12钢筋抗拉试验
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钢筋拉伸试验及相关指标计算解析
6g坊Sichuan Building Materials 第47卷第1期2021年1月Vol.47,No.lJanuary,2021钢筋拉伸试验及相关指标计算解析曹学禹，刘阳(河南交通职业技术学院，河南郑州450000)摘要:钢筋拉伸试验在土木工程建设领域有着非常重要的地位,通过该试验可以测得钢筋的力学性能指标，进而评定钢筋的质量。
钢筋拉伸试验涉及的标准较多，且各个标准中条款互相制约，有些专业术语又较难理解，很多试验检测人员看得是云里雾里,针对这一现象,从钢筋的类别和牌号，到钢筋的取样数量、原始标距、取样长度、拉伸速率等问题，进行了详细的论述,并以公称直径为20mm的HRB400钢筋为例，讲解了钢筋力学性能指标的计算操作过程。
关键词:钢筋;拉伸试验;指标计算中图分类号:TU502文献标志码:A文章编号:1672-4011(2021)01-0018-03DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2021.01.0090前言在钢筋混凝土结构中,钢筋是应用最广泛的材料之一，检验钢筋的力学性能，拉伸试验是必做的试验项目。
目前钢筋拉伸试验检验标准是《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》(GB/T228.1-2010)。
通过该方法，可以测出钢筋的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、最大力总延伸率等参数。
钢筋拉伸试验从取样长度、原始标距、拉伸速率以及各个技术指标的计算,需要注意方方面面的问题非常多,规范中有很多专业术语，对于检测人员，尤其是初学者，理解起来有一定的难度，针对这些问题，本文通过实例逐一阐述。
1钢筋的类别和牌号从外观形状上，常见的钢筋有圆钢和螺纹钢(也就是通常所说的带肋钢筋)；从生产工艺上分,有热轧生产和冷轧生产。
热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋，由低碳钢和普通合金钢在高温状态下压制而成，主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋,是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一。
设工程质量检测人员岗位考核试卷钢筋混凝土用钢材a卷
设工程质量检测人员岗位考核试卷钢筋混凝土用钢材（A卷）
一、单项选择题（40题,每题1分）
1、钢和铁的主要区别是含碳量的不同，其划分界限为：。
A、1%
B、2%
C、3%
D、4%
2、对于有明显屈服的钢材，应按相关标准测定上屈服强度或者下屈服强度或者两者。
下屈服强度的定义是：。
A、在屈服期间，力首次下降前的最大应力
B、在屈服期间，不计初始瞬时效应的最大应力
C、在屈服期间，整个过程中的最小应力
D、在屈服期间，不计初始瞬时效应的最小应力
3、当发现钢筋现象时，应对钢筋进行化学成分检验或其它专项检验。
A、加工时脆断
B、焊接性能不良或力学性能显著不正常
C、A及B的任一种
D、无答案
4、钢筋拉伸试验一般应为℃温度条件下进行。
A、23±5
B、0～35
C、5～40
D、10～35
5、闪光对焊接头同一台班内，由同一焊工完成的同牌号、同直径钢筋焊接接头为一批。
A、250个
B、300个
C、350个
D、500个
6、进行热轧带肋钢筋弯曲试验，当牌号为HRB400的钢筋公称直径为28mm时，
第 1 页共15 页。
钢筋抗拉强度与屈服强度 屈服强度与强度标准值比值计算表
18 热轧带肋钢筋 HRB 335 φ12 GJ10061062 550 565 405 425 1.36 1.33 1.21 1.27
19 热轧带肋钢筋 HRB 335 φ14 GJ10061063 535 550 410 415 1.3 1.33 1.22 1.24
