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建筑钢材试验第一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日主要内容概述建筑钢材的主要技术性能建筑钢材的主要品种及应用钢筋的检验第二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日一、概述第三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日南京地铁公司大楼巴黎埃菲尔铁塔第四页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(一)钢及其特性钢理论上,凡是把含碳量小于2%,含杂质比较少的铁碳合金称为钢。含碳量超过2%,称为生铁;含碳量小于0.08%,称为工业纯铁。钢的特点具有强度高,塑性好,具有良好的韧性;工艺性能良好,易于加工;但是,钢材易锈蚀、维护费用高;耐腐蚀性差,耐火性差;生产能耗大。第五页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(二)钢的冶炼方法简介按照炼钢炉的种类,炼钢方法可分为:1.空气转炉炼钢法一般炼制普通碳素钢。2.氧气转炉炼钢法炼制优质碳素钢和合金钢。3.平炉炼钢法用来炼制优质碳素钢、合金钢或有特殊要求的专用钢。4.电炉炼钢法白口铁液态生铁吹入空气或氧气钢浇注成钢锭脱氧熔融第六页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(三)钢的分类1.按冶炼方法分2.按品质分按S和P元素含量,分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。钢转炉钢沸腾钢F电炉钢平炉钢按冶炼方法分按脱氧程度分半镇静钢b镇静钢Z特殊镇静钢TZ按炉衬材料分为酸性钢和碱性钢第七页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(三)钢的分类3.按化学成分分4.按用途分分为建筑钢、结构钢、工具钢、特殊性能钢(如不锈钢、耐酸钢、耐碱钢、磁钢等)。钢中碳钢低合金钢高碳钢低碳钢碳素钢合金钢中合金钢高合金钢C<0.25%C=0.25%~0.60%C>0.60%合金总含量<5%5%~10%>10%第八页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(三)钢的分类5.按外形分型材板材管材金属制品四大类十六大品种。第九页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(三)钢的分类第十页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(三)钢的分类5.按成形方法分锻钢铸钢热轧钢冷拉钢第十一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日二、建筑钢材的主要技术性能上海宝钢第十二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日钢材的力学性能力学性质:强度、弹性、塑性、韧性、硬度、耐疲劳性工艺性质(可加工性):冷弯性能、可焊性第十三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日标准试件按照一定的要求,对表面进行车削加工后的试件。l0

A0d0l非标准试件不经过加工,直接在线材上切取的试件。头部头部工作段(一)强度1.低碳钢的拉伸性能第十四页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日第十五页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日第十六页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日σε0钢材拉伸过程的σ-ε图OB—弹性阶段BC—屈服阶段CD—强化阶段DE—颈缩阶段A0BCB0DCEDFEC上上屈服点C下下屈服点以下屈服点的应力作为钢材的屈服强度。(1)拉伸试验过程第十七页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日在此范围内应力与应变成正比例关系,其斜率称为弹性模量,如果卸去外力,试件则恢复原来的形状,这个阶段称为弹性阶段。σε0AB0弹性阶段σp—比例极限,MPa。σpσBσB—弹性极限,MPa。注:由于A、B两点相距较近,一般认为σp=σB。第十八页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日σε0AB0C下C上CBC下C上C屈服阶段放大后当应力超过弹性极限后,应力和应变不再成正比关系,应力在C上至C下小范围内波动,而应变迅速增长(流幅)。在应力——应变关系图上出现了一个接近水平的线段。如果卸去外力已出现塑性变形,这个阶段称为屈服阶段。第十九页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日σε0AB0C下C上CDDDDD强化阶段σbσb——抗拉强度或强度极限。DC当应力超过屈服强度后,由于钢材内部组织产生晶格扭曲、晶粒破碎等原因,阻止了塑性变形的进一步发展,钢材抵抗外力的能力重新提高。在应力——应变关系图上形成CD段的上升曲线,这一过程称为强化阶段。对应于最高点C的应力称为抗拉强度,它是钢材所能承受的最大应力。第二十页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日σε0EAB0C下C上CDDE——颈缩阶段当应力达到抗拉强度后,在试件薄弱处的断面将显著缩小,塑性变形急剧增加,产生“颈缩”现象并很快断裂。第二十一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(2)拉伸过程的参数强度指标屈服强度:是钢材开始丧失对变形的抵抗能力,并开始产生大量塑性变形时所对应的应力。抗拉强度:是钢材所能承受的最大拉应力。屈强比:是屈服强度与抗拉强度的比值。屈强比愈小,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高,但是,屈强比太小,钢材强度的利用率偏低,浪费材料。第二十二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(2)拉伸过程的参数塑性:是钢材在受力破坏前可以经受永久性变形的能力伸长率:是钢材在受拉发生断裂时所能承受永久性变形的能力断面收缩率:是指试件拉断后缩颈处最大缩减量占原横断面积的百分率第二十三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日塑性指标(1)伸长率

