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文檔簡介

1、第三節(jié)第三節(jié) 鋼材鋼材 鋼材的分類鋼材的分類 鋼材的主要力學(xué)性能鋼材的主要力學(xué)性能 橋梁用主要鋼材橋梁用主要鋼材 鋼筋檢測鋼筋檢測 預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋、鋼絲和鋼絞線檢測預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋、鋼絲和鋼絞線檢測 焊接鋼筋質(zhì)量檢測方法焊接鋼筋質(zhì)量檢測方法 鋼材的分類鋼材的分類一、按化學(xué)成分分一、按化學(xué)成分分碳素鋼碳素鋼 (含碳量)(含碳量) 低碳鋼低碳鋼 含碳量含碳量0.25; 中碳鋼中碳鋼 0.25 含碳量為含碳量為0.6; 高碳鋼高碳鋼 0.6 含碳量含碳量 2% 。合金鋼合金鋼 (含合金元素含量)(含合金元素含量) 低合金鋼低合金鋼 合金元素含量合金元素含量5; 中合金鋼中合金鋼 5 合金元素含

2、量合金元素含量10; 高合金鋼高合金鋼 10 合金元素含量。合金元素含量。建筑用鋼主要是普通碳素鋼和普通低合金鋼兩大類。建筑用鋼主要是普通碳素鋼和普通低合金鋼兩大類。 注意:化學(xué)成分對碳素鋼技術(shù)性能的影響注意:化學(xué)成分對碳素鋼技術(shù)性能的影響(一)(一) 碳素鋼的化學(xué)成分碳素鋼的化學(xué)成分1 1、主要成分:、主要成分: 鐵鐵(Fe)(Fe)和碳(和碳(C C)2 2、雜質(zhì)元素、雜質(zhì)元素 錳(錳(MnMn)、硅)、硅( (SiSi) )、磷、磷(P)(P)、硫、硫(S)(S)、氧、氧( (O O2 2) )、氮、氮( (N N2 2) )、氫、氫( (H H2 2) )等。等。 (二)影響內(nèi)容(二)

3、影響內(nèi)容1 1、碳(、碳(C C) 建筑鋼材含碳量不大于建筑鋼材含碳量不大于0.8%0.8% 在此范圍內(nèi)隨著碳含量提高,鋼材的強(qiáng)度和硬度相應(yīng)提高,在此范圍內(nèi)隨著碳含量提高,鋼材的強(qiáng)度和硬度相應(yīng)提高,而塑性、韌性和冷彎性能相應(yīng)降低。而塑性、韌性和冷彎性能相應(yīng)降低。2 2、當(dāng)碳的含量超過、當(dāng)碳的含量超過0.8%0.8% 當(dāng)碳的含量超過當(dāng)碳的含量超過0.8%0.8%以后,強(qiáng)度反而下降。碳還可顯著以后,強(qiáng)度反而下降。碳還可顯著降降低鋼低鋼材的可焊性材的可焊性,增加鋼的冷脆性和時效敏感性,降低抵增加鋼的冷脆性和時效敏感性,降低抵抗大氣銹蝕性抗大氣銹蝕性。二、按質(zhì)量(雜質(zhì)含量)分類二、按質(zhì)量(雜質(zhì)含量)分

4、類普通鋼普通鋼 含硫量含硫量0.055,含磷量,含磷量0.045;優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼 含硫量含硫量0.040,含磷量,含磷量0.035 0.040。三、根據(jù)鋼在冶煉過程中脫氧程度分類三、根據(jù)鋼在冶煉過程中脫氧程度分類沸騰鋼:脫氧不完全的鋼,化學(xué)成分和力學(xué)性能沸騰鋼:脫氧不完全的鋼,化學(xué)成分和力學(xué)性能不夠均勻、強(qiáng)度低、沖擊韌性和可焊性差。不夠均勻、強(qiáng)度低、沖擊韌性和可焊性差。鎮(zhèn)靜鋼:脫氧充分,化學(xué)成分均勻,機(jī)械性能好,鎮(zhèn)靜鋼:脫氧充分,化學(xué)成分均勻,機(jī)械性能好,品質(zhì)好,可用于承受沖擊荷載的重要結(jié)構(gòu)。品質(zhì)好,可用于承受沖擊荷載的重要結(jié)構(gòu)。半鎮(zhèn)靜鋼:脫氧程度及鋼的質(zhì)量介于上述兩者之半鎮(zhèn)靜鋼:脫氧程度及鋼的

5、質(zhì)量介于上述兩者之間。間。四、按用途的不同劃分四、按用途的不同劃分 結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼 用于建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)械制造等,一般為低、中碳鋼;用于建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)械制造等,一般為低、中碳鋼; 工具鋼工具鋼 用于各種工具,一般為高碳鋼;用于各種工具,一般為高碳鋼; 特殊鋼特殊鋼 具有各種特殊物理化學(xué)性能的鋼,如不銹鋼等。具有各種特殊物理化學(xué)性能的鋼,如不銹鋼等。 橋梁結(jié)構(gòu)對鋼材的要求:橋梁結(jié)構(gòu)對鋼材的要求: 具有高的強(qiáng)度、良好的塑形、韌性和可焊性具有高的強(qiáng)度、良好的塑形、韌性和可焊性。 問題:橋梁建筑用鋼材,鋼筋混凝土用鋼筋,就其用途分類問題:橋梁建筑用鋼材,鋼筋混凝土用鋼筋,就其用途分類來說,屬于(來說,屬于(

6、);就其質(zhì)量分類來說,屬于();就其質(zhì)量分類來說,屬于( ););按其含碳量的分類來說,屬于(按其含碳量的分類來說,屬于( )。)。 結(jié)構(gòu)鋼;結(jié)構(gòu)鋼; 普通鋼;普通鋼; 低碳鋼低碳鋼所以橋梁結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土用鋼筋是屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金所以橋梁結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土用鋼筋是屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼。結(jié)構(gòu)鋼。五、橋梁用鋼按其形狀分五、橋梁用鋼按其形狀分 型材型材 主要包括型鋼和鋼板,常用于鋼橋建筑;主要包括型鋼和鋼板,常用于鋼橋建筑; 棒材(或線材)棒材(或線材) 主要包括鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、主要包括鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線等,是鋼筋混凝土橋梁建筑中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線等,是鋼筋混凝土橋梁建筑

