钢筋拉伸试验
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混凝土用热轧钢筋拉伸试验
1. 混凝土用热轧光圆钢筋及带肋钢筋牌号及公称直径、横截面面积
(1)钢筋的牌号及其含义
类别 牌号 牌号构成 英文字母含义
热轧光圆钢筋 HPB235 由HPB+屈服强度特征值构成 HPB—热轧光圆钢筋的英文(Hot rolled
Plain Bars)缩写。 HPB300
普通热轧带肋钢筋 HRB335
由HRB+屈服强度特征值构成 HRB—热轧带肋钢筋的英文(Hot rolled
Ribbed Bars)缩写。 HRB400
HRB500
细晶粒热轧带肋钢筋 HRBF335
由HRBF+屈服强度特征值构成 HRBF—热轧带肋钢筋的英文缩写后加“细的英文”(Fine)首位字母。 HRBF400
HRBF500
(2)钢筋的公称直径、横截面面积
类别 公称直径/mm 公称横截面面积/mm2 公称直径/mm 公称横截面面积/mm2
热轧光圆钢筋 5.5 23.76 14 153.9
6.5 33.18 16 201.1
8 50.27 18 254.5
10 78.54 20 314.2
12 113.1 热轧带肋钢筋 6 28.27 22 380.1
8 50.27 25 490.9
10 78.54 28 615.8
12 113.1 32 804.2
14 153.9 36
1018
16 201.1 40 1257
18 254.5 50 1964
20 314.2
注:理论重量按密度为7.85 g/cm3计算。
2. 组批规则和取样方法
(1)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。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。
(2)取样方法
每批钢筋的检验项目,取样方法和试验方法应符合下表的规定:
钢筋种类 每组试件数量
拉伸试验 弯曲试验
热轧带肋钢筋 2根 2根 热轧光圆钢筋 2根 2根
取样方法为任选两根钢筋切取。
(3)试件要求
拉伸试件的长度L,分别按下式计算后截取:
拉伸试件:1022hhLL;
式中:L、wL——分别为拉伸试件和冷弯试件的长度(mm);
L0——拉伸试件的标距(mm);
h、h1——分别为夹具长度和预留长度(mm),h1=(0.5~1)a;
a——钢筋的公称直径(mm)。
对于光圆钢筋一般要求夹具之间的最小自由长度不小于350mm;
对于带肋钢筋,夹具之间的最小自由长度一般要求:25d时,不小于350mm;3225d时,不小于400mm;5032d时,不小于500mm。
2.主要仪器设备
(1)万能材料试验机:示值误差不大于1%。量程的选择:试验时达到最大荷载时,指针最好在第三象限(180°~270°)内,或者数显破坏荷载在量程的50%~75%之间。
(2)钢筋打点机或划线机、游标卡尺(精度为0.1mm)等。
3.试样制备
拉伸试验用钢筋试件不得进行车削加工,可以用两个或一系列等分小冲点或细划线标出试件原始标距,测量标距长度L0,精确至0.1mm,见图-1。根据钢筋的公称直径选取公称横截面积(mm2)。
图-1 钢筋拉伸试验试件
a-试样原始直径;L0-标距长度;h1-取(0.5~1)a;h-夹具长度
4.试验步骤
①将试件上端固定在试验机上夹具内,调整试验机零点,装好描绘器、纸、笔等,再用下夹具固定试件下端。
②开动试验机进行拉伸。拉伸速度为:屈服前应力增加速度为10MPa/s;屈服后试验机活动夹头在荷载下移动速度不大于0.5Lc/min,直至试件拉断。
③拉伸过程中,测力度盘指针停止转动时的恒定荷载,或第一次回转时的最小荷载,即为屈服荷载Fs(N)。向试件继续加荷直至试件拉断,读出最大荷载Fb(N)。
④测量试件拉断后的标距长度L1。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。
如拉断处距离邻近标距端点大于L0/3时,可用游标卡尺直接量出L1。如拉断处距离邻近标距端点小于或等于L0/3时,可按下述移位法确定L1:在长段上自断点起,取等于短段格数得B点,再取等于长段所余格数(偶数如图-2a)之半得C点;或者取所余格数(奇数如图-2b)减1与加1之半得C与C1点。则移位后的L1分别为AB+2BC或AB+BC+BC1。
图-2 用移位法计算标距
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。
5.结果评定
①钢筋的屈服点s和抗拉强度b按下式计算: 式中:s、b——分别为钢筋的屈服点和抗拉强度(MPa);
sF、bF——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(mm2)。
当s、b大于1000MPa时,应计算至10MPa,按“四舍六入五单双法”修约;为200~1000MPa时,计算至5MPa,按“二五进位法”修约;小于200MPa时,计算至1MPa,小数点数字按“四舍六入五单双法”处理。
②钢筋的伸长率5或10按下式计算:
式中:5、10——分别为aL50或aL100时的伸长率(精确至1%);
L0——原标距长度5a或10a(mm);
L1——试件拉断后直接量出或按移位法的标距长度(mm,精确至0.1mm)。
如试件在标距端点上或标距外断裂,则试验结果无效,应重做试验。
附:GB1499.1-2008及GB1499.2-2007规定,允许用下述方法测量钢筋在最大力下总伸长率。方法如下:
1
在试样自由长度范围内,均匀划分为10mm或5mm的等间距标记,标记的划分和测量应符合GB/T
228
2
按GB/T228
3
选择Y和V两个标记,这两个标记之间的距离在拉伸试验之前至少应为100mm。两个标记都应
当位于夹具离断裂点最远的一侧。两个标记离开夹具的距离都应不小于20mm或钢筋公称直径d(取二者之较大者);两个标记与断裂点之间的距离应不小于50mm或2d(取二者之较大者)。见图A1 图 A1
在最大力作用下试样总伸长率Agt(%)可按式A1
Agt =ERLLLm0×100
式中:
L——图A1所示断裂后的距离,单位为毫米(mm
L0——试验前同样标记间的距离,单位为毫米(mm);
Rm——抗拉强度,单位为兆帕(MPa
E——弹性模量,其值可取为2×105,单位为兆帕(MPa)。