式中δn—伸长率(%);L0—试样的原标距长度,单位为mm;L1—试样拉断时的标距长度,单位为mm;n—试样长度与试件直径之比说明:通常以δ5和δ10分别表示=5d0和=10d0时的伸长率。同一种钢材,其δ5大于δ10。某些线材的标距用=100mm,伸长率用δ100表示。当断裂点在原始标距以内且离最近端的距离不小于原始标距的三分之一时按上式计算;否则按移位法计算。(2)拉伸过程的参数第二十四页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(2)断面收缩率

式中Ψ—断面收缩率(%);A0—试件原横截面积A1—试件拉断处的横截面积Ψ与δ越大,说明钢材的塑性越好。一般以δ≥5%,Ψ≥10%为宜。(2)拉伸过程的参数第二十五页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日2.硬钢(高碳钢)的拉伸性能硬钢强度高,塑性差,拉伸过程无明显屈服阶段,无法直接测定屈服强度。用条件屈服强度σ0.2来代替屈服强度。条件屈服点σ0.2

:使硬钢产生0.2%塑性变形时的应力。见左图。σε0A0.2%aboa——总变形。ba——弹性变形99.8%。ob——塑性变形0.2%。第二十六页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(二)冲击韧性定义及指标指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。其大小用冲击韧性值αk表示。αk

越大,则冲击韧性越好。αk是以试件冲击破坏时缺口处单位面积上所消耗的功(J/cm2)。测定方法:按照我国国家标准试验方法的摆冲法、横梁式来测定。测定指标:试件冲断时缺口处单位面积上所消耗的能量为冲击韧性指标。

4、计算方法:第二十七页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(三)硬度定义及测定方法指其表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性变形的能力。常用的测定硬度的方法有:布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)和维氏硬度(HV)三种。测定原理布氏法的测定原理是利用直径为D(mm)的淬火钢球,以P(N)的荷载将其压入试件表面,经规定的持续时间后卸除荷载,即得到直径为d(mm)的压痕,以压痕表面积F(mm)除荷载P,所得的应力值即为试件的布氏硬度值HB,以数字表示,不带单位。洛氏法测定的原理与布氏法相似,但系根据压头压入试件的深度来表示硬度值,洛氏法压痕很小,常用于判定工件的热处理效果。第二十八页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日

HB=P/A式中HB—布氏硬度;P—所受荷载A—压痕表面积(三)硬度第二十九页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(四)工艺性能1.冷弯性能指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯试验的指标:弯心直径d与试件厚度(直径)a的比值d/a;弯曲角度(90°或180°);试样弯曲外表面无肉眼可见裂纹则冷弯合格。通过冷弯试验,更有助于暴露钢材的某些内在缺陷,它能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。第三十页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日弯曲角度愈大,弯心直径与试件厚度的比值愈小,则表明冷弯性能愈好。冷弯性能第三十一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(四)工艺性能2.可焊性可焊性是指在一定焊接工艺条件下,在焊缝及其附近过热区是否产生裂缝及脆硬影响,焊接后接头强度是否与母体相近的性能。可焊性受化学成分及含量的影响。含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等,均会降低可焊性。含碳量小于0.25%的非合金钢具有良好的可焊性。焊接结构应选择含碳量较低的氧气转炉或平炉的镇静钢。当采用高碳钢及合金钢时,为了改善焊接后的硬脆性,焊接时一般要采用焊前预热及焊后热处理等措施。第三十二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(五)钢材的化学成分及对性能的影响钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等,在不同情况下往往还需考虑氧、氮及各种合金元素。