7、中使用的主材之一;使用的主材之一; 異型材(特種形狀)異型材(特種形狀) 為特殊用途而制作的,為特殊用途而制作的,如預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的錨具、夾具和大變形裝置如預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的錨具、夾具和大變形裝置中使用的異型鋼梁等。中使用的異型鋼梁等。鋼材的主要力學(xué)性能鋼材的主要力學(xué)性能 強(qiáng)度強(qiáng)度 塑性塑性 冷彎性能冷彎性能 硬度硬度 沖擊韌度沖擊韌度 耐疲勞性耐疲勞性 良好的焊接性良好的焊接性強(qiáng)強(qiáng) 度度1.強(qiáng)度是鋼材力學(xué)性能的主要指標(biāo),包括強(qiáng)度是鋼材力學(xué)性能的主要指標(biāo),包括屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度和和抗拉強(qiáng)抗拉強(qiáng)度度;2.屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度(屈服極限屈服極限) 開始喪失對變形的抵抗能力開始喪失對變形的抵抗能力 開始

8、開始產(chǎn)生大量的塑性變形時所對應(yīng)的應(yīng)力產(chǎn)生大量的塑性變形時所對應(yīng)的應(yīng)力;注意注意:中碳鋼和高碳鋼無明顯的屈服點(diǎn)中碳鋼和高碳鋼無明顯的屈服點(diǎn)-以殘余變形以殘余變形0.2%的的應(yīng)力為屈服強(qiáng)度(或測變形應(yīng)力為屈服強(qiáng)度(或測變形1%代)代)3.抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度-能承受的最大拉應(yīng)力,達(dá)極限時,完全喪失對能承受的最大拉應(yīng)力,達(dá)極限時,完全喪失對變形的抵抗能力而斷裂;變形的抵抗能力而斷裂;4.屈強(qiáng)比屈強(qiáng)比-屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度比值,表結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度比值,表結(jié)構(gòu)的可靠性可靠性和鋼和鋼材的材的有效利用率有效利用率。屈強(qiáng)比越小,可靠性越高,利用率低。屈強(qiáng)比越小,可靠性越高,利用率低??估瓘?qiáng)度抗拉強(qiáng)度 1.測

9、定方法:測定方法: 由由拉伸試驗拉伸試驗測出。測出。 2.低碳鋼在拉伸試驗中在外力作用下的變形一般可分為四個低碳鋼在拉伸試驗中在外力作用下的變形一般可分為四個階段:階段:彈性階段、彈性階段、屈服階段、屈服階段、強(qiáng)化階段強(qiáng)化階段 、 頸縮階段頸縮階段。3.低碳結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)力低碳結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)力-應(yīng)變圖應(yīng)變圖塑塑 性性 鋼材的塑性指標(biāo)有兩個:伸長率和斷面收縮率。鋼材的塑性指標(biāo)有兩個:伸長率和斷面收縮率。(1)伸長率(Elongation) 式中式中 n n伸長率(伸長率(% %);); L L0 0試樣的原標(biāo)距長度,單位為試樣的原標(biāo)距長度,單位為mmmm; L L1 1試樣拉斷時的標(biāo)距長度,單位為試樣拉

10、斷時的標(biāo)距長度,單位為mmmm; n n試樣長度與試件直徑之比試樣長度與試件直徑之比%100LLL001n說明:當(dāng)斷裂點(diǎn)在原始標(biāo)距以內(nèi)且離最近端的當(dāng)斷裂點(diǎn)在原始標(biāo)距以內(nèi)且離最近端的距離不小于原始標(biāo)距的三分之一時按上距離不小于原始標(biāo)距的三分之一時按上式計算式計算;否則按移位法計算。否則按移位法計算。具體參照金屬材料 室溫拉伸試驗方法 GB/T 228-2002執(zhí)行。( 2 ) 斷 面 收 縮斷 面 收 縮 率率(Reduction) 式中式中 斷面收縮率(斷面收縮率(%););A0試件原橫截面積試件原橫截面積A1試件拉斷處的橫截面積試件拉斷處的橫截面積與與越大,說明鋼材的塑性越好。越大,說明鋼材

11、的塑性越好。一般以一般以5%,10%為宜。為宜。冷彎性能冷彎性能1.1.定義:定義: 指鋼材在常溫下指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力承受彎曲變形的能力。2.2.測定方法:測定方法: 將條形鋼材試件以規(guī)定的彎心進(jìn)行試驗,彎曲至將條形鋼材試件以規(guī)定的彎心進(jìn)行試驗,彎曲至9090或或180180,檢查在彎曲處外面及側(cè)面有無裂紋、裂縫、斷裂等,檢查在彎曲處外面及側(cè)面有無裂紋、裂縫、斷裂等情況。情況。3.結(jié)論:結(jié)論: 彎曲角度愈大,彎心直徑與試件厚度的比值愈小,彎曲角度愈大,彎心直徑與試件厚度的比值愈小, 則表明冷彎性能愈好。則表明冷彎性能愈好。硬硬 度度1 1、定義:、定義: 鋼材抵抗硬物壓入表面的能

12、力稱為鋼材的硬度,亦即對局部鋼材抵抗硬物壓入表面的能力稱為鋼材的硬度,亦即對局部塑性變形的抗力。塑性變形的抗力。指抵抗塑性變形的能力指抵抗塑性變形的能力2 2、測定鋼材硬度的方法:、測定鋼材硬度的方法: 布氏硬度布氏硬度( (HB)HB)、洛氏硬度洛氏硬度( (HR)HR)和和維氏硬度維氏硬度( (HV)HV)三種。三種。3、布氏法的測定原理、布氏法的測定原理 利用直徑為利用直徑為D的淬火鋼球,以的淬火鋼球,以P的荷載將其壓入試件表面,的荷載將其壓入試件表面,經(jīng)規(guī)定的持續(xù)時間后卸除荷載。計算壓痕單位面積所承受的經(jīng)規(guī)定的持續(xù)時間后卸除荷載。計算壓痕單位面積所承受的荷載值即為布氏硬度。荷載值即為布

