的橫肋的成品鋼筋，俗稱螺紋鋼。粗糙的表面可提高混凝土與鋼筋之間的握裹力，其牌號(hào)的表示是由字母HRB或HRBF和屈服強(qiáng)度特征值構(gòu)成，HRB是熱軋帶肋鋼筋（HotrolledRibbedBars）的縮寫，F(xiàn)表示細(xì)晶粒熱軋鋼筋。熱軋帶肋鋼筋分HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、HRB500和HRBF500六個(gè)牌號(hào)。三、項(xiàng)目實(shí)施的路徑與步驟

(一)項(xiàng)目路徑第三步第二步第四步第一步取樣儀器準(zhǔn)備、試件制作拉伸檢測(cè)數(shù)據(jù)處理

(二)項(xiàng)目步驟第一步取樣(20分鐘)

第二步儀器準(zhǔn)備、制作試件(40分鐘)1、儀器準(zhǔn)備(20分鐘)a、萬能試驗(yàn)機(jī)600B微機(jī)屏顯液壓式

b、游標(biāo)卡尺0-—100mmd、卷尺2Mc、連續(xù)式標(biāo)點(diǎn)機(jī)BD-Ⅱ型

2、制作試件(20分鐘)抗拉試驗(yàn)用鋼筋試件一般不經(jīng)過車削加工，可以用兩個(gè)或一系列等分小沖點(diǎn)或細(xì)畫線標(biāo)出原始標(biāo)距（標(biāo)記不影響試樣斷裂），測(cè)量標(biāo)距長(zhǎng)度L0(精確至0.1mm)

理論鏈接2鋼材的冶煉、分類

冶煉:為了得到加工性能良好的鋼材，需將生鐵進(jìn)一步高溫冶煉，主要原理就是將熔融的生鐵進(jìn)行氧化，使碳的含量降低到一定限度，同時(shí)把P、S、N、O等其它雜質(zhì)含量也降低到允許的范圍內(nèi)。分類：

(1)按化學(xué)成分可分為碳素鋼、合金鋼。

(2)按質(zhì)量等級(jí)可分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。

(3)按冶煉方法可分為空氣轉(zhuǎn)爐鋼、氧氣轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼和電爐鋼等。

(4)按冶煉過程中鋼的脫氧程度不同可分為：脫氧充分的鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼（代號(hào)分別為Z和TZ）、脫氧不充分的沸騰鋼（代號(hào)為F）和介于兩者之間的半鎮(zhèn)靜鋼（代號(hào)是b）。第三步拉伸檢測(cè)(60分鐘)操作步驟：1、將試件固定在試驗(yàn)機(jī)夾頭內(nèi)。關(guān)閉送油閥、回油閥，開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，調(diào)整試驗(yàn)機(jī)讀數(shù)，使原始讀數(shù)為零。2、打開送油閥進(jìn)行拉伸，拉伸速度為：屈服前，應(yīng)力增加速率按規(guī)定，并保持試驗(yàn)機(jī)控制器固定于這一速率位置上，直至該性能測(cè)出為止，屈服后或只需測(cè)定抗拉強(qiáng)度時(shí)，試驗(yàn)機(jī)活動(dòng)夾頭在荷載下的移動(dòng)速度不大于試樣平行長(zhǎng)度一半每分鐘。3、拉伸中，注意觀察屈服點(diǎn)荷載Fs，并記載。4、向試件連續(xù)施荷直至拉斷，讀出最大荷載Fu，關(guān)閉送油閥，打開回油閥，關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)。鋼材拉伸的四個(gè)階段OP—彈性變形階段PS—屈服階段Sb—強(qiáng)化階段bk—頸縮斷裂階段鋼筋拉伸的四個(gè)階段及特征階段彈性階段屈服階段強(qiáng)化階段頸縮階段特征應(yīng)力增加,應(yīng)變?cè)黾?并且應(yīng)力與應(yīng)變成正比應(yīng)力不增加,應(yīng)變?cè)黾?發(fā)生屈服現(xiàn)象,屈服點(diǎn)σs應(yīng)力增加,應(yīng)變?cè)黾?但不成正比,抗拉強(qiáng)度σb應(yīng)力降低,應(yīng)變?cè)黾?發(fā)生頸縮現(xiàn)象后被拉斷屈服強(qiáng)度σs=FS/A抗拉強(qiáng)度σb=Fb/AbS??--------σbσs-----σ

