钢筋抗拉强度试验的不确定度评定

建筑用热轧光圆钢筋抗拉强度不确定度评定I. 引言A. 背景介绍B. 研究目的和意义C. 研究内容和方法II. 热轧光圆钢筋的基本特性A. 热轧光圆钢筋的生产工艺B. 热轧光圆钢筋的物理性能C. 热轧光圆钢筋的化学成分III. 抗拉强度不确定度评定方法的介绍A. 抗拉强度不确定度评定的意义B. 抗拉强度不确定度评定方法的分类C. 抗拉强度不确定度评定方法的优缺点IV. 基于模拟和实验的热轧光圆钢筋抗拉强度不确定度评定A. 数值模拟方法B. 多点法和参数估计法C. 实验方法V. 抗拉强度不确定度评定结果的分析和应用A. 结果分析和评价B. 结果应用和意义C. 结果的展望和优化VI. 结论A. 研究结论总结B. 研究的局限性和改进方向C. 研究的意义和贡献VII. 参考文献注：以上仅为一个可能的提纲，可以根据文章内容和研究对象进行适当调整。

第一章引言I.1 背景介绍随着建筑业的不断发展，抗拉强度成为衡量建筑材料质量的一个重要指标，而热轧光圆钢筋由于具有优异的物理性能和化学成分，被广泛应用于建筑工程中。

然而，热轧光圆钢筋的抗拉强度存在一定的不确定度，因此需要进行评定。

I.2 研究目的和意义本文旨在通过模拟和实验研究，评定热轧光圆钢筋的抗拉强度不确定度，为建筑行业提供可靠的材料性能指标，提高建筑工程的质量和安全性。

I.3 研究内容和方法本文主要研究包括热轧光圆钢筋的基本特性、抗拉强度不确定度评定方法的介绍、基于模拟和实验的抗拉强度不确定度评定等内容。

其中，本文采用数值模拟、多点法和参数估计法以及实验方法进行研究。

第二章热轧光圆钢筋的基本特性II.1 热轧光圆钢筋的生产工艺热轧光圆钢筋是通过一系列工艺加工而成，包括高温热轧、冷却、修边等步骤。

其生产工艺决定了其物理性能和化学成分的特点。

II.2 热轧光圆钢筋的物理性能热轧光圆钢筋具有优异的物理性能，主要包括强度、韧性和延展性。

其中，屈服强度和抗拉强度是建筑行业关注的重点指标。

抗拉强度测量结果的不确定度评定1、测量依据GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》2、试验设备电子万能试验机，型号：QJ212，（0～200）kN，准度度等级：0.5级。

数显卡尺，（0～150）mm，分度值0.01mm。

3、数学模型R m=F m a×b式中：R m——抗拉强度，MPa；F m——试样在屈服阶段之后所能抵抗的最大力，N；a——试样厚度，mm；b——试样宽度，mm。

4、抗拉强度不确定度分量的来源拉力引起的不确定度分量u1﹔试样厚度引起的不确定度分量u2﹔试样宽度引起的不确定度分量u3﹔抗拉结果的重复性引人的不确定度u4﹔数据修约引起的不确定度分量u5。

5、标准不确定度分量的评定5.1 拉力引起的不确定度分量u1依据QJ212电子万能试验机电子万能试验机的检定证书提供准度度符合0.5级，则其相对标准不确定度为：u rel1=0.5%。

5.2 试样厚度引起的不确定度分量u2根据数显卡尺的校准证书提供测量结果不确定度U=0.01mm，k=2，则：u2=U2=0.005mm同一试样测量3次数据为5.05mm、5.04mm、5.00mm，取3次结果的算数平均值5.03mm 为测量结果。

其相对标准不确定度为：u rel2=u√3×5.03=0.06%5.3 试样宽度引起的不确定度分量u3由于宽度测量同厚度测量使用同一设备，那么：u3=u2=0.005mm同一试样测量3次数据为19.82mm、19.69mm、19.88mm，取3次结果的算数平均值19.80mm为测量结果。

其相对标准不确定度为：u rel3=u √3×19.80=0.01%5.4抗拉结果的重复性引人的不确定度u 4同一块板材上按同一方向均匀截取10片试样进行抗拉试验，所有试样的切割边缘统一进行去硬化处理以消除样品制备对抗拉强度的影响。