13、氏硬度。 HB=P/A 式中式中 HB布氏硬度;布氏硬度; P所受荷載所受荷載 A壓痕表面積壓痕表面積沖擊韌度沖擊韌度 1 1、定義:、定義: 鋼材抵抗瞬間鋼材抵抗瞬間沖擊荷載沖擊荷載而不破壞的能力稱為沖擊韌度而不破壞的能力稱為沖擊韌度衡量衡量抵抗脆性破壞的指標(biāo)抵抗脆性破壞的指標(biāo) 2 2、測定方法:、測定方法: 按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)試驗方法的按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)試驗方法的擺沖法擺沖法、橫梁式橫梁式來測定。來測定。 3 3、測定指標(biāo):、測定指標(biāo): 試件沖斷時缺口處單位面積上所消耗的能量為沖擊韌性指標(biāo)。試件沖斷時缺口處單位面積上所消耗的能量為沖擊韌性指標(biāo)。 4 4、計算方法:、計算方法: 0kAh)-mg

14、(Ha式中式中 ak鋼材的沖擊韌性;鋼材的沖擊韌性;擺錐質(zhì)量擺錐質(zhì)量重力加速度重力加速度,擺錐沖擊前后的高度擺錐沖擊前后的高度A0試件槽口處原截面積試件槽口處原截面積耐疲勞性耐疲勞性1.疲勞破壞疲勞破壞-若在交變應(yīng)力(隨時間作周期性交替若在交變應(yīng)力(隨時間作周期性交替變更的應(yīng)力)的反復(fù)作用下,往往在工作應(yīng)力遠(yuǎn)變更的應(yīng)力)的反復(fù)作用下,往往在工作應(yīng)力遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度時發(fā)生驟然斷裂小于抗拉強(qiáng)度時發(fā)生驟然斷裂2.耐疲勞性耐疲勞性-抵抗疲勞破壞的能力抵抗疲勞破壞的能力良好的焊接性良好的焊接性1.良好的焊接性良好的焊接性-指鋼材的連接部分焊接后力性能指鋼材的連接部分焊接后力性能不低于焊件本身不低于焊件本身

15、,以防止產(chǎn)生硬化脆性和內(nèi)應(yīng)力過以防止產(chǎn)生硬化脆性和內(nèi)應(yīng)力過大等現(xiàn)象大等現(xiàn)象橋梁建筑用主要鋼材橋梁建筑用主要鋼材1. 1. 碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼2. 2. 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼3. 3. 低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼4. 4. 橋梁用結(jié)構(gòu)鋼橋梁用結(jié)構(gòu)鋼一、碳素結(jié)構(gòu)鋼一、碳素結(jié)構(gòu)鋼1可加工成各種型鋼、鋼筋和鋼絲,適用于一般結(jié)構(gòu)和工程可加工成各種型鋼、鋼筋和鋼絲,適用于一般結(jié)構(gòu)和工程2構(gòu)件可進(jìn)行焊接、鉚接和栓接。構(gòu)件可進(jìn)行焊接、鉚接和栓接。3碳素結(jié)構(gòu)鋼都由氧氣轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐冶煉,一般以熱軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)鋼都由氧氣轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐冶煉,一般以熱軋(包括控軋)狀態(tài)交貨。(包括控軋)狀態(tài)交貨。(一)牌號和

16、符號(一)牌號和符號1 1牌號表示方法牌號表示方法 鋼的牌號由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級鋼的牌號由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號等四個部分按順序組成。符號、脫氧方法符號等四個部分按順序組成。 例如:例如:Q235-AF 2 2符號含義符號含義 Q Q鋼材屈服點(diǎn)鋼材屈服點(diǎn)“屈屈”字漢語拼音首位字母;字漢語拼音首位字母; A A、B B、C C、D D分別為質(zhì)量等級;分別為質(zhì)量等級; F F沸騰鋼沸騰鋼“沸沸”字漢語拼音首位字母;字漢語拼音首位字母; b b半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼“半半”字漢語拼音首位字母;字漢語拼音首位字母; Z Z鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼“鎮(zhèn)鎮(zhèn)”字漢語拼音首

17、位字母;字漢語拼音首位字母; TZ特殊鎮(zhèn)鋼特殊鎮(zhèn)鋼“特鎮(zhèn)特鎮(zhèn)”兩字漢語拼音首位字母。兩字漢語拼音首位字母。注:注:在牌號組成表示方法中,在牌號組成表示方法中,“Z”與與“TZ”符號予以省符號予以省略。略。 碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號 A:A:碳素結(jié)構(gòu)鋼按屈服點(diǎn)分為五個牌號碳素結(jié)構(gòu)鋼按屈服點(diǎn)分為五個牌號 Q195Q195、Q215Q215、Q235Q235、Q255Q255、Q275Q275。B:B:其牌號組成其牌號組成 由首位字母由首位字母+ +屈服點(diǎn)數(shù)值屈服點(diǎn)數(shù)值+ +質(zhì)量等級符號質(zhì)量等級符號(A A、B B、C C、D D)+ +脫氧方法符號脫氧方法符號(F-F-沸騰鋼;沸騰鋼;b-

18、b-半沸騰鋼;半沸騰鋼;Z-Z-鎮(zhèn)靜鋼;鎮(zhèn)靜鋼;TZ-TZ-特殊鎮(zhèn)靜特殊鎮(zhèn)靜鋼鋼; ;牌號中牌號中“Z”Z”和和“ “ TZ”TZ”符號可以省略。符號可以省略。 )等四部分按順序等四部分按順序組成。組成。 如如Q235-AFQ235-AF;表示屈服點(diǎn)為;表示屈服點(diǎn)為235MPa235MPa的的A A級沸騰鋼級沸騰鋼。(一)牌號和符號(一)牌號和符號3 3碳素結(jié)構(gòu)鋼的性能碳素結(jié)構(gòu)鋼的性能 A A 塑性好塑性好 B B 化學(xué)性能穩(wěn)定化學(xué)性能穩(wěn)定 C C 對軋制、加熱及驟冷的敏感性較小對軋制、加熱及驟冷的敏感性較小但與低合金鋼相比強(qiáng)度較低。但與低合金鋼相比強(qiáng)度較低。4 4碳素結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)用碳素結(jié)構(gòu)鋼的