碳土木工程用钢材含碳量不大于0.8%。在此范围内,随着钢中碳含量的提高,强度和硬度相应提高,而塑性和韧性则相应降低,碳还可显著降低钢材的可焊性,增加钢的冷脆性和时效敏感性,降低抗大气锈蚀性。

第三十三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(五)钢材的化学成分及对性能的影响硅当硅在钢中的含量较低(小于1%)时,可提高钢材的强度,而对塑性和韧性影响不明显。锰锰是我国低合金钢的主加合金元素,锰含量一般在1%~2%范围内,它的作用主要是使强度提高,锰还能消减硫和氧引起的热脆性,使钢材的热加工性质改善。第三十四页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(五)钢材的化学成分及对性能的影响硫硫是很有害元素。呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中,具有强烈的偏析作用,降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹,显著降低可焊性。磷磷为有害元素,含量提高,钢材的强度提高,塑性和韧性显著下降,特别是温度愈低,对韧性和塑性的影响愈大,磷在钢中的偏析作用强烈,使钢材冷脆性增大,并显著降低钢材的可焊性。磷可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性,在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。第三十五页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(六)钢材的冷加工强化和时效1.冷加工强化冷加工强化是钢材在常温下,以超过其屈服点但不超过抗拉强度的应力对其进行的加工。建筑钢材常用的冷加工有冷拉、冷拔、冷轧、刻痕等。对钢材进行冷加工的目的,主要是利用时效提高强度,利用塑性节约钢材,同时也达到调直和除锈的目的。

第三十六页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日钢筋冷加工第三十七页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日2.时效钢材随时间的延长,其强度、硬度提高,而塑性、冲击韧性降低的现象称为时效。时效分为自然时效和人工时效两种。自然时效是将其冷加工后,在常温下放置15~20d;人工时效是将冷加工后的钢材加热至100~200℃保持2h以上。(多采用蒸汽或电热等人工加热的方法来处理)经过时效处理后的钢材,其屈服强度、抗拉强度及硬度都将提高,而塑性和韧性降低。

(六)钢材的冷加工强化和时效第三十八页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(七)钢材的热处理热处理:在固态范围内进行加热、保温和冷却,从而改变钢材的金相组织和显微结构组织,获得所需要性能的工艺。(1)退火:加热→保温→缓慢冷却(随炉冷却)目的是细化晶粒,改善组织,降低硬度,提高塑性,消除组织缺陷和内应力,防止变形和开裂。(2)正火:加热→保温→缓慢冷却(在空气中冷却)正火是退火的一种特例。目的是细化晶粒,消除组织缺陷等。正火后钢材的硬度和强度较高,塑性减小。