进行抗拉试验，结果如下：580MPa 、 585MPa 、585MPa 、590MPa 、580MPa 、 590MPa 、 580MPa 、590MPa 、590MPa 、590MPa 。

钢筋抗拉强度试验的不确定度的评定15.3.1 范围适用于公路工程用钢筋抗拉强度试验的不确定度的评定与表示。

15.3.2 引用文献《JJF1059-1999测量不确定度的评定与表示》《GB1597.2-2007钢筋混凝土用钢 第二部分 热轧带肋钢筋》《GB1597.1-2008钢筋混凝土用钢 第一部分 光圆钢筋》《GB/T228-2002金属材料 室温拉伸试验方法》《GB/T4338-2006金属材料 高温拉伸试验方法》15.3.3 数学模型Rm=F/A=4F/πd 2Rm —拉伸强度 MPaA —試件的截面积 ㎜ 2D —試件直径 ㎜F —拉力 N15.3.4 不确定度的计算模型U 2（Rm ）= U 2（F ）+4 U 2（D ）+∑==ni i 1（Xi ）2 15.3.5 求相对不确定度分量U （D ）15.3.5.1求相对不确定度分量U （D ）以均匀分布估计,取K=3,按照直径最大允许误差△d 进行计算:U （d ）=△d/K=△d/3相对不确定度为：U （D ）= U （d ）/d*100表15.3.5.115.3.5.2拉力F 的测量不确定度U （F ）15.3.5.2.1试验机示值误差的不确定度U 1（F ）由于仪器使用说明书为给出置信概率,取K=2U 1（F ）=1%/K=0.5%15.3.5.2.2试验机的校准不确定度U 2（F ）这是由上级校准产生的不确定度,校准证书未给出置信概率,取K=2 U 2（F ）=0.2%/K=0.1%15.3.5.2.3试验机人工读数产生的不确定度U 3（F ）人工读数可以估计到最小刻度的5分之1,读数误差按照均匀分布,取K= 3U 3（F ）=F1003/5/min)Y *（ Y （min ）-----试验机的最小刻度值（kN ）F -----对应的屈服拉力和极限拉力（kN ）合成U （F ）=)(U )F (U )F (U 232221F ++15.3.5.3 钢筋不均匀的不确定度U （X1）取正态分布,K=2 根据经验估计,可能出现不均匀的极值为1%U （X1）=1%/K=0.5%15.3.5.4 由加荷不均匀引起的不确定度U （2）取正态分布,K=2 根据经验估计,可能影响的极值为1%U （X2）=1%/K=0.5%15.3.5.5 由温度波动引起的不确定度U （X3）取正态分布,K=2 因为没有F---T 相关曲线,根据经验估计,可能影响的极值为0.3%U （X3）=0.3%/K=0.15%15.3.5.6 由其它因素引起的不确定度U （X4）以上5个因素是主要的,所以取U （X4）=0.1%15.3.6 合成标准不确定度U （R ）=）（）（）（）（）（）（X4U 3X U 2X U X1U D 4U F U 322222+++++15.3.7 扩展不确定度取包含因子K=2U=K*U （R ）=2*U （R ）15.3.8 测量结果报告R /m=Rm ±U。

金属材料抗拉强度测量不确定度评定1．试验依据GB228-2002（金属材料拉伸试验方法）试验以20～30MPa/s 速率加荷直至将试样拉伸至断裂。

试样拉断时的最大力所对应的应力即为金属材料的抗拉强度。

2．钢材抗拉强度测量的影响因素根据钢材抗拉强度的计算公式为：24dF πσ= （1） 式中：σ －抗拉强度，单位MPa （N/mm 2）；F －拉力，单位 N ；d －钢材直径，单位mm 。

对于钢材抗拉强度检测，只要温度在室温（25～35℃）附近变化不大，温度对试验结果的影响就可以忽略不计；另外，只要加荷速率控制在规范允许范围内（规范允许范围：6-60MPa/s ；实际加荷速率：20-30MPa/s ），加荷速率的影响也可以忽略不计。

能够对试验测试结果产生影响的因素主要有：重复测试（同一批试件在相同试验条件下重复测量结果的差异性）、试件截面积变化（归结为直径d 偏差）、荷载测量的精度以及测量结果的数据修约。