19、應(yīng)用 由于五個牌號的性能不同,其用途也不同:由于五個牌號的性能不同,其用途也不同:Q195Q195、Q215Q215號鋼號鋼 塑性高,易于冷彎和焊接,但強(qiáng)度較低,故多用塑性高,易于冷彎和焊接,但強(qiáng)度較低,故多用于受荷載較小及焊接的構(gòu)件于受荷載較小及焊接的構(gòu)件;Q235Q235號鋼號鋼 具有較高的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性,易于焊接,具有較高的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性,易于焊接,且經(jīng)焊接及氣割后力學(xué)性能仍穩(wěn)定,有利于冷熱加且經(jīng)焊接及氣割后力學(xué)性能仍穩(wěn)定,有利于冷熱加工,故廣泛地用于橋梁構(gòu)件及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的工,故廣泛地用于橋梁構(gòu)件及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋等,是目前應(yīng)用最廣泛的鋼種;鋼筋等,是目前應(yīng)用

20、最廣泛的鋼種;Q255Q255、Q275Q275號鋼號鋼 屈服強(qiáng)度較高,但塑性、韌性和可焊性較差,可用屈服強(qiáng)度較高,但塑性、韌性和可焊性較差,可用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中配筋及鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和螺栓。于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中配筋及鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和螺栓。(二)技術(shù)要求(二)技術(shù)要求1牌號和化學(xué)成分牌號和化學(xué)成分 在保證鋼材力學(xué)性能符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定情況下,各牌號在保證鋼材力學(xué)性能符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定情況下,各牌號A級鋼的碳、硅錳含量和各牌號其他等級鋼的碳、錳含級鋼的碳、硅錳含量和各牌號其他等級鋼的碳、錳含量下限可以不作為交貨條件,但其含量(熔煉分析)量下限可以不作為交貨條件,但其含量(熔煉分析)應(yīng)在質(zhì)量證明書中注明。應(yīng)在質(zhì)

21、量證明書中注明。其化學(xué)成分見表其化學(xué)成分見表8-18-1。 表表8-1 碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分(GB/T700-1988) 2力學(xué)性能力學(xué)性能鋼材的拉伸和沖擊試驗應(yīng)符合表鋼材的拉伸和沖擊試驗應(yīng)符合表3 3- -1616彎曲試驗應(yīng)符合表彎曲試驗應(yīng)符合表3-173-17規(guī)定規(guī)定各牌號各牌號A A級鋼的冷彎試驗,在需方有要求時方進(jìn)行。級鋼的冷彎試驗,在需方有要求時方進(jìn)行。當(dāng)冷彎試驗合格時,抗拉強(qiáng)度上限可以不作為交貨條當(dāng)冷彎試驗合格時,抗拉強(qiáng)度上限可以不作為交貨條件。件。同一種鋼,平爐鋼和氧氣轉(zhuǎn)爐鋼質(zhì)量優(yōu)于空氣轉(zhuǎn)爐鋼同一種鋼,平爐鋼和氧氣轉(zhuǎn)爐鋼質(zhì)量優(yōu)于空氣轉(zhuǎn)爐鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼優(yōu)于鎮(zhèn)靜鋼,

22、鎮(zhèn)靜鋼優(yōu)于半鎮(zhèn)靜鋼,更優(yōu)特殊鎮(zhèn)靜鋼優(yōu)于鎮(zhèn)靜鋼,鎮(zhèn)靜鋼優(yōu)于半鎮(zhèn)靜鋼,更優(yōu)于沸騰鋼;于沸騰鋼;鋼號增加,強(qiáng)度和硬度增加,塑性、韌性和可加工性鋼號增加,強(qiáng)度和硬度增加,塑性、韌性和可加工性能逐步降低;能逐步降低;同一鋼號內(nèi)質(zhì)量等級越高,鋼的質(zhì)量越好,如同一鋼號內(nèi)質(zhì)量等級越高,鋼的質(zhì)量越好,如Q235CQ235C,D D級優(yōu)于級優(yōu)于A A,B B級,可作為重要焊接結(jié)構(gòu)使用。級,可作為重要焊接結(jié)構(gòu)使用。(三)取樣方法(三)取樣方法1 1鋼材應(yīng)成批驗收,每批由同一牌號、同一爐罐號、同一鋼材應(yīng)成批驗收,每批由同一牌號、同一爐罐號、同一等級、同一品種、同一尺寸、同一交貨狀態(tài)組成。每等級、同一品種、同一尺寸、同

23、一交貨狀態(tài)組成。每批重量不得大于批重量不得大于60t。 2每批鋼材的取樣數(shù)量和取樣方法見下表每批鋼材的取樣數(shù)量和取樣方法見下表二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼1 1定義:定義: 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是在普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是在普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入總量小于入總量小于5 5的合金元素而形成的鋼種。的合金元素而形成的鋼種。2 2組成元素:組成元素: 在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上,適量加入某些合金元素,在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上,適量加入某些合金元素,常常用的合金元素有硅、錳、釩、鉻、鎳和銅等用的合金元素有硅、錳、釩、鉻、鎳和銅等3 3特點(diǎn):特點(diǎn): 強(qiáng)度高、塑性和低溫沖擊韌性好

24、、耐銹蝕等特點(diǎn)(強(qiáng)度高、塑性和低溫沖擊韌性好、耐銹蝕等特點(diǎn)(加加入合金元素的目的是提高鋼材強(qiáng)度和改善性能。大多入合金元素的目的是提高鋼材強(qiáng)度和改善性能。大多數(shù)合金元素不僅可以提高鋼材強(qiáng)度和硬度,還能改善數(shù)合金元素不僅可以提高鋼材強(qiáng)度和硬度,還能改善塑性和韌性)。塑性和韌性)。二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼4 4技術(shù)應(yīng)用:技術(shù)應(yīng)用: 廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,特別是大型廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,特別是大型結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋梁工程、結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋梁工程、承受動力荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)。承受動力荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)。5