20 热轧带肋钢筋 HRB 335 φ16 GJ10061064 560 565 410 420 1.37 1.35 1.22 1.25
41 热轧带肋钢筋 HRB 335 φ12 GJ10080781 575 585 405 425 1.42 1.38 1.21 1.27
42 热轧带肋钢筋 HRB 335 φ14 GJ10080782 545 565 415 430 1.31 1.31 1.24 1.28
43 热轧带肋钢筋 HRB 335 φ16 GJ10080775 535 545 410 420 1.3 1.3 1.22 1.25
施工单位项目技术负责人：（签字）
监理（建设）单位（签名）：
钢筋抗拉强度与屈服强度、屈服强度与强度标准值比值统计表
共 4 页第 3 页
工程名称：保利公园198-丁香郡（1-3#、5-8#楼）
施工单位：广州富利建筑安装工程有限公司
序号
材料（设备） 名称
品种
型号 (规格)
试验单编号
抗拉强度/屈服强度 抗拉强度 屈服强度 不小于1.25
钢筋抗拉强度与屈服强度、屈服强度与强度标准值比值统计表
共 4 页第 1 页
工程名称：保利·公园198-丁香郡（1-3#、5-8#楼）
施工单位：广州富利建筑安装工程有限公司
序号
材料（设备） 名称
品种
型号 (规格)
试验单编号
12 钢筋电渣压力焊施工工艺标准
钢筋电渣压力焊施工工艺标准1. 总则1.1 适用范围本工艺适用于工业与民用建筑现浇钢筋混凝土结构中直径14～40mm的HPB235～HRB400级(Ⅰ～Ⅲ级)竖向或斜向(倾斜度4:1范围内)钢筋的连接。
1.2 编制参考标准及规范(1)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GH 50300—2001)：(2)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)；(3)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18—2003)。
2. 术语钢筋电渣压力焊：将钢筋安装成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋并加压完成的一种压焊方法。
3. 基本规定在每批钢筋正式焊接之前，应进行现场条件下的焊接性能试验，合格后方可正式生产。
电渣压力焊接头应逐个进行外观检查。
电渣压力焊接头拉伸试验结果，3个试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度。
4. 施工准备4.1 技术准备编写焊接工艺，通过焊接试验选定焊接参数，对焊工进行技术、安全交底。
4.2 材料要求(1) 钢筋钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。
进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。
(2) 焊剂1) 焊剂的性能应符合GB 5293碳素钢埋弧焊用焊剂的规定。
焊剂型号为HJ 401，常用的为熔炼型高锰高硅低氟焊剂或中锰高硅低氟焊剂。
2) 焊剂应存放在干燥的库房内，防止受潮。
如受潮，使用前须经250～300℃烘焙2h。
3) 使用中回收的焊剂，应除去熔渣和杂物，并应与新焊剂混合均匀后使用。
4) 焊剂应有出厂合格证。
4.3 主要机具(1) 手工电渣压力焊设备包括：焊接电源、控制箱、焊接夹具、焊剂罐等。
(2) 自动电渣压力焊设备(应优先采用)包括：焊接电源、控制箱、操作箱、焊接机头等。
(3) 焊接电源：钢筋电渣压力焊宜采用次级空载电压较高(TSV以上)的交流或直流焊接电源。
钢筋试验参数(图文并茂)
21
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）。
影响因素
➢ 硫、磷含量高，存在化学偏析，含非金属夹杂物， 焊接形成裂纹，温度降低等，均会降低冲击韧性。
➢ 对于承受冲击荷载和振动荷载部位的钢材，必须考 虑冲击韧性。
