钢筋拉伸试验 (2)
钢筋拉伸实验
钢筋拉伸实验一、实验目的了解钢筋在纯拉应力条件下直至破坏的整个过程；了解拉伸过程的四个阶段，即弹性阶段，屈服阶段，强化阶段和颈缩阶段；掌握钢筋拉伸试验的荷载位移曲线，从图中得出上、下屈服强度；计算钢筋的断后伸长率、断面收缩率。
二、实验设备万能材料试验机（示值误差不大于1％）、游标卡尺（精度为0.1mm）。
三、实验步骤1.钢筋试件一般不经切削。
图1 试件示意图a—直径；l—标距长度；h1—（0.5～1）a；h—夹头长度2.在试件表面，选用小冲点、细划线或有颜色的记号做出两个或一系列等分格的标记，以表明标距长度，测量标距长度l0（l0=10a或l0=5a）（精确至0.1 mm）。
调整试验机测力度盘的指针，对准零点，拨动副指针与主指针重叠。
3.将试件固定在试验机的夹具内，开动试验机机进行拉伸。
屈服前，应力增加速度按表1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；测定抗拉强度时，平行长度的应变速率不应超过0.008/s。
应力速率（N/mm2）·s-1材料弹性模量（Mpa）最小最大＜150000 2 20≥150000 6 604.钢筋在拉伸试验时，读取测力度盘指针首次回转前指示的恒定力或首次回转时指示的最小力，即为屈服点荷载F s（N）；钢筋屈服之后继续施加荷载直至将钢筋拉断，从测力度盘上读取试验过程中的最大力F b（N）。
5.拉断后标距长度L1（精确至0.1mm）的测量。
将试件断裂的部分对接在一起使其轴线处于同一直线上。
如拉断处到邻近标距端点的距离大于l0/3时，可直接测量两端点的距离；如拉断处到邻近的标距端点的距离小于或等于l0/3时，可用移位方法确定l1：在长段上从拉断处O点取基本等于短段格数，得B点，接着取等于长段所余格数（偶数）之半得C点；或者取所余格数（奇数）减1与加1之半，得到C与C1点，移位后的l1分别为AO+OB+2BC或AO+OB+BC+BC1（如图2所示）。
钢筋拉伸试验讲义
钢筋原材拉伸检验方法一、检验依据GB 1499.1-2017 钢筋混凝土用钢第1部分热轧光圆钢筋GB 1499.2-2018 钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋GB／T228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T 28900-2012 钢筋混凝土用钢材试验方法GB/T 232-2010 金属材料弯曲试验方法二、检测环境对于试验温度一般要求在10℃-35℃之间,对于有严格要求的在23℃±5℃之间; 三．样品领取检查样品的外观情况、长度情况,核对试验样品上的牌号、标示,核对样品标签;四．仪器设备1、钢筋拉伸试验机及不同规格夹具2、冷弯试验机及不同规格弯头3、砂轮机4、连续式标距打点机等间距10mm或5mm5、钢尺、电子秤6、烘箱7、清理卫生的工具等等;五．试验前的准备工作1、查看温湿度计,室内温度是否满足试验需求；2、穿戴手套、做好个人安全防护；3、检查仪器是否异常、油缸油量、检定日期并将仪器器预热5～10min ；4、填写使用记录等; 六．试验步骤1.重量偏差试验1、接通电源,进行砂轮机空转调试后,将钢筋稳妥夹紧,缓缓将钢筋两端磨平至试验所需平整度；2、将钢筋放置工作平台上,用符合精度的钢尺逐支测量试样长度并记录精确至1mm ；3、将测量好的试样编号,准确称量每支试样重量并记录精确至1g,测量试样总重量时,应精确到不大于总重量的1%试验数量:5支,长度：大于500mm ；4、钢筋实际重量与公称重量的偏差%按下方公式计算：%100称重量×试样总长度)称重量×试样总长度(-试样实际总重量⨯=公公重量偏差检验结果的数值修约与判定应符合YB/T081钢筋应修约至5MPa 的规定; 计算公式中公称重量应根据受检样品的公称直径从表2查找： 公称横截面面积与公称重量钢筋的公称横截面面积与公称重量列于表2;表 2公称直径,mm公称横截面面积,mm 2理论重量,kg/m6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 5028.27 50.27 78.54 113.1 153.9 201.1 254.5 314.2 380.1 490.9 615.8 804.2 1 018 1 257 1 9640.222 0.395 0.617 0.888 1.21 1.58 2.00 2.47 2.98 3.85 4.83 6.31 7.99 9.87 15.425、检测钢筋的实际重量与理论重量的允许偏差应符合下方表4的规定;检测结果参照下表判定表 42.,20断口在标距外,而且断后伸长率小于规定最小值；②试验期间设备发生故障,影响了试验结果;3.冷弯性能试验180°1、根据钢材类型、公称直径选择符合规范要求的弯心直径；HPB300,d=a；其它规格钢筋见GB/T1499.2-2018表7;GB/T1499.2-2007表72、将试样安装在冷弯试验机上,让弯曲压头的底中心线在试样中心位置；3、开启试验机,打开控制系统,选择操作方式手动或自动；4、缓慢均匀地加荷,将钢筋弯曲至规定角度90°或180°,停止加荷,缓缓卸掉压力；5、小心取下试样,仔细观察弯曲钢筋的外表面,若无裂纹、断层或起层,即判定该试样的冷弯合格,否则冷弯不合格；记录检测的实际情况,若无缺陷情况记录,可记录为完好试验数量：2支长度：350mm左右;4、反向弯曲性能试验反向弯曲试验的弯芯直径比弯曲试验相应增加一个钢筋公称直径,先正向弯曲90°再反向弯曲20°,两个弯曲角度均在去载之前测量,经反向弯曲试验后,弯曲部位表面不。