25、5牌號表示方法:牌號表示方法: 鋼的牌號由代表屈服點(diǎn)的漢語拼音字母(鋼的牌號由代表屈服點(diǎn)的漢語拼音字母(Q Q)、屈服)、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級符合(點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級符合(A A、B B、C C、D D、E E)三個部分按)三個部分按順序排列。如順序排列。如Q390AQ390A6 6力學(xué)性能見下頁力學(xué)性能見下頁表表8-3 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的機(jī)械性能(低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的機(jī)械性能(GB1591-1994) 二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼7 7取樣:取樣:鋼材應(yīng)成批驗收,每批由同一牌號、同一爐罐號、同鋼材應(yīng)成批驗收,每批由同一牌號、同一爐罐號、同一質(zhì)量等級、同一品種、同一尺寸、同一熱

26、處理制度一質(zhì)量等級、同一品種、同一尺寸、同一熱處理制度( (指按熱處理狀態(tài)供應(yīng)指按熱處理狀態(tài)供應(yīng)) )的鋼材組成。的鋼材組成。 A A級鋼或級鋼或B B級鋼允許同一牌號、同一質(zhì)量等級、同一冶級鋼允許同一牌號、同一質(zhì)量等級、同一冶煉和澆注方法、不同爐罐號組成的混合批。但每批不煉和澆注方法、不同爐罐號組成的混合批。但每批不得多于得多于6 6個爐罐號,個爐罐號,但各爐罐號含碳量之差不大于但各爐罐號含碳量之差不大于0.020.02,含錳量之差不大于,含錳量之差不大于0.150.15每批重量不得大于每批重量不得大于6060t t 二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼鋼板、鋼帶及型鋼厚度鋼板、鋼帶

27、及型鋼厚度12mm12mm或直徑或直徑16mm16mm的鋼棒做的鋼棒做沖擊試驗時,應(yīng)采用沖擊試驗時,應(yīng)采用1010mmmm10mm10mm55mm55mm試樣;厚度為試樣;厚度為6mm6mm12mm12mm的鋼板、鋼帶及型鋼或直徑為的鋼板、鋼帶及型鋼或直徑為12mm12mm16mm16mm的鋼棒做沖擊試驗時,應(yīng)采用的鋼棒做沖擊試驗時,應(yīng)采用5 5mmmm10mm10mm55mm55mm小尺寸小尺寸試樣。沖擊試樣可保留一個軋制面。沖擊試試樣。沖擊試樣可保留一個軋制面。沖擊試樣的縱向樣的縱向軸線應(yīng)平行于軋制方向。軸線應(yīng)平行于軋制方向。二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼8 8每批鋼材的檢驗

28、項目、取樣數(shù)量、取樣部位和試驗方法每批鋼材的檢驗項目、取樣數(shù)量、取樣部位和試驗方法應(yīng)符合表應(yīng)符合表3-193-19規(guī)定。規(guī)定。 三、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼三、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼1 1優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對有害雜質(zhì)含量控制嚴(yán)格、質(zhì)量穩(wěn)定,優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對有害雜質(zhì)含量控制嚴(yán)格、質(zhì)量穩(wěn)定,性能優(yōu)于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。性能優(yōu)于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。2 2特點(diǎn):特點(diǎn): S S、P P的含量少,純潔度、均勻性及表面質(zhì)量都比較好。的含量少,純潔度、均勻性及表面質(zhì)量都比較好。3 3冶煉方法冶煉方法 鋼以平爐、氧氣堿性轉(zhuǎn)爐、電弧爐冶煉,亦可采用標(biāo)鋼以平爐、氧氣堿性轉(zhuǎn)爐、電弧爐冶煉,亦可采用標(biāo)準(zhǔn)要求的其它方法冶煉。共有準(zhǔn)要求的其它方法冶煉。

29、共有3131個鋼號,除個鋼號,除3 3個鋼號是個鋼號是沸騰鋼外,其余是鎮(zhèn)靜鋼。沸騰鋼外,其余是鎮(zhèn)靜鋼。4 4組批規(guī)則組批規(guī)則 鋼材應(yīng)按批檢查和驗收,每批由同一爐罐號、同一加鋼材應(yīng)按批檢查和驗收,每批由同一爐罐號、同一加工方法、同一尺寸、同一交貨裝態(tài)(或同一熱處理爐工方法、同一尺寸、同一交貨裝態(tài)(或同一熱處理爐次)的鋼材組成。次)的鋼材組成。 三、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼三、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼5 5鋼材的取樣及試驗方法應(yīng)符合下表鋼材的取樣及試驗方法應(yīng)符合下表 四、橋梁用結(jié)構(gòu)鋼四、橋梁用結(jié)構(gòu)鋼1 1橋梁鋼的牌號:橋梁鋼的牌號: 由代表由代表屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)的漢語拼音字母的漢語拼音字母“Q Q”+”+屈服點(diǎn)數(shù)值屈服點(diǎn)

30、數(shù)值+ +橋梁橋梁鋼鋼的漢語拼音字母的漢語拼音字母q q+ +質(zhì)量等級(質(zhì)量等級(a a、b b、c c、d d)符號符號4 4個個部分組成。部分組成。2 2描述描述Q345qcQ345qc的含義:的含義:表示屈服點(diǎn)為表示屈服點(diǎn)為345 MPa345 MPa,質(zhì)量等級為,質(zhì)量等級為C C級橋梁用結(jié)構(gòu)鋼。級橋梁用結(jié)構(gòu)鋼。3 3橋梁用結(jié)構(gòu)鋼中摻入橋梁用結(jié)構(gòu)鋼中摻入微量元素的目的與要求:微量元素的目的與要求:目的:為了改善鋼材性能,可以加入釩、鈮、鈦、氨等。目的:為了改善鋼材性能,可以加入釩、鈮、鈦、氨等。要求:其含量應(yīng)符合表要求:其含量應(yīng)符合表8-4的規(guī)定,的規(guī)定,并應(yīng)在質(zhì)量說明書中并應(yīng)在質(zhì)量說明