上述影响因素中，试件材质非均匀性直接表现在测量结果的数据变化上，属于A 类不确定度评定；其余影响因素都是由于影响量的误差而导致试验测试量的偏差，均属B 类不确定度评定。

金属材料抗拉强度测量不确定度影响因素汇总于表1中。

表1 影响金属材料抗拉强度测量准确性的主要因素3．标准不确定度评定3.1 样品不均匀性引起的标准不确定度R u从同一批钢材同一焊接工艺取6个标称直径d =18mm 的圆柱形试件进行抗拉试验，这6个试件的抗拉强度σ 的测试结果如表2所示。

表2 同一根钢材的不同试件抗拉强度 σ 测试结果（单位：MPa ）根据这6个测试数据进行钢材抗拉强度测量不确定度的评定，属于A 类不确定度评定，相应的测量不确定度称为重复测量不确定度R u ，可采用贝塞尔法按（2）式进行评定：R u ＝∑=--n i i n n 12)()1(1σσ （2） 式中：n 为重复测量次数，σ i 为第i 次测量的材料强度测量值，σ为同一批材料的试件强度各次测量结果的平均值。

︱388︱2017年8期浅谈钢筋抗拉强度测量结果的不确定度评定谢 科贵州钢绳股份有限公司检测中心，贵州 遵义 563000摘要：测量结果所具有的不确定度，主要用于对在复现性或是重复性的前提下所测量结果具有的分散性加以表示。

文章首先简明扼要的概括了钢筋抗拉强度和测量不确定度的定义，以及导致不确定度产生的因素，然后建立了数学模型并点明不确定度的传播律，接下来以A 类评定和B 类评定为依据对相应的不确定度分量加以评定，再以此为基础完成了对合成标准不确定度的计算工作，最后给出了钢筋抗拉强度测量不确定度的最终报告，供相关人员参考。

关键词：钢筋抗拉强度；测量结果；不确定度；评定中图分类号：TU755.3+2 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）08-0388-02 引言 对钢筋抗拉强度而言，不确定度所包括的内容主要有数值修约、钢筋公称直径、拉力测量、压力机的量程、加荷速率以及环境的温度与湿度等，由此可以看出，针对不确定度所开展的测量工作，从本质上来说与数据的测量之间存在着无法割裂的密切联系。

但目前为止仍旧存在部分人员没有对该项评定工作具有的重要性引起重视，导致工作效率无法得到有效提升，因此，以“钢筋抗拉强度不确定度评定”为中心，展开系统、深入的探索是非常有必要的。

1 钢筋抗拉强度和测量不确定度的概述 1.1 钢筋抗拉强度 钢筋抗拉强度指的是以所规定的加荷速率为前提，将钢筋拉伸在过程中产生的最大力与钢筋公称面积相除，最终得出的数值。

本试验所处环境为25℃，所应用试验机为数显全自动微机控制万能试验机，试验所用热轧带肋钢筋的公称直径为Φ25。

1.2 测量不确定度测量不确定度指的是对被测值所具有分散性和测量结果进行联系的参数。

1.3 导致不确定度产生的因素第一点，对被测量定义进行实现的方法存在不足；第二点，被测量定义存在不完善或是不完整的问题；第三点，在对模拟仪器进行读数的过程中存在人为的偏移问题；第四点，计量标准所赋予的值以及标准物质所赋予的值缺乏应有的准确性；第五点，所应用测量仪器在鉴别力或是分辨力方面存在不足；第六点，在数据计算过程中所引用常量和参量缺乏应有的准确性；第七点，测量所对应程序与方法之间存在假定性以及近似性；第八点，在表面完全相同的前提下，被测量的重复观测值出现一定变化；第九点，所选择样品不具有代表性，也就是说用于试验的样品无法代替所定义物品完成测量工作；第十点，工作人员无法准确认识环境给测量过程带来的影响，或认知存在偏差，或对测量环境的条件无法进行精准控制。

混凝土用热轧带肋钢筋抗拉强度的不确定度评定作业指导书一、被测对象：2 根规格型号为HRB400，公称直径Φ20，长度400mm 的钢筋混凝土用热扎带肋钢筋（以下简称钢筋）；二、检测参数：抗拉强度三、依据标准：依据《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228.1-2010 进行测试，依据《钢筋混凝土用钢第二部分热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007 进行评价。