钢筋拉伸试验
%
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。
值越大，其塑性越好。一般把 ≥5％的材 、
(3)强化阶段 抗拉强度
b
经过屈服阶段后，曲线从 c 点又开始逐渐上升，说
明要使应变增加，必须增加应力，材料又恢复了抵抗变 形的能力，这种现象称作强化，ce段称为强化阶段。曲 线最高点所对应的应力值记作 b ，称为材料的抗拉强 度(或强度极限)，它是衡量材料强度的又一个重要指标。
抗拉强度与屈服强度之比ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
段
塑性指标 试件拉断后，弹性变形消失，但塑性变形仍保 留下来。工程上用试件拉断后遗留下来的变形 表示材料的塑性指标。常用的塑性指标有两个:
L1 L 伸长率: 100 % L A A1 100 断面收缩率 : A L —试件拉断后的标距
L —是原标距 A1 —试件断口处的最小横截面面积 A —原横截面面积。
应力没有增加，而应变依然在增加，材料好像失去了抵
抗变形的能力，把这种应力不增加而应变显著增加的现 象称作屈服， bc段称为屈服阶段。屈服阶段曲线最低点 所对应的应力
s
称为屈服点(或屈服极限)。在屈服
阶段卸载，将出现不能消失的塑性变形。工程上一般不
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。
钢筋拉伸试验
H：热轧；R：带肋；B：钢筋；F：细晶粒； C:冷加工；P：光圆；E：抗震 HRB335E ？ 通常称HPB300为一级钢筋，HRB335为二级 钢筋，HRB400为三级钢筋。
(4)缩颈断裂阶段
曲线到达e点前，试件的变形是均匀发生的，曲线到
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。
(2)屈服阶段 屈服点 s
曲线超过b点后，出现了一段锯齿形曲线，这—阶段 应力没有增加，而应变依然在增加，材料好像失去了抵 抗变形的能力，把这种应力不增加而应变显著增加的现 象称作屈服，bc段称为屈服阶段。屈服阶段曲线最低点
一、试件和实验条件
二、试件仪器
二、试件仪器
三、低碳钢拉伸曲线
三、低碳钢拉伸曲线
低碳钢受拉的应力-应变图
(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tan E 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。
所对应的应力 s 称为屈服点(或屈服极限)。在屈服
阶段卸载，将出现不能消失的塑性变形。工程上一般不 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。
(3)强化阶段 抗拉强度 b
经过屈服阶段后，曲线从c点又开始逐渐上升，说
钢筋原材拉伸试验方法
钢筋原材拉伸试验方法1.仪器设备①万能材料试验机及不同规格夹具。
②连续式标距打点机。
③钢尺。
2.试样准备原始标距L o的标记：在试样自由长度范围内，均匀划分为10mm或5mm 的等间距标记。
可以用标点机进行打点标距。
3.试验步骤①将试样夹紧在试验机上后，进行加荷。
②屈服强度的测定：试验机平稳加荷，控制速率在6～60MPa/s（可参照表中力值数据）在显示盘数值第一次出现回落时的最大读数，将其除以试件原始横截面积（S O）得到下屈服强度。
③继续平稳加载，直至试件破坏或钢筋出现颈缩现象，停止加载。
④测定断后伸长率，应将试件断裂的部分仔细地配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件断裂部分适当接触后测量试件断后标距（测量区的范围应处于距离断裂处至少5d）。
原则上只有断裂处与最接近的标距标记的距离不小于原始标距的三分之一情况方为有效。
但断后伸长率大于或等于规定值，不管断裂位置处于何处测量均为有效。
4.结果计算抗拉强度按下式计算：R m=F b/S o 伸长率按下式计算：δ=（L1-L0）/L0*(100%)式中： R m――抗拉强度，计算精确至5MPa F b――极限荷载值，kNδ――伸长率，计算精确至0.5%L0――试样原标距长度，mmL1――试样拉断后标距长度，准确到0.25mmS0――试样原横截面积，mm2试验出现下列情况之一者，试验结果无效，应补做同样数量试样的试验：①试样断标距外或在机械刻线的标距标记上，而且断后伸长率小于规定最小值；②试验期间设备发生故障，影响了试验结果任何检验如有某一项试样结果不符合标准要求，则从同一批中再取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验。