第三十九页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(七)钢材的热处理(3)淬火:加热(900℃以上)→保温→快速冷却(在水或油中冷却)。目的是得到高强度、高硬度的组织,为在随后的回火时获得高的综合力学性能的钢材。淬火后钢材的硬度和强度较高,塑性和韧性显著降低。(4)回火:加热→保温→缓慢冷却(在空气中冷却)目的是消除淬火产生的很大内应力,降低脆性,改善力学性能。第四十页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(七)钢材的热处理第四十一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(3)退火。退火是指将钢材加热至723℃以上某一温度,保持相当时间后,在退火炉中缓慢冷却。退火能消除钢材中的内应力,细化晶粒,均匀组织,使钢材硬度降低,塑性和韧性提高。(4)正火。是将钢材加热到723℃以上某一温度,并保持相当长时间,然后在空气中缓慢冷却,则可得到均匀细小的显微组织。钢材正火后强度和硬度提高,塑性较退火为小。第四十二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日三、建筑钢材的主要品种及应用第四十三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(一)建筑钢材的主要品种1.型钢简单截面型钢:圆钢、方钢、六角钢、八角钢等;复杂截面型钢:工字钢、角钢、槽钢、钢轨等。第四十四页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日工字钢第四十五页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日预制主梁拼装焊接第四十六页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(一)建筑钢材的主要品种2.线材如钢筋、钢丝等。第四十七页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日钢筋混凝土和预应力用钢筋和钢丝第四十八页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(一)建筑钢材的主要品种3.管材无缝钢管、焊接钢管等。第四十九页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(一)建筑钢材的主要品种4.板材光面钢板、花纹钢板、彩色涂层钢板等。压型彩钢板第五十页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(二)碳素结构钢(非合金钢)碳素结构钢是碳素钢中的一类,可加工成各种型钢、钢筋和钢丝。适用于一般结构和工程。构件可进行焊接、铆接和栓接。1.牌号表示法由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成;如:Q235-AF表示为屈服点不小于235MPa的A级沸腾钢。2.牌号共有Q195、Q215、Q235、Q275四个牌号。注:在牌号组成表示方法中,“Z”与“TZ”符号予以省略。第五十一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(二)碳素结构钢(非合金钢)3.应用Q195、Q215,含碳量低,强度低,塑性、韧性、加工性能和可焊性好,故多用于受荷载较小及焊接的构件。Q235,含碳适中,综合性能好,具有较高的强度和良好的塑性、韧性,易于焊接,且经焊接及气割后力学性能仍稳定,有利于冷热加工,故广泛地用于桥梁构件及钢筋混凝土结构中的钢筋等,是目前应用最广泛的钢种。Q275,强度、硬度较高,但塑性、韧性和可焊性能较差,不易焊接和冷加工。可用于钢筋混凝土结构中配筋及钢结构的构件和螺栓。第五十二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(三)优质碳素结构钢优质碳素结构钢对有害杂质含量控制严格、质量稳定,性能优于碳素结构钢。(S≤0.035%,P≤0.035%)优质碳素结构钢按含锰量的不同,分为普通含锰量(O.35%-0.80%)和较高含锰量(0.80%-1.20%)两大组。优质碳素结构钢的性能主要取决于含碳量。含碳量高、强度高,但塑性和韧性降低。第五十三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(三)优质碳素结构钢及合金结构钢(1)牌号优质碳素结构钢的牌号以平均含碳量的万分数来表示。含锰量较高的,在表示钢号的数字后面附“Mn”字;如果是沸腾钢,则在数字后加注“F”。例如:45号钢——表示平均含碳量为0.45%的镇静钢;45Mn—表示平均含碳量为0.45%、含锰量较高的镇静钢;15F—表示含碳量为0.15%的沸腾钢。

第五十四页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(三)优质碳素结构钢及合金结构钢(2)应用优质碳素结构钢成本高,主要用于重要结构的钢铸件及高强螺栓等,常用30-45号钢。

在预应力钢筋混凝土中用45号钢作锚具,生产预应力钢筋混凝土用的碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线采用65-80号钢。优质碳素结构钢一般经热处理后再供使用,也称为“热处理钢”。

第五十五页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(四)低合金高强度结构钢在碳素结构钢的基础上加入总量小于5%的合金元素而形成的钢种。常用的合金元素有硅、锰、钛、钒、铬、镍和铜等。加入合金元素的目的是提高钢材强度和改善性能。大多数合金元素不仅可以提高钢的强度和硬度,还能改善塑性和韧性。1.牌号表示方法由代表屈服点的拼音字母(Q)、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D、E)三部分按顺序组成。如Q345A表示屈服点不小于345MPa的A级钢。

2.牌号共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690八个牌号。第五十六页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(四)低合金高强度结构钢3.应用低合金高强度结构钢综合性能较为理想,尤其在大跨度、承受动荷载和冲击荷载的结构中更适用,而且与使用碳素钢相比,可节约钢材20%~30%。低合金高强度结构钢主要应用于轧制各种型钢、钢板、钢管和钢筋,广泛应用于钢结构和钢筋混凝土结构中,特别是大型结构、重型结构、大跨结构、高层建筑、桥梁工程、承受动荷载结构等。第五十七页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(四)钢筋

第五十八页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日强度高,塑性低强度高,粘结性好强度高预应力钢筋钢筋热轧钢筋钢丝钢绞线热处理钢筋HPB235HRB335HRB400RRB400光圆钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋非预应力钢筋强度塑性弱强高低第五十九页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日1、热轧钢筋1)生产采用钢锭经加热轧制自然冷却而成。2)分类钢筋混凝土用热轧钢筋分为光圆钢筋和带肋钢筋两种。

3)牌号热轧光圆钢筋:

HPB235、HPB300热轧带肋钢筋:HRB335和、HRB400、HRB500第六十页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日