ε

σ-ε曲線伸長(zhǎng)率δ＝(L1-L0)/L0性能指標(biāo)σs、σb、δ。

第四步數(shù)據(jù)處理(45分鐘)1、計(jì)算屈服強(qiáng)度fy，按式（7-2）計(jì)算試件的屈服強(qiáng)度：

fy=Fs/Ao7-2式中fy————屈服強(qiáng)度，MPaFs————屈服點(diǎn)荷載，N；

Ao————試件的公稱橫截面積，m㎡2、計(jì)算抗拉強(qiáng)度fu，按式（7-3）計(jì)算試件的抗拉強(qiáng)度：

fu=Fu/Ao7-3式中fu————抗拉強(qiáng)度，MPaFu————最大荷載，N；

Ao————試件的公稱橫截面積，m㎡理論鏈接3鋼材的化學(xué)成分

鋼是鐵碳合金，除了主要含有鐵和碳外，由于原料、燃料、冶煉過程等因素使其中還有少量的難以除凈的元素，如硅、氧、硫、磷、氮等。另外，在合金鋼的生產(chǎn)過程中，為了改善鋼材的性能而有意加入一些元素，如錳、硅、釩、鈦等。1、碳是決定鋼材性質(zhì)的主要元素。隨著含碳量的增加，鋼材的強(qiáng)度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性相應(yīng)降低。2、磷與碳相似，能使鋼的屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度提高，塑性和韌性下降，顯著增加鋼的冷脆性。硫在鋼材中以FeS形式存在，F(xiàn)eS是一種低熔點(diǎn)化合物，當(dāng)鋼材在紅熱狀態(tài)下進(jìn)行加工或焊接時(shí)，F(xiàn)eS已熔化，使鋼的內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，這種在高溫下產(chǎn)生裂紋的特性稱為熱脆性。

3、氧和氮都能部分溶于鐵素體中，大部分以化合物形式存在，這些非金屬夾雜物，降低了鋼材的力學(xué)性質(zhì)，特別是嚴(yán)重降低了鋼的韌性，并能促進(jìn)時(shí)效，降低可焊性。4、硅和錳是在煉鋼時(shí)為了脫氧去硫而有意加入的元素。通過脫氧去硫，消減了鋼材的熱脆性，并改善了熱加工性能。其余的錳溶于鐵素體中，使晶格歪扭阻止滑移變形，從而顯著地提高了鋼的強(qiáng)度。5、釩、鈮、鈦這些均是常用的合金元素，作為煉鋼時(shí)的強(qiáng)脫氧劑，還能細(xì)化晶粒，提高鋼材的強(qiáng)度，改善韌性和可焊性。四、項(xiàng)目實(shí)施勞動(dòng)組織形式本項(xiàng)目實(shí)施中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，學(xué)生6-8人組成一個(gè)工作小組。組長(zhǎng)對(duì)每名組員進(jìn)行任務(wù)分配，任務(wù)分配表見表7-6。各小組制訂出實(shí)施方案及工作計(jì)劃，組長(zhǎng)協(xié)助教師參與指導(dǎo)本組學(xué)生學(xué)習(xí)，檢查項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)程和質(zhì)量，制定改進(jìn)措施，共同完成項(xiàng)目任務(wù)。項(xiàng)目評(píng)價(jià)按時(shí)間、質(zhì)量、安全、文明、環(huán)保要求進(jìn)行考核。學(xué)生按照表7-7進(jìn)行項(xiàng)目考核評(píng)分，先自評(píng)，在自評(píng)的