四、测试过程：在室温（10℃～35℃）条件下，用游标卡尺测量钢筋的内径，其偏差均在允许范围（±0.5mm）内。

然后用钢筋打点机在钢筋上打标距，用游标卡尺测量钢筋的原始标距L0，将钢筋固定在检定合格的万能试验机（量程为300kN 的，精度为I 级）上，在规定的加荷速率下，对钢筋施加轴向拉力直至钢筋被拉断。

测试钢筋被拉至断裂过程的最大力F，并通过计m（精确至1MPa），然后修约至5MPa。

算得到钢筋的抗拉强度Rm五、以往资料：以前曾对该厂生产的同类型的钢筋进行过12 次重复测量，其抗拉强度分别为：636、631、643、646、638、642、634、635、648、640、637、646（MPa）。

六、检测结果及符合性判定：两根钢筋的抗拉强度分别为：636MPa、642MPa，修约后均为640MPa，满足标准不小于540MPa 的要求。

七、评定要求：对两根钢筋的抗拉强度检测结果的不确定度进行评定。

八、被测量的测量模型根据GB/T 228.1-2010 标准，钢筋抗拉强度按式A-1 计算。

为钢筋拉断时的最大拉力即极限荷载式中：Fm为钢筋的公称面积S九、被测量的不确定度来源的分析由上述分析可以看出，钢筋抗拉强度的不确定度主要来源于极限荷载的测量带来的不确定度、公称面积带来的不确定度，样品的不均匀性（重复性测量）带来的不确定度以及对结果的修约带来的不确定度。

十、各输入量不确定度分量及标准不确定度的计算10.1 影响极限荷载的不确定度分量及标准不确定度根据测量过程可以看出，影响极限荷载的不确定度主要有：拉力试验机的准确性带来的不确定度（按照实际可以分为检定和校准）、拉力试验机的分辨力带来的不确定度、拉伸速率带来的不确定度、环境温度带来的不确定度、人员操作带来的不确定度分量。

钢筋抗拉强度检测结果不确定度的探讨分析摘要：为全面提升钢筋抗拉强度检测准确性，要全面分析造成试验分析误差的原因，从而更好地评估具体参数，以便于能更好地维持钢筋应用质量效果，减少质量处理不当造成的安全隐患。

本文介绍了钢筋抗拉强度检测结果不确定度产生的原因，并对钢筋抗拉强度检测结果不确定度评定内容展开讨论。

关键词：钢筋抗拉强度检测；不确定度；原因；评定随着建筑工程项目的不断发展，钢筋作为主要施工材料，其质量受到了更多的关注，在工程开始前要落实规范化检测流程，只有各项基数满足检验标准才能投入使用，维持整体建筑工程项目安全性，实现经济效益和安全效益和谐统一的目标。

一、钢筋抗拉强度检测结果不确定度产生原因在钢筋抗拉强度检测工序中，拉伸试验能有效完成金属材料质量评定检测，但是，在实际测试过程中，却也存在一些外界影响因素，制约钢筋抗拉强度检测结果的准确性。

（一）取样和试样制备对于钢筋抗拉强度检测工作而言，取样工作是非常关键的环节，任何作业中存在的异常现象都会对最终的检测结果形成作用，出现不确定度。

第一，取样的位置会对最终的检测结果产生不同程度的影响，由于钢筋结构铸造过程中存在工艺缺陷或者是分布不均匀等问题，使得加工变形现象较为常见，此时，就会造成钢筋结构不同位置的力学性能存在差异，就算是同一个位置进行取样，不同取样方向也会影响最终的力学性能检测结果[1]。

第二，试样的尺寸和形状，正是因为金属材料截面位置的差异性，使得检测结果也存在一定的差异。

第三，试样制备过程，试样制备要完成样坯切取处理，要预防力学性能受热或者是加工硬化造成的变形问题，所以，取样要选取同批次的钢筋，并且避开钢筋结构的两端，尽量选取中间位置，才能真正突出试验检测分析数据的代表性。