月牙肋钢筋第六十一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日2、冷轧带肋钢筋1)生产冷轧带肋钢筋由热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后,在表面冷轧成两面或三面有肋的钢筋。钢筋冷轧后允许进行低温回火处理。2)牌号按抗拉强度分为CRB550、CRB650、CRB800、CRB970共四个牌号,后面的数字表示钢筋抗拉强度最小值。3)特点强度高、塑性好,综合力学性能优良;具有较强的握裹力;节约钢材,成本低。第六十二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日2、冷轧带肋钢筋4)应用CRB550级钢筋作为钢筋混凝土结构构件的受力主筋、架力筋和构造钢筋,与热轧圆盘条相比,强度提高17%左右,可节约钢材30%左右;其它牌号为预应力混凝土用钢筋。与低碳冷拔丝比,伸长率高,钢筋与混凝土之间的粘结力较大,适用于中、小预应力混凝土结构构件,也适用于焊接钢筋网。第六十三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日3、热处理钢筋1)概述热处理钢筋是经过淬火和回火调质处理的螺纹钢筋。分有纵肋和无纵肋两种,其外形分别见右图。2)特点及应用热处理钢筋具有很高的强度,可代替高强钢丝使用;还具有较好的塑性和韧性,且锚固性好,预应力值稳定,特别适合于预应力构件。但其对腐蚀及缺陷敏感性强,应防止产生锈蚀及刻痕等现象。热处理钢筋不适用于焊接和点焊的钢筋。有纵肋无纵肋第六十四页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(五)钢丝及钢绞线第六十五页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日1、钢丝1)生产以优质碳素结构钢盘条为原料,经淬火、酸洗、冷拉制成的用作预应力混凝土骨架的钢丝。2)分类按加工状态分为冷拉钢丝(WCD)和消除应力钢丝两类;消除应力钢丝按松驰性能又分为低松弛级钢丝(WLR)和普通松弛级钢丝(WNR).按外形分为光圆钢丝(代号为P)、刻痕钢丝(代号为I)、螺旋肋钢丝(代号为H)三种。3)力学性能应符合相应标准规定。钢丝主要用作桥梁、吊车梁、电杆、楼板、大口径管道等预应力混凝土构件中的预应力筋。第六十六页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日4)各类钢丝定义①冷拉钢丝是用盘条通过拔丝模或轧辊经冷加工而成,以盘条供货的钢丝。②消除应力钢丝是按一次连续处理方法生产的钢丝A、钢丝在塑性变形下(轴应变)进行的短时热处理,得低松弛钢丝(Ⅱ级松驰)B、钢丝通过矫直工序后在适当温度下进行的短时热处理,得普通松弛钢丝(Ⅰ级松弛)③螺旋肋钢丝表面沿着长度方向上具有规则间隔的肋条。④刻痕钢丝:表面沿着长度方向上具有规则间隔的压痕。1、钢丝第六十七页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日5)标记①包含内容:预应力钢丝;公称直径;抗拉强度等级;加工状态代号;外形代号;标准号。②示例1:直径为4.00mm,抗拉强度为1670Mpa冷拉光圆钢丝,标记为4.00-1670-WCD-P-GB/T5223-2002示例2:直径为7.00mm,抗拉强度为1570Mpa低松驰螺旋肋钢丝,标记为7.00-1570-WLR-H-GB/T5223-20021、钢丝第六十八页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日2、钢绞线1)生产由多根圆形断面钢丝捻制而成。钢绞线按左捻制成并经回火处理消除内应力。2)分类①标准型钢绞线:由冷拉光圆钢丝捻制成的钢绞线②刻痕钢绞线:由刻痕钢丝捻制面的钢绞线③模拔型钢绞线:捻制后再经冷拔成的钢绞线。3)特点塑性好,强度高,与混凝土粘结好,无接头,易于锚固,在结构中布置方便,专供预应力混凝土结构使用,主要用于大跨度、大负荷的混凝土结构。第六十九页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日2、钢绞线4)规格及代号①根据钢丝的股数份为三种结构类型:1×2、1×3和1×7②按其结构分为5类,其代号为:(1×2)用两根钢丝捻制的钢绞线;(1×3)用三根钢丝捻制的钢绞线;(1×3I)用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线;(1×7)用七根钢丝捻制的标准型钢绞线;(1×7)C用七根钢丝捻制又模拔的钢绞线;第七十页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日5)产品标记应包含以下内容:预应力钢绞线,结构代号,公称直径,强度级别,标准号。钢绞线表面不得有油、润滑脂等物质,允许有轻微的浮锈,但不得有目视可见的锈蚀麻坑。2、钢绞线第七十一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日6)特点及应用钢绞线与其他配筋材料相比,具有强度高、柔性好、质量稳定、成盘供应不需接头等优点。适用于作大型建筑、公路或铁路桥梁、吊车梁等大跨度预应力混凝土构件的预应力钢筋,广泛地应用于大跨度、重荷载的结构工程中。2、钢绞线第七十二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日四、钢筋检验第七十三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日组批规则热轧光圆和热轧带肋钢筋交货状态检验的组批规则钢筋应按批进行检查和验收,每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格的钢筋组成。每批质量不大于60t,超过60t的部分,每增加40t,增加一个拉伸试验试样和一个弯曲试验试样。允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇注方法的不同炉罐号组成混合批,但各炉罐号含碳量之差不大于0.02%,含锰量之差不大于0.15%。混合批的质量不大于60t。第七十四页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日注意(1)规定取两个试件的(低碳钢热轧圆盘条冷弯试件除外),均应从任意两根(两盘)中分别切取,每根钢筋上切取一个拉伸试件、一个冷弯试件;(2)低碳钢热轧圆盘条,冷弯试件应取自同盘的两端;(3)试件切取时,应在钢筋或盘条的任意一端截去500mm后切取;(4)一般试件截取长度为:拉伸试件:L≧10d+200mm;弯曲试件:L≧5d+150mm;(d为钢材直径)第七十五页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日1、金属材料室温拉伸试验方法