2.牌号
➢ 共有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五个牌号。
3.技术要求
➢ 其化学成分、力学性能、冷弯性能应符合GB/T1591 的规定
2021/3/11
30
二、低合金高强度结构钢
4.应用
➢ Q295，钢中只含有极少量合金元素，强度不高，但 有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能。主要用于 建筑工程中对强度要求不高的一般工程结构。
3.技术要求
➢ 化学成分、力学性能、冷弯性能应符合GB700规定。
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28
一、碳素结构钢（非合金钢）
4.应用
➢ Q195、Q215，含碳量低，强度低，塑性、韧性、加 工性能和可焊性好，主要用于轧制薄板和盘条、制 造铆钉、地脚螺栓等。
➢ Q235，含碳适中，综合性能好，强度、塑性和焊接 等性能得到很好配合，用途最广泛。常轧制成盘条 或钢筋，以及圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、 槽钢等型钢，广泛地应用于建筑工程中。
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三、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。
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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。
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）。
影响因素
➢ 硫、磷含量高，存在化学偏析，含非金属夹杂物， 焊接形成裂纹，温度降低等，均会降低冲击韧性。
➢ 对于承受冲击荷载和振动荷载部位的钢材，必须考 虑冲击韧性。
2.牌号
➢ 共有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五个牌号。
3.技术要求
➢ 其化学成分、力学性能、冷弯性能应符合GB/T1591 的规定
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二、低合金高强度结构钢
4.应用
➢ Q295，钢中只含有极少量合金元素，强度不高，但 有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能。主要用于 建筑工程中对强度要求不高的一般工程结构。
3.技术要求
➢ 化学成分、力学性能、冷弯性能应符合GB700规定。
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一、碳素结构钢（非合金钢）
4.应用
➢ Q195、Q215，含碳量低，强度低，塑性、韧性、加 工性能和可焊性好，主要用于轧制薄板和盘条、制 造铆钉、地脚螺栓等。
➢ Q235，含碳适中，综合性能好，强度、塑性和焊接 等性能得到很好配合，用途最广泛。常轧制成盘条 或钢筋，以及圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、 槽钢等型钢，广泛地应用于建筑工程中。
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三、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。
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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。
钢筋力学性能检测