复验结果（包括该项试验所要求的任一指标）即使有一个指标不合格，则该批视为不合格。
钢筋拉伸试验屈服强度，极限抗拉强度，伸长率应符合下表要求。
最新钢筋拉伸试验
A L1 —试件拉断后的标距
L —是原标距 A1 —试件断口处的最小横截面面积 A —原横截面面积。
、 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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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。
H：热轧；R：带肋；B：钢筋；F：细晶粒； C:冷加工；P：光圆；E：抗震 HRB335E ？ 通常称HPB300为一级钢筋，HRB335为二级 钢筋，HRB400为三级钢筋。
(4)缩颈断裂阶段
曲线到达e点前，试件的变形是均匀发生的，曲线到
达e点，在试件比较薄弱的某一局部(材质不均匀或有缺 陷处)，变形显著增加，有效横截面急剧减小，出现了 缩颈现象，试件很快被拉断，所以ef段称为缩颈断裂阶 段
塑性指标 试件拉断后，弹性变形消失，但塑性变形仍保 留下来。工程上用试件拉断后遗留下来的变形 表示材料的塑性指标。常用的塑性指标有两个:
钢筋拉伸试验
二、试件仪器
二、试件仪器
三、低碳钢拉伸曲线
三、低碳钢拉伸曲线
低碳钢受拉的应力-应变图
(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
钢筋拉伸试验计算
钢筋拉伸试验计算1.横截面积按下式计算：S O=∏r2或S O=1/4∏d2（式中S O为式样横截面积）2.上屈服点或下屈服点按下式计算：Q S=F S/ S O(式中Q S为屈服点、F S为屈服力)Q SU= F SU/ S O(式中Q SU为上屈服点、F SU为上屈服力)Q SL= F SL/ S O(式中Q SL为下屈服点、F SL为下屈服力)3.抗拉强度按下式计算：Q b=F b/ S O(式中Q b为抗拉强度、F b为最大力)4.式样断后伸长率按下式计算：δ=（L1-L O）/L O×100(式中δ为断后伸长率、L1式样拉断后标距、L O式样原本标距)JIS Z 2241(2004)金属材料拉伸试验方法具体标准时什么？3 定义JIS G 0202中规定相关定义和以下定义适用于本标准：a)标距【gauge length】测量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。
1)原始标距【original gauge length(Lo)】施力前的试样标距。
2)断后标距【final gauge length(Lu)】试样断裂后的标距。
b)引伸计标距【extensometer gauge length(Le)】用引伸计测量试样伸长时所用试样的平行长度部分长度（这个长度不同于Lo，应该比b、d或管状试样的外径大，但是要比试样平行长度部分短。
这里，b：板状试样平行部分的宽度，或从管材轴向上截取的试样的平均宽度，或棒状试样的宽度。
d：圆形截面试样的直径。
c)伸长【elongation】试验期间任一时刻原始标距的增量。
d)伸长率(%)【percentage elongation】原始标距的伸长与原始标距(Lo)之比的百分率。
1)残余延伸率(%)【percentage permanent elongation】卸载后原始标距的伸长与原始标距(Lo)之比的百分率。
2)断后伸长率(%)【percentage elongation after fracture(A)】断后标距的残余伸长（Lu－Lo）与原始标距（Lo）之比的百分率。
钢筋拉伸试验方法
钢筋拉伸试验方法：1、 钢筋取样：试样应从不同根钢筋上截取500mm 长、5根，300mm ～350mm 长2根（标准规定5根，实际取7根，因检测单位一般没有截断较粗钢筋设备）。
2、 5根500mm 长钢筋先做重量偏差检验；2根300mm ～350mm长钢筋做弯曲试验；3、 重量偏差检验后取其中两根做拉伸试验；4、 拉伸试验设备：(1)钢筋标距打印机(2)万能试验机（相对误差为±0.01KN(3)游标卡尺(分辨率优于0.1mm)(4)钢卷尺、直尺5、做HRB400E22钢筋的拉伸试验（二根）：（1）用钢筋标距打印机在2根钢筋全长分别打标记，10mm 的间隔；（2）第一根钢筋：屈服力180KN ，180000N/380mm 2，R 0eL =474Mpa 抗拉力232KN ，232000N/380mm 2，R 0m =610Mpa1N/ mm 2=1Mpa ；最大力下总伸长率A gt （%）=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+-E 0m R L 0L L ⨯100=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+-5102610120100120⨯100 ≈17.0%断后伸长率A （%）=00L L L -'=≈-10010013333.3%注：最大力下总伸长率测量区与断后伸长率的测量区不同。