(GB/T228.1-2010)第七十六页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日1、拉伸试验拉伸试验是测定钢材在拉伸过程中应力和应变之间的关系曲线以及屈服点、抗拉强度和伸长率三个重要指标,以评定钢材的质量。(一)仪器设备1、万能试验机(精确度±1%)2、引伸计(包括记录器或指示器)3、试样尺寸测量仪器(精确度0.1mm)(二)试样(前已讲过)(三)试验条件1、试验速度2、试验温度:应在室温(10~35℃)下进行3、夹持方法:楔型、带螺纹、套环、销钉夹头等,楔型夹头夹持长度至少四分之三。(能自由定位和轴向施力)第七十七页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日万能试验机试验机测力示值误差应不大于±1%;在规定负荷下停止施荷时,试验机操作应能精确到测力度盘上的一个最小分格负荷示值至少能保持30s;试验机应具有调速指示装置,能在标准规定的速度范围内灵活调节,且加卸荷平稳;试验机还应备有记录装置,能满足标准用绘图法测定强度特性的要求。第七十八页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日引伸计各种类型的引伸计均可用于测定试样的伸长。但引伸计的准确度级别应符合gb/t12160的要求。一般使用引伸计应不劣于1级,测定具有较大延伸率的材料性能时,引伸计也不应劣于2级。第七十九页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日拉伸速度屈服前:应力增加速率按表规定,并保持试验机控制器固定于该速率位置,直到该性能测出为止。