31、書中注明。鋼的牌號與化學(xué)成分、力學(xué)性能與工藝性能應(yīng)符注明。鋼的牌號與化學(xué)成分、力學(xué)性能與工藝性能應(yīng)符合合表表8-58-5和表和表8-6的規(guī)定。的規(guī)定。表表8-4 橋梁結(jié)構(gòu)鋼中微量元素含量限定值橋梁結(jié)構(gòu)鋼中微量元素含量限定值(GB/T 714-2000) 表表8-5橋梁結(jié)構(gòu)鋼的牌號與化學(xué)成分要求橋梁結(jié)構(gòu)鋼的牌號與化學(xué)成分要求(GB/T 714-2000)表表8-6橋梁結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能與工藝性能要求橋梁結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能與工藝性能要求表表8-6橋梁結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能與工藝性能要求橋梁結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能與工藝性能要求鋼筋檢測鋼筋檢測 鋼筋的力學(xué)性能和表面質(zhì)量要求鋼筋的力學(xué)性能和表面質(zhì)量要求 鋼筋的力學(xué)性能

32、檢測鋼筋的力學(xué)性能檢測 鋼筋的力學(xué)性能和表面質(zhì)量要求鋼筋的力學(xué)性能和表面質(zhì)量要求1.鋼筋混凝土中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土中的非預(yù)應(yīng)鋼筋混凝土中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋有光圓鋼筋、力鋼筋有光圓鋼筋、熱軋帶肋鋼筋熱軋帶肋鋼筋、低碳鋼熱軋、低碳鋼熱軋圓盤條和圓盤條和冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋。2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋分類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋分類 按生產(chǎn)工藝可分為按生產(chǎn)工藝可分為熱軋、冷拉、熱處理熱軋、冷拉、熱處理鋼筋等。鋼筋等。 (1)熱軋鋼筋分類)熱軋鋼筋分類 光圓光圓的和的和帶肋帶肋的兩種。的兩種。熱軋光圓鋼筋由碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制,其熱軋光圓鋼筋由碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制,其牌號為牌號為HPB235,H

33、-熱軋(熱軋(Hot rolled)、)、 P-光圓光圓(Plain)、 B-鋼筋鋼筋(Bars) 熱軋帶肋鋼筋由低合金鋼軋制,牌號熱軋帶肋鋼筋由低合金鋼軋制,牌號由由HRB和和鋼筋的鋼筋的屈服點(diǎn)最小值構(gòu)成屈服點(diǎn)最小值構(gòu)成, H-熱軋(熱軋(Hot rolled)、)、R帶肋(帶肋(Ribbed) 、 B-鋼筋鋼筋(Bars)熱軋帶肋鋼筋分類:熱軋帶肋鋼筋分類: HRB335、HRB400、HRB500三個牌號,見表三個牌號,見表8-7。鋼筋的力學(xué)性能鋼筋的力學(xué)性能表表8-7 熱軋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能熱軋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能(GB1499-98) (2)冷軋帶肋鋼筋)冷軋帶肋鋼筋 定義

34、定義:冷軋帶肋鋼筋是將熱軋圓盤條經(jīng)冷軋后,在其表面帶:冷軋帶肋鋼筋是將熱軋圓盤條經(jīng)冷軋后,在其表面帶有沿長度方向均勻分布的三面或兩面橫肋的鋼筋。有沿長度方向均勻分布的三面或兩面橫肋的鋼筋。 牌號牌號:由:由CRB和鋼筋的抗拉強(qiáng)度構(gòu)成。和鋼筋的抗拉強(qiáng)度構(gòu)成。C、R、B分別為冷軋分別為冷軋(Cold rolled)、帶肋()、帶肋(Ribbed)、鋼筋()、鋼筋(Bars)三個詞)三個詞的英文首位字母。的英文首位字母。 分類分類:CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五個牌號,其中五個牌號,其中CRB550為普通鋼筋混凝土用鋼筋,其它牌為普通鋼筋混凝土用鋼筋,其它牌

35、號為預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋。號為預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋。 特點(diǎn)特點(diǎn):強(qiáng)度高、塑性好,綜合力學(xué)性能優(yōu)良;具有較強(qiáng)的握:強(qiáng)度高、塑性好,綜合力學(xué)性能優(yōu)良;具有較強(qiáng)的握裹力;節(jié)約鋼材,成本低。裹力;節(jié)約鋼材,成本低。 其中其中CRB550級鋼筋作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力主筋、架級鋼筋作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力主筋、架力筋和構(gòu)造鋼筋,其余鋼筋多用作中、小型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)力筋和構(gòu)造鋼筋,其余鋼筋多用作中、小型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力主筋。構(gòu)構(gòu)件的受力主筋。3.力學(xué)性能常規(guī)檢測項目:力學(xué)性能常規(guī)檢測項目:強(qiáng)度強(qiáng)度、伸長率伸長率、彎曲彎曲4.表面質(zhì)量要求:不得有裂紋、折疊、結(jié)疤、表面質(zhì)量要求:不得有裂紋、折疊

36、、結(jié)疤、油污油污及其他影及其他影響使用的缺陷,可響使用的缺陷,可有浮銹有浮銹,但不得有銹皮及麻坑、,但不得有銹皮及麻坑、嚴(yán)重銹嚴(yán)重銹蝕蝕鋼筋的力學(xué)性能檢測鋼筋的力學(xué)性能檢測 組批規(guī)則組批規(guī)則 取樣數(shù)量取樣數(shù)量 拉伸試驗拉伸試驗 冷彎性能試驗冷彎性能試驗 反復(fù)彎曲試驗反復(fù)彎曲試驗 復(fù)驗與判定規(guī)則復(fù)驗與判定規(guī)則組批規(guī)則組批規(guī)則 按批進(jìn)行檢查和驗收按批進(jìn)行檢查和驗收,每批應(yīng)由每批應(yīng)由同一牌號同一牌號、同一、同一外外形形、 同一同一規(guī)格規(guī)格、同一、同一生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝和同一和同一交貨狀態(tài)交貨狀態(tài)的的鋼筋組成,每批不大于鋼筋組成,每批不大于60t。取樣數(shù)量取樣數(shù)量取樣數(shù)量表取樣數(shù)量表注意注意(1)規(guī)定取