目录1 总则2 术语、符号2.1术语2.2符号3 仪器设备4 操作规程4.1 一般规定4.2 钢筋力学性能检测4.3 钢筋焊接力学性能检测4.4 钢筋机械连接力学性能检测1 总则1.1 为贯彻建设部颁发的建设工程质量检测管理办法，结合我省实际情况，进一步提高和统一全省建筑工程材料见证取样检测中钢筋（含机械连接）的检测项目和试验操作程序，特制定本规程。
1.2 本规程适用于建筑工程材料见证取样检测中钢筋原材（如钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、混凝土用热轧光圆钢筋、低碳钢热轧圆盘条、冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、冷拔螺旋钢筋等）、钢筋焊接（包括电阻点焊、闪光对焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、电弧焊、气压焊等）以及钢筋机械连接的常规力学性能试验规程。
1.3 本规程涉及的钢筋（含机械连接）取样需由监理单位或建设单位认可，并采取切实有效的封样措施或同委托单位共同送至检测机构。
1.4 本规程规定的抽样数量应不小于该种产品应检测数量总和的30%，并至少不小于1组。
1.5 承担见证取样检测的机构必须同时具备以下条件：A．必须是取得省级以上技术监督部门计量认证的独立机构；B．检测机构应与所检工程的设计单位、监理单位、施工单位无隶属关系或其他利害关系；C. 必须具有健全、有效的管理体系和质量保证体系；D．必须有足够并且满足标准要求的仪器设备；E．必须有足够的并且持有山东省建设工程质量检测试验员上岗证书的人员。
1.6 钢筋（含机械连接）检测操作时，除遵守本规程外尚应符合国家和地方的现行有关技术标准的规定。
2.术语、符号2．1 术语2.1.1 标距：测量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。
2.1.2 原始标距（L0）：施力前的试样标距。
2.1.3 断后标距（Lu）：试样断裂后的标距。
2.1.4 平行长度（Lc）：试样两头部或两夹持部分（部带头试样）之间平行部分的长度。
2.1.5 伸长：试验期间任一时刻原始标距（L0）的增量。
2.1.6 伸长率：原始标距的伸长与原始标距（L0）之比的百分率。
钢筋试验性能(1)
3d 4d 5d 4d 5d 6d 6d 7d 8d
HRB400 HRBF400
HRB500 HRBF500
试验结果处理
应按照相关产品标准要求评定弯曲试验结果， 如未规定具体要求，弯曲试验后试样弯曲外 表面无肉眼可见裂纹应评定为合格。
相关产品标准规定的弯曲角度认作为最小值。 规定的弯曲半径认作最大值。
3.3.1冷轧带肋钢筋的拉伸试验
冷轧带肋钢筋拉伸试验试样长度：
CRB550试样的原始标距L0(10d)
钢筋试样的总长度Lt≥17d
其它牌号L0=100mm
钢筋试样的总长度Lt≥100+7d
牌号为CRB550的钢筋应进行弯曲试验，试样长度 确定方法同热轧钢筋。
牌号为CRB650、CRB800、CRB970的钢筋应进行反复 弯曲试验，试样长度不小于公称直径的60倍。
L—试样长度 a—钢筋公称直径 d—弯曲试验的弯心直径
试验结果处理
应按照相关产品标准要求评定弯曲试验结果， 如未规定具体要求，弯曲试验后试样弯曲外 表面无肉眼可见裂纹应评定为合格。
相关产品标准规定的弯曲角度认作为最小值。 规定的弯曲半径认作最大值。
组批验收规则： (GB1499.1-2008) 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。 每批重量通常不大于60t。超过60 t的部分， 每增加40t（或不足40 t的余数），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%。混合批的重量不大于60t。
钢 筋 拉 伸 性 能 试 验 演 示
钢 筋 拉 伸 性 能 试 验 演 示
HRB400 HRBF400
HRB500 HRBF500
试验结果处理