屈服前的加荷速率屈服后:屈服后或秩序测定抗拉强度时,试验机夹头在荷载下的移动速度不大于0.5LC/min材料弹性模量E/(N/mm2)应力速率/(N/mm2·

s

)最小最大<150000220≥150000660第八十页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日①在试件上画标距,原始标距为5d、10d、100mm、200mm,并沿长度方向作分格标志。②估算试验所需最大力,调试试验机,选择合适的量程。试件破坏荷载必须大于试验机全量程的20%且小于试验机全量程的80%,试验机的测量精度应为±1%。(最小刻度)③将试件固定在试验机夹头上,开动机器进行拉伸(有速度要求)。④测量屈服强度和抗拉强度。钢筋拉伸试验在试验机上进行时,当测力盘的指针停止转动后恒定负载或第一次回转的最小负荷即为所求屈服点的荷载(此为下屈服点);继续加荷直至拉断,由测力度盘或拉伸曲线上读出最大负荷,即为所求抗拉强度的荷载。⑤测量伸长率。即试件拉断后标距长度的增量与原始标距长度之比的百分率。(四)试验步骤第八十一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日第八十二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日第八十三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日(五)拉伸结果计算和评定1)低碳钢的应力——应变关系曲线的阶段及每个阶段特征①弹性阶段:应力与应变按比例增加,呈线性关系。②屈服阶段:应力与应变不再成正比关系,应变的增长大于应力的增长,已出现塑性变形。③强化阶段:应力与应变值又开始上升,钢筋开始强化,至最大拉应力。④缩颈阶段:应变急剧增加,产生缩颈现象,直到断裂。第八十四页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日2)屈服强度的测量钢筋拉伸试验在试验机上进行时,当测力盘的指针停止转动后恒定负载或第一次回转的最小负荷即为所求屈服点的荷载FS。第八十五页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日3)测量钢筋屈服极限的方法步骤⑴图解法:试验时记录力——延伸曲线或力——位移曲线。从曲线图读取力首次下降前的最大力和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。将其分别除以试样原始横截面积A0得到上屈服强度和下屈服强度。仲裁试验采用图解方法。⑵指针法:试验时,读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力和不计初始瞬时效应时的屈服强度指示的最小力或首次停止转动的恒定力。将其分别除以试样原始横截面积A0得到上屈服强度和下屈服强度。⑶自动装置:可采用微机或自动测定系统测定上屈服强度和下屈服强度,可以不绘制拉伸曲线图。第八十六页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日4)测定中碳钢和高碳钢的屈服强度中碳钢和高碳钢没有明显的屈服点,采用分级加荷,求出弹性直线段相应于小等级负荷的平均伸长增量,由此计算出偏离直线段后各级负荷的弹性伸长。从总伸长中减去弹性伸长即为残余伸长。通常以残余伸长的0.2%应力作为屈服强度第八十七页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日5)抗拉强度的测定抗拉强度是向试件连续加荷直到拉断,由测力度盘或拉伸曲线上读出最大负荷Fb,抗拉强度为第八十八页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日6)试件原始横截面积测定(有效四位数)①对于圆形横截面试样,应在标距的两端及中间三处两个相互垂直的方向测量直径,取其算术平均值,取用三处测得的最小横截面积。②对于矩形横截面试样,应在标距的两端及中间三处测量宽度和厚度,取用三处测得的最小横截面积。③对于恒定横截面试样,可以根据测量的试样长度、质量和材料密度确定其原始横截面积。④根据测量的原始试样尺寸计算原始横截面积,测量每个尺寸应准确到±0.5%。第八十九页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日7)测量钢筋伸长率的方法①将试样断裂的部分仔细地对接在一起,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断后标距。②应使用分辨率优于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距(L′),准确到±0.25mm。③当试样断裂位置不符合规定条件时采用移位法。(避免报废试样)注:若断后伸长率大于或等于规定值,不管断裂位置在何处,测量均为有效。第九十页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日①本国家标准编号;②试样标识;③材料名称、牌号;④试样类型;⑤试样的取样方向和位置⑥所测性能结果。

8)钢筋拉伸试验报告内容第九十一页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日钢筋拉伸试验记录表式样第九十二页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日9)钢筋拉伸试验中,各项检测数据精度要求①原始横截面积至少保留四位有效数字②断后伸长率精确到0.5%③断后标距精确至±0.25mm④屈服强度和抗拉强度≤200N/mm2时,按1N/mm2修约间隔进行修约;屈服强度和抗拉强度在200N/mm2~1000N/mm2时,按5N/mm2修约间隔进行修约;屈服强度和抗拉强度﹥1000N/mm2时,按10N/mm2修约间隔进行修约。第九十三页,共一百零四页,编辑于2023年,星期日拉伸试验结果的精密度受材料、试样、试验设备、试验程序和力学性能的计算方法等因素影响。具体地说,可以提出下列不确定度的原因:①材料的不均匀度,它存在于同一炉材料的一个工艺批之内;②试样的几何形状、制备方法和公差;③夹持方法和施力的轴向性;④拉伸试验机和辅助测量系统(刚度、驱动、控制、操作方法);⑤试样尺寸的测量、标距的标记、引伸计标距、力和伸长的测量;⑥试验的各阶段

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