（二）试验设备和仪器主要是从钢筋抗拉强度试验设备以及试验测试仪器两个方面进行分析。

1.试验设备在钢筋抗拉强度检测过程中，一般会应用万能试验机完成作业，一旦操作中出现试样夹取位置偏移、弯曲、不平直等情况，都会造成受力不同轴现象，形成试验误差。

热轧带肋钢筋抗拉强度测量结果不确定度的评定【摘要】取公称直径20mm的热轧带肋钢筋按照GB/T228.1-2010标准重复进行10次拉伸试验，求得抗拉强度。

分析其引起的不确定度分量，然后合成标准不确定度和扩展不确定度，最后获得抗拉强度的测量结果不确定度报告。

【关键词】：最大力原始截面积抗拉强度不确定度分量相对标准不确定度相对合成不确定度扩展不确定度1、前言《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/T228.1-2010标准于2011年12月1日实施变更。

新标准对金属材料拉伸试验测量结果不确定度的评定提出了新的要求。

本文就该标准的要求以热轧带肋钢筋为例，进行抗拉强度结果不确定度的评定。

测量原理2.1测量对象取公称直径为20mm牌号为HRB400符合标准GB/T1499.2-2007的热轧带肋钢筋进行试验。

2.2试验方法标准《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/T228.1-20102.3仪器设备电子拉力机2.4环境条件2.5测量过程取公称直径为20mm牌号为HRB400符合标准GB/T1499.2-2007的热轧带肋钢筋10个试样，进行拉伸试验。

记录试样直径、原始截面积、最大力与抗拉强度。

试验结果取10个试样的算术平均值。

具体数据见表一、重复性试验测量结果表一、重复性试验测量结果序号试样直径d（mm）原始截面积S0（mm2）最大力Fm（kN）抗拉强度Rm(Mpa)1 20.00 314.0 188.0 5992 20.08 316.5 187.9 5943 19.98 313.4 182.7 5834 20.04 315.2 183.1 5815 20.00 314.0 186.5 5946 19.96 312.7 185.3 5927 19.96 312.7 184.9 5918 20.02 314.6 184.0 5859 19.98 313.4 188.9 60310 20.00 314.0 189.0 602平均值592标准偏差si 2.3相对标准偏差0.389% 评定步骤3.1数学模型Rm=其中：Rm为抗拉强度，单位为Mpa；Fm为最大力，单位为kN；S0为原始横截面积，单位为mm2。

钢筋抗拉强度检测中的误差及不确定度分析摘要：高质量的钢筋抗拉检测可以更准确地反映钢筋的实际抗拉强度，但检测过程受到其他因素的影响，从而导致检测结果与实际情况之间出现错误，并影响钢筋抗拉强度的判断。

钢筋抗拉强度检测结果分析通常使用“检查时出错”方法来避免检测结果中的错误，但没有其他因素可以避免其他因素对检测结果的影响，因此检测结果的精度可能会本文主要分析钢筋抗拉强度检测中的误差和不确定性。

关键词：钢筋；抗拉强度；检测误差；不确定度引言在传统测试中，测试结果的错误评估仅评估错误的质量，而不考虑测试条件的影响。

然而，随着技术的发展和生产水平的提高，人们开始认为仅仅评估错误是不够的，许多研究人员开始研究不确定性。

他们开始分析测试环境对测试结果的影响，并试图评估测试环境。

总的来说，它们所取得的成果分配不当。

因此，正常分发错误不再适用于相关内容。

不确定性的概念是很久以前制定的，也有标准的指导手册，应在衡量时加以衡量和评估。

提交测量时，有必要包含不确定性测试报告。

当各国执行测试时，它们应该测试不确定性。

1、钢筋抗拉强度检测的误差及不确定度概念在工程设计过程中会套用大量钢筋，钢筋材料的质量会直接影响建筑方案的整体品质。

因此，检查钢筋性能、钢筋指数和抗拉强度非常重要。

检测过程中可能会出现错误。

因此，在检测过程中，还需要检查结果是否存在不确定性，并生成不确定性报告，以确定结果是否正确。

钢筋的抗拉强度校核必须严格符合相应的校核要求和法规。

检测对象是钢筋图案的圆形横截面。

透过增加抗拉强度直到钢筋样式应力断裂，这可以输入检测期间产生的最大值。

此值由横截面除以钢筋样式的抗拉强度得出。

一般来说，应确保环境温度在10 ~35℃ 之间检测，温度保持恒定，以免对检测产生不利影响。

检测需要使用通用检测装置等设备在调整速度后产生相应的拉力，拉伸强度是根据导致钢筋样式断裂的拉伸值计算的。

为了保证结果的准确性，需要对检验工具进行质量控制。