应按照相关产品标准要求评定弯曲试验结果， 如未规定具体要求，弯曲试验后试样弯曲外 表面无肉眼可见裂纹应评定为合格。
相关产品标准规定的弯曲角度认作为最小值。 规定的弯曲半径认作最大值。
3.3.1冷轧带肋钢筋的拉伸试验
冷轧带肋钢筋拉伸试验试样长度：
CRB550试样的原始标距L0(10d)
钢筋试样的总长度Lt≥17d
其它牌号L0=100mm
钢筋试样的总长度Lt≥100+7d
牌号为CRB550的钢筋应进行弯曲试验，试样长度 确定方法同热轧钢筋。
牌号为CRB650、CRB800、CRB970的钢筋应进行反复 弯曲试验，试样长度不小于公称直径的60倍。
L—试样长度 a—钢筋公称直径 d—弯曲试验的弯心直径
试验结果处理
应按照相关产品标准要求评定弯曲试验结果， 如未规定具体要求，弯曲试验后试样弯曲外 表面无肉眼可见裂纹应评定为合格。
相关产品标准规定的弯曲角度认作为最小值。 规定的弯曲半径认作最大值。
组批验收规则： (GB1499.1-2008) 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。 每批重量通常不大于60t。超过60 t的部分， 每增加40t（或不足40 t的余数），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%。混合批的重量不大于60t。
钢 筋 拉 伸 性 能 试 验 演 示
钢 筋 拉 伸 性 能 试 验 演 示
钢筋拉伸和冷弯实验
建筑钢材实验一、拉伸实验 （一）实验目的通过拉伸试验测定钢筋的屈服点、抗拉强度和伸长率，评定钢筋的强度等级。
弯曲实验，对钢筋塑性进行检验，也间接测定钢筋内部的缺陷。
（二）主要仪器设备万能材料实验机 游标卡尺等。
（三）实验步骤1.在每一验收批次钢筋中的任意一根上任意端截取500mm （一般取1000mm ）取一组试件（拉伸、弯曲各两根），拉伸试验的钢筋不得进行车削加工。
原始标距的长度（L 0）一般取L 0=5d 或是L 0=10d(d 为钢筋直径)，测量原始标距L 0为200mm （标据点1到标据点6之间的距离）。
2.??接通电源，按下油泵启动按钮（绿色为启动按钮、红色为关闭按钮），预热5min 。
回油阀 关闭按钮 启动按钮 送油阀3.将第一根试件（直径20mm, L=10d+200=400mm ）的上端固定在实验机上夹具内，再用下夹具固定试件下端（上下端必须加满）。
标距点标距点标距点标距点标距点标距夹具距夹具距4．开动实验机进行拉伸，控制好加荷速率（详钢筋加荷速率一览表，钢筋混凝土用热轧带肋钢筋的弹性模量都大于*105≥150000N/mm 2）， 直至试件拉断，记录破坏荷载。
屈服值为 KN 极限抗拉强度值。
5.将已拉断的试件两端在断裂处对齐，尽量使其轴线位于同一条直线上，测量试件拉断后的标距长度251mm 。
6.同样的方法做完第二根钢筋，记录破坏荷载。
屈服值为 极限抗拉强度值167KN7.打扫实验室清洁卫生。
二、冷弯实验步骤1.将钢筋放在试验机验机平台支辊上，调整冷弯冲头接近钢筋。
平稳地加荷（5-10KN/s ），钢筋弯曲至规定角度（90°或180°）后，停止冷弯，见下图。
数显峰钢筋断面标距点上夹下夹标距点 标距点冷弯冲头支辊支辊90°弯曲2.结果评定在常温下，在规定的弯曲角度下（90°或180°）对钢筋进行弯曲，检测两根弯曲钢筋的外表面，若无裂纹、断裂或起层，即判定钢筋的冷弯合格，否则冷弯不合格 三、原始数据记录评定 级别公称直径（mm ） 面积（mm 2）屈服点（KN ） 抗拉强度（KN ） 原始长度 拉伸后的长度 冷弯 HRB33520200 251 合格20200244 合格1.钢筋的屈服点s 和抗拉强度b 按下式计算：式中 s σ、b σ——分别为钢筋的屈服点和抗拉强度（MPa ）；s F 、b F ——分别为钢筋的屈服荷载和最大荷载（N ）；A ——试件的公称横截面积（mm 2）第一根：s σ ==393 Mpa>335 MPab σ ==499 Mpa>455 Mpa第二根：s σ == Mpa>335 MPab σ == Mpa>455 Mpa180°弯曲2.钢筋的伸长率5δ或10δ按下式计算如果直接测量所求得的伸长率能达到技术条件要求的规定值，则可不采用移位法。