37、兩個試件的)規(guī)定取兩個試件的(低碳鋼熱軋圓盤條冷彎試低碳鋼熱軋圓盤條冷彎試件除外件除外),均應(yīng)從任意兩根均應(yīng)從任意兩根(兩盤兩盤)中分別切取中分別切取,每根鋼每根鋼筋上切取一個拉伸試件、一個冷彎試件;筋上切取一個拉伸試件、一個冷彎試件;(2)低碳鋼熱軋圓盤條,冷彎試件應(yīng)取自同盤的)低碳鋼熱軋圓盤條,冷彎試件應(yīng)取自同盤的兩端;兩端;(3)試件切取時,)試件切取時,應(yīng)在鋼筋或盤條的任意一端截應(yīng)在鋼筋或盤條的任意一端截去去500 mm后切??;后切取;(4 4)一般試件截取長度為:)一般試件截取長度為: 拉伸試件:拉伸試件:L10d+200mmL10d+200mm; 彎曲試件:彎曲試件:L5d+150

38、mm5d+150mm;(;(d為鋼材直徑)為鋼材直徑)拉伸試驗拉伸試驗1試驗步驟試驗步驟在試件上畫標(biāo)距,估算試驗所需最大力。在試件上畫標(biāo)距,估算試驗所需最大力。調(diào)試試驗機(jī),選擇合適的量程。試件破壞荷載必須大于試調(diào)試試驗機(jī),選擇合適的量程。試件破壞荷載必須大于試驗機(jī)全量程的驗機(jī)全量程的20%且小于試驗機(jī)全量程的且小于試驗機(jī)全量程的80%,試驗機(jī)的,試驗機(jī)的測量精度應(yīng)為測量精度應(yīng)為1%。(。(最小刻度最小刻度)測量屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。鋼筋拉伸試驗在試驗機(jī)上進(jìn)行測量屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。鋼筋拉伸試驗在試驗機(jī)上進(jìn)行時,當(dāng)測力盤的指針停止轉(zhuǎn)動后恒定負(fù)載或時,當(dāng)測力盤的指針停止轉(zhuǎn)動后恒定負(fù)載或第一次回轉(zhuǎn)的第

39、一次回轉(zhuǎn)的最小負(fù)荷最小負(fù)荷即為所求即為所求屈服點(diǎn)的荷載屈服點(diǎn)的荷載;繼續(xù)加荷直至拉斷,由;繼續(xù)加荷直至拉斷,由測力度盤或拉伸曲線上讀出測力度盤或拉伸曲線上讀出最大負(fù)荷最大負(fù)荷,即為所求,即為所求抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度的荷載的荷載。測量伸長率。即試件拉斷后標(biāo)距長度的增量與原始標(biāo)距長測量伸長率。即試件拉斷后標(biāo)距長度的增量與原始標(biāo)距長度之比的百分率。度之比的百分率。2.低碳鋼的應(yīng)力低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線的階段及每個階段特征應(yīng)變關(guān)系曲線的階段及每個階段特征彈性階段彈性階段:應(yīng)力與應(yīng)變按比例增加,呈線性關(guān)系。:應(yīng)力與應(yīng)變按比例增加,呈線性關(guān)系。屈服階段屈服階段:應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比關(guān)系,應(yīng)變的增長大于:應(yīng)力

40、與應(yīng)變不再成正比關(guān)系,應(yīng)變的增長大于應(yīng)力的增長,已出現(xiàn)塑性變形。應(yīng)力的增長,已出現(xiàn)塑性變形。強(qiáng)化階段強(qiáng)化階段:應(yīng)力與應(yīng)變值又開始上升,鋼筋開始強(qiáng)化,至:應(yīng)力與應(yīng)變值又開始上升,鋼筋開始強(qiáng)化,至最大拉應(yīng)力。最大拉應(yīng)力??s頸階段縮頸階段:應(yīng)變急劇增加,產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象,直到斷裂:應(yīng)變急劇增加,產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象,直到斷裂。3.屈服強(qiáng)度的測量屈服強(qiáng)度的測量 鋼筋拉伸試驗在試驗機(jī)上進(jìn)行時,當(dāng)測力盤的指針停止轉(zhuǎn)鋼筋拉伸試驗在試驗機(jī)上進(jìn)行時,當(dāng)測力盤的指針停止轉(zhuǎn)動后恒定負(fù)載或動后恒定負(fù)載或第一次回轉(zhuǎn)的最小負(fù)荷第一次回轉(zhuǎn)的最小負(fù)荷即為所求即為所求屈服點(diǎn)的屈服點(diǎn)的荷載荷載FS0AFSS4.測量鋼筋屈服極限的方法步驟測量

41、鋼筋屈服極限的方法步驟 圖解法:試驗時記錄力圖解法:試驗時記錄力延伸曲線或力延伸曲線或力位移曲線。位移曲線。從曲線圖讀取力首次下降前的最大力和不計初始瞬時效應(yīng)從曲線圖讀取力首次下降前的最大力和不計初始瞬時效應(yīng)時屈服階段中的最小力或屈服平臺的恒定力。將其分別除時屈服階段中的最小力或屈服平臺的恒定力。將其分別除以試樣原始橫截面積以試樣原始橫截面積A0得到上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。仲得到上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。仲裁試驗采用圖解方法。裁試驗采用圖解方法。 指針法:試驗時,讀取測力度盤指針首次回轉(zhuǎn)前指示的最指針法:試驗時,讀取測力度盤指針首次回轉(zhuǎn)前指示的最大力和不計初始瞬時效應(yīng)時的屈服強(qiáng)度指示的最小力或首

42、大力和不計初始瞬時效應(yīng)時的屈服強(qiáng)度指示的最小力或首次停止轉(zhuǎn)動的恒定力。將其分別除以試樣原始橫截面積次停止轉(zhuǎn)動的恒定力。將其分別除以試樣原始橫截面積A0得到上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。得到上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。自動裝置:可采用微機(jī)或自動測定系統(tǒng)測定上屈服強(qiáng)度和自動裝置:可采用微機(jī)或自動測定系統(tǒng)測定上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度,可以不給制拉伸曲線圖。下屈服強(qiáng)度,可以不給制拉伸曲線圖。5.測定中碳鋼和高碳鋼的屈服測定中碳鋼和高碳鋼的屈服強(qiáng)度強(qiáng)度 中碳鋼和高碳鋼沒有明顯中碳鋼和高碳鋼沒有明顯的屈服點(diǎn),采用分級加荷,的屈服點(diǎn),采用分級加荷,求出彈性直線段相應(yīng)于小求出彈性直線段相應(yīng)于小等級負(fù)荷的平均伸長增量,等級