（3）第二根钢筋：屈服力169KN ，169000N/380mm 2，R 0eL =445Mpa 抗拉力230KN ，230000N/380mm 2，R 0m =605Mpa最大力下总伸长率A gt （%）=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+-E 0m R L 0L L ⨯100=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+-5102605120100115⨯100≈13.6%断后伸长率A （%）= 00L L L -'=≈-10010012525%钢筋受拉直至破坏，经历四个阶段：应力—应变（σ—ε关系图）1、弹性阶段2、屈服阶段3、强化阶段4、颈缩阶段。
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1.钢筋取样和制样方法
钢筋批量为：由同一厂别、同一炉号、同一规格、同一交货状态、同一进场时间为一验收批。钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋、低碳钢热轧圆盘条、余热处理钢筋每批数量不大于60t，取一组试样。冷轧带肋钢筋，每批数量不大于50t，取一组试样。各类钢筋每组试样数量参见表1-1，试件截取长度为：
抗拉强度可以采用图解法或指针法测定。
对于呈现明显屈服（不连续屈服）现象的金属材料，从记录的力-延伸或力-位移曲线图，如图1-4，或从测力度盘，读取过了屈服阶段之后的最大力；对于呈现无明显屈服（连续屈服）现象的金属材料，从记录的力－延伸或力－位移曲线图，或从测力度盘，读取试验过程中的最大力。最大力除以试样原始横截面积（a）得到抗拉强度（σb）。
3.试验方法
（1）试验准备
首先测量试样标距两端和中间这三个截面处的尺寸，对于圆试样，在每一横截面内沿互相垂直的两个直径方向各测量一次，取其平均值。用测得的三个平均值中最小的值计算试样的原始横截面面积a
（2）上屈服强度和下屈服强度的测定。
图解方法：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时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，得到上屈服强度和下屈服强度。仲裁试验采用图解方法。
测量时，将试样断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上。对于圆形横截面试样，在缩颈最小处相互垂直方向测量直径，取其算术平均值计算最小横截面积；对于矩形横截面试样，测量缩颈处的最大宽度和最小厚度，两者之乘积为断后最小横截面积。断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%。
原始横截面积a0与断后最小横截面积a1之差除以原始横截面积的百分率得到断面收缩率ψ。
（2）引伸计（图1-2）
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。
（3）试样尺寸测量仪器
可根据试样尺寸测量精度的要求，选用相应精度的任一种量具或仪器，如游标卡尺、螺旋千分尺等。
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
低碳钢热轧圆盘条
1根
2根
余热处理钢筋
2根
2根
冷轧1各类钢筋每组试件数量
拉伸试件：l≥10d+200mm
冷弯试件：l≥5d+150mm
凡表中规定取两个试件的，均应从两根（或两盘）中分别切取，每根钢筋上切取一个拉力试件、一个冷弯试件。低碳钢热轧圆盘条，冷弯试件应取自同盘的两端。试件切取时，应在钢筋或盘条的任意一端截去500mm后切取。
2.仪器设备
（1）万能试验机（图1-1）
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。
指针方法：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时瞬时效应时屈服阶段中指示的最小力和首次停止转动的指示的恒定力。将其分别除以试样原始横截面积，得到上屈服强度和下屈服强度（σs）。
可以使用自动装置（如微处理机等）或自动测试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
（3）抗拉强度测定
可以使用自动装置（如微处理机等）或自动测试系统测定上抗拉强度，可以不绘制拉伸曲线图。
（4）断后伸长率的测定
为了测定断后伸长率，应将试样断裂的部分仔细地配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。对于小横截面试样和低伸长率试样更应注意这一点。
（5）断面收缩率的测定