钢筋试验报告
钢筋试验报告一、实验目的。
本次实验旨在对钢筋进行力学性能测试，包括拉伸试验、弯曲试验和冲击试验，以评估钢筋的材料强度和耐久性，为工程建设和材料选型提供依据。
二、实验材料和方法。
1. 实验材料，选取标准规格的HRB400钢筋作为实验样品。
2. 实验方法：(1) 拉伸试验，将钢筋样品固定在拉伸试验机上，施加逐渐增大的拉力，记录应力-应变曲线并计算材料的屈服强度和抗拉强度。
(2) 弯曲试验，采用万能试验机进行弯曲试验，测定钢筋的弯曲强度和变形性能。
(3) 冲击试验，使用冲击试验机对钢筋进行冲击试验，评估其抗冲击性能。
三、实验结果。
1. 拉伸试验结果表明，HRB400钢筋的屈服强度为360MPa，抗拉强度为500MPa，符合设计要求。
2. 弯曲试验显示，钢筋在受力时表现出较好的弯曲性能，无明显的断裂和变形。
3. 冲击试验结果表明，钢筋具有良好的抗冲击性能，能够在受到冲击载荷时保持稳定。
四、实验分析。
根据实验结果分析，HRB400钢筋具有较高的屈服强度和抗拉强度，弯曲性能良好，以及良好的抗冲击性能，适用于工程建设中的混凝土加固和钢筋混凝土结构中的使用。
五、实验结论。
本次钢筋试验结果表明，HRB400钢筋具有良好的力学性能，能够满足工程建设的要求，可作为混凝土加固和钢筋混凝土结构的理想材料之一。
六、实验建议。
在工程实际应用中，应根据具体的工程要求和设计标准，合理选择钢筋材料，并在施工过程中严格按照相关规范进行使用和加工，确保工程质量和安全。
七、致谢。
感谢实验中提供支持和帮助的相关人员，使本次实验能够顺利进行并取得有效结果。
以上为钢筋试验报告内容，谢谢阅读。
钢筋拉伸试验
度(或强度极限)，它是衡量材料强度的又一个重要指标。
精选ppt
10
抗拉强度与屈服强度之比（强屈比）σb／σs是 评价钢材使用可靠性的一个参数。 强屈比愈大，钢材受力超过屈服点工作时可靠 性越大，安全性越高，但是，强屈比太大，钢 材强度的利用率偏低，浪费材料。 强屈比≥1.25 超屈比是钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标 准值的比值，不应大于1.30。
、 值越大，其塑性越好。一般把 ≥5％的材 料称为塑性材料，如钢材、铜、铝等；把 <5％的
材料称为脆性材料，如铸铁、混凝土、石料等。
精选ppt
14
钢筋拉伸试验
精选ppt
1
一、试件和实验条件
精选ppt
2
二、试件仪器
精选ppt
3
二、试件仪器精选ppt4、低碳钢拉伸曲线精选ppt
5
三、低碳钢拉伸曲线
精选ppt
6
低碳钢受拉的应力-应变图
精选ppt
7
(1)弹性阶段 比例极限σp
oa段是直线，应力与应变在此段成正比关系，材料符合虎克
定律，直线oa的斜率 tanE就是材料的弹性模量，直线
部分最高点所对应的应力值记作σp，称为材料的比例极限。 曲线超过a点，图上ab段已不再是直线，说明材料已不符合虎 克定律。但在ab段内卸载，变形也随之消失，说明ab段也发 生弹性变形，所以ab段称为弹性阶段。b点所对应的应力值记 作σe ，称为材料的弹性极限。 弹性极限与比例极限非常接近，工程实际中通常对二者不作 严格区分，而近似地用比例极限代替弹性极限。
允许构件发生塑性变形，并把塑性变形作为塑性材料破
坏的标志，所以屈服点 s 是衡量材料强度的一个重要指
标。
精选ppt
精选ppt
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抗拉强度与屈服强度之比（强屈比）σb／σs是 评价钢材使用可靠性的一个参数。 强屈比愈大，钢材受力超过屈服点工作时可靠 性越大，安全性越高，但是，强屈比太大，钢 材强度的利用率偏低，浪费材料。 强屈比≥1.25 超屈比是钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标 准值的比值，不应大于1.30。
、 值越大，其塑性越好。一般把 ≥5％的材 料称为塑性材料，如钢材、铜、铝等；把 <5％的
材料称为脆性材料，如铸铁、混凝土、石料等。
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钢筋拉伸试验
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(1)弹性阶段 比例极限σp
oa段是直线，应力与应变在此段成正比关系，材料符合虎克
定律，直线oa的斜率 tanE就是材料的弹性模量，直线
部分最高点所对应的应力值记作σp，称为材料的比例极限。 曲线超过a点，图上ab段已不再是直线，说明材料已不符合虎 克定律。但在ab段内卸载，变形也随之消失，说明ab段也发 生弹性变形，所以ab段称为弹性阶段。b点所对应的应力值记 作σe ，称为材料的弹性极限。 弹性极限与比例极限非常接近，工程实际中通常对二者不作 严格区分，而近似地用比例极限代替弹性极限。
允许构件发生塑性变形，并把塑性变形作为塑性材料破
坏的标志，所以屈服点 s 是衡量材料强度的一个重要指
标。
精选ppt
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颈缩阶段
性能指标σs 、σb、δ。
ζ
ζs b ζb -------• -----
屈服强度σs =FS / A
• S
抗拉强度σb =Fb / A
伸长率δ＝(L1-L0)/L0
ζ-ε曲线
ε
第四步数据处理(45分钟)
1、计算屈服强度fy，按式（7-2）计算试件的屈服强度： fy=Fs/Ao 7-2
在，这些非金属夹杂物，降低了钢材的力学性质，特别是 严重降低了钢的韧性，并能促进时效，降低可焊性 。
4、硅和锰是在炼钢时为了脱氧去硫而有意加入的元素。通
过脱氧去硫，消减了钢材的热脆性，并改善了热加工性能 。其余的锰溶于铁素体中，使晶格歪扭阻止滑移变形，从
而显著地提高了钢的强度。
5、钒、铌、钛 这些均是常用的合金元素，作为炼钢时的强脱氧剂，还能 细化晶粒，提高钢材的强度，改善韧性和可焊性。
，F表示细晶粒热轧钢筋。热轧带肋钢筋分 HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、 HRB500和HRBF500六个牌号。
三、项目实施的路径与步骤
(一)项目路径
第 一 步
取样
仪器准备、试件制作 第 二 步
第 三 步
拉伸检测
第 四 步
数据处理
(二)项目步骤
第一步取样 (20分钟)
六、项目作业 某工程用钢筋HRB400 d=14mm，测得屈服荷载Fs=67.8KN；抗拉荷载 Fu=92.3KN，求该钢筋的屈服强度和抗拉强度。
七、项目拓展 延伸率测试：若上述试验中某组试件L0=80 mm，断裂后L1= 94mm ，求该钢筋的延伸率δ。
2、磷与碳相似，能使钢的屈服点和抗拉强度提高，塑性和韧性下
降，显著增加钢的冷脆性。硫在钢材中以FeS形式存在，FeS是一种 低熔点化合物，当钢材在红热状态下进行加工或焊接时，FeS已熔 化，使钢的内部产生裂纹，这种在高温下产生裂纹的特性称为热脆 性。
3、氧和氮都能部分溶于铁素体Fra bibliotek，大部分以化合物形式存
理论链接 1 钢筋的牌号
热轧带肋钢筋是经热轧成型，横截面通常为圆
形，表面带有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的 横肋的成品钢筋，俗称螺纹钢。粗糙的表面可提 高混凝土与钢筋之间的握裹力，其牌号的表示是 由字母HRB或HRBF和屈服强度特征值构成，HRB
是热轧带肋钢筋（Hotrolled Ribbed Bars）的缩写
式中 fy————屈服强度，MPa
Fs————屈服点荷载，N； Ao————试件的公称横截面积，m㎡
2、计算抗拉强度fu，按式（7-3）计算试件的抗拉强度：
fu=Fu/Ao 式中 fu————抗拉强度，MPa 7-3
Fu————最大荷载，N；
Ao————试件的公称横截面积，m㎡
理论链接 3 钢材的化学成分
自评，在自评的基础上，由木组的同学互评，最
后由教师进行总结评分。
五、项目实施过程中可能出现的问题及对策
问题：屈服强度按式(7-2)计算，但计算出的结果 和其他组相差很大。 原因：单位没统一。 解决措施 公式 (7-2)中屈服荷载Fs用N，公称横截 面积Ao用mm2，屈服强度就是MPa。
理论链接 2 钢材的冶炼、分类
冶炼:为了得到加工性能良好的钢材，需将生铁进一步高温冶炼， 主要原理就是将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到一定限 度，同时把P、S、N、O等其它杂质含量也降低到允许的范围内。
分类：
(1)按化学成分可分为碳素钢、合金钢。 (2)按质量等级可分为普通质量钢、优质钢和高级优质钢。
项目十二 钢筋抗拉试验
一、项目要求
某小学教学楼，框架三层，建筑面积4103平 方米。钢筋总用量210吨，其中HPB300 d=10mm,42吨，绑扎连接；HRB400 d=10mm,54 吨，绑扎连接；HRBF400 d=16mm,58吨，电渣压 力焊；HRBF400 d=20mm,56吨，电渣压力焊。 试对该教学楼钢筋进行抗拉性能检测。
四、项目实施 劳动组织形式 本项目实施中，对学生进行分组， 学生6-8人组成一个工作小组。组长对每名组员进 行任务分配，任务分配表见表7-6。各小组制订出 实施方案及工作计划，组长协助教师参与指导本 组学生学习，检查项目实施进程和质量，制定改 进措施，共同完成项目任务。 项目评价 按时间、质量、安全、文明、环保要求 进行考核。学生按照表7-7进行项目考核评分，先
(3)按冶炼方法可分为空气转炉钢、氧气转炉钢、平炉钢和电炉
钢等。 (4)按冶炼过程中钢的脱氧程度不同可分为：脱氧充分的镇静钢
和特殊镇静钢（代号分别为Z和TZ）、脱氧不充分的沸腾钢（代
号为F）和介于两者之间的半镇静钢（代号是b）。
第三步拉伸检测(60分钟)
操作步骤： 1、将试件固定在试验机夹头内。关闭送油阀、回油阀， 开动试验机，调整试验机读数，使原始读数为零。 2、打开送油阀进行拉伸，拉伸速度为：屈服前，应力增 加速率按规定，并保持试验机控制器固定于这一速率位置 上，直至该性能测出为止，屈服后或只需测定抗拉强度时 ，试验机活动夹头在荷载下的移动速度不大于试样平行长 度一半每分钟。 3、拉伸中，注意观察屈服点荷载Fs，并记载。
第二步仪器准备、制作试件(40分钟)
1、仪器准备(20分钟)
a、万能试验机 600B 微机屏显液压式 b、游标卡尺 0-—100mm
c、连续式标点机
BD-Ⅱ型
d、卷尺
2M
2、制作试件 (20分钟)
抗拉试验用钢筋试件一般不经过车削加工，可以用两个或一系列等 分小冲点或细画线标出原始标距（标记不影响试样断裂），测量标距长 度L0 (精确至0.1mm)
钢是铁碳合金，除了主要含有铁和碳外，由于原料、燃料、
冶炼过程等因素使其中还有少量的难以除净的元素，如硅、氧、硫 、磷、氮等。另外，在合金钢的生产过程中，为了改善钢材的性能
而有意加入一些元素，如锰、硅、钒、钛等。
1、碳是决定钢材性质的主要元素。随着含碳量的增加，钢材的强 度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低。
4、向试件连续施荷直至拉断，读出最大荷载Fu，关闭送 油阀，打开回油阀，关闭试验机。
钢材拉伸的四个阶段
OP—弹性变形阶段
PS—屈服阶段 Sb—强化阶段 bk—颈缩断裂阶段
钢筋拉伸的四个阶段及特征
阶
段
特
征
弹性阶段
屈服阶段 强化阶段
应力增加,应变增加,并且应力与应变成正比 应力不增加,应变增加,发生屈服现象,屈服点σs 应力增加,应变增加,但不成正比,抗拉强度σb 应力降低,应变增加,发生颈缩现象后被拉断
二、项目分析
由于拉伸是建筑钢材的主要受力形式，所以 抗拉性能是表示钢材性能和选用钢材的重要指标 ，一般可通过拉伸试验来测定，以屈服强度fy、抗 拉强度fu和伸长率δ等指标来表示。本项目中钢筋
HPB300 d=10mm；HRB400 d=10mm；
HRBF400 d=16mm；HRBF400 d=20mm都需要 做抗拉性能检测。