43、負(fù)荷的平均伸長增量,由此計算出偏離直線段后由此計算出偏離直線段后各級負(fù)荷的彈性伸長。從各級負(fù)荷的彈性伸長。從總伸長中減去彈性伸長即總伸長中減去彈性伸長即為殘余伸長。通常以為殘余伸長。通常以殘余殘余伸長的伸長的0.2%應(yīng)力應(yīng)力作為屈服作為屈服強(qiáng)度強(qiáng)度02 . 02 . 0AF6.抗拉強(qiáng)度的測定抗拉強(qiáng)度的測定 抗拉強(qiáng)度是向試件連續(xù)加荷直到拉斷抗拉強(qiáng)度是向試件連續(xù)加荷直到拉斷,由測力度盤或拉伸由測力度盤或拉伸曲線上讀出最大負(fù)荷曲線上讀出最大負(fù)荷Fb,抗拉強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度為0AFbb7.試件原始橫截面積測定?試件原始橫截面積測定?(有效四位數(shù)有效四位數(shù))對于圓形橫截面試樣,應(yīng)在標(biāo)距的兩端及中間三處兩個相

44、對于圓形橫截面試樣,應(yīng)在標(biāo)距的兩端及中間三處兩個相互垂直的方向測量直徑,取用算術(shù)平均值,取用三處測得互垂直的方向測量直徑,取用算術(shù)平均值,取用三處測得的最小橫截面積。的最小橫截面積。對于矩形橫截面試樣,應(yīng)在標(biāo)距的兩端及中間三處測量寬對于矩形橫截面試樣,應(yīng)在標(biāo)距的兩端及中間三處測量寬度和厚度,取用三處測得的最小橫截面積。度和厚度,取用三處測得的最小橫截面積。對于恒定橫截面試樣,可以根據(jù)測量的試樣長度、質(zhì)量和對于恒定橫截面試樣,可以根據(jù)測量的試樣長度、質(zhì)量和材料密度確定其原始橫截面積。材料密度確定其原始橫截面積。根據(jù)測量的原始試樣尺寸計算原始橫截面積,測量每個尺根據(jù)測量的原始試樣尺寸計算原始橫截面

45、積,測量每個尺寸應(yīng)準(zhǔn)確到寸應(yīng)準(zhǔn)確到0.5%。8.測量鋼筋伸長率的方法測量鋼筋伸長率的方法將試樣斷裂的部分仔細(xì)地對接在一起,使其軸線處于同一將試樣斷裂的部分仔細(xì)地對接在一起,使其軸線處于同一直線上,并采取特別措施確保試樣斷裂部分適當(dāng)接觸后測直線上,并采取特別措施確保試樣斷裂部分適當(dāng)接觸后測量試樣斷后標(biāo)距。量試樣斷后標(biāo)距。應(yīng)使用分辨率優(yōu)于應(yīng)使用分辨率優(yōu)于0.1mm的量具或測量裝置測定斷后標(biāo)距的量具或測量裝置測定斷后標(biāo)距(L),準(zhǔn)確到),準(zhǔn)確到0.25mm。如規(guī)定的最小斷后伸長率小。如規(guī)定的最小斷后伸長率小于于5%,則采用下述方法測定。,則采用下述方法測定。試驗前在平行長度的一端處作一很小標(biāo)記。使用

46、調(diào)節(jié)到標(biāo)試驗前在平行長度的一端處作一很小標(biāo)記。使用調(diào)節(jié)到標(biāo)距的分規(guī),以此標(biāo)記為圓心劃一圓弧。拉斷后,將斷裂的距的分規(guī),以此標(biāo)記為圓心劃一圓弧。拉斷后,將斷裂的試樣置于一裝置上,最好借助螺絲施加軸向力,以使其在試樣置于一裝置上,最好借助螺絲施加軸向力,以使其在測量時牢固地對接在一起。以原圓心為圓心,以相同的半測量時牢固地對接在一起。以原圓心為圓心,以相同的半徑劃第二個圓弧。測量兩個圓弧之間的距離即為斷后伸長,徑劃第二個圓弧。測量兩個圓弧之間的距離即為斷后伸長,準(zhǔn)確到準(zhǔn)確到0.02mm。為使劃線清晰可見,試驗前涂上一層。為使劃線清晰可見,試驗前涂上一層染料染料當(dāng)試樣斷裂位置不符合規(guī)定條件時采用位移

47、法當(dāng)試樣斷裂位置不符合規(guī)定條件時采用位移法 注意注意:工程中鋼材塑性指標(biāo)通常用工程中鋼材塑性指標(biāo)通常用伸長率伸長率和和斷面收縮率斷面收縮率表表示,鋼筋一般示,鋼筋一般只進(jìn)行伸長率單項抽驗只進(jìn)行伸長率單項抽驗 原則上只有斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離不小于原始原則上只有斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離不小于原始標(biāo)距的三分之一情況方為有效標(biāo)距的三分之一情況方為有效,但斷后伸長率大于或等于但斷后伸長率大于或等于規(guī)定值規(guī)定值,不管斷裂位置處于何處不管斷裂位置處于何處,測量均為有效。測量均為有效。9.移位法測定斷后伸長率移位法測定斷后伸長率(當(dāng)試件斷裂位置不符合規(guī)定條件為避免報廢試樣當(dāng)試件斷裂位置不符合規(guī)

48、定條件為避免報廢試樣)在試驗前將原始標(biāo)距(在試驗前將原始標(biāo)距(L0)細(xì)分為)細(xì)分為N等分;等分;試驗后,以符號試驗后,以符號X表示斷裂后試樣短段的標(biāo)距標(biāo)記,以符表示斷裂后試樣短段的標(biāo)距標(biāo)記,以符號號Y表示斷裂試樣長段的等分標(biāo)記,此標(biāo)記與斷裂處的距表示斷裂試樣長段的等分標(biāo)記,此標(biāo)記與斷裂處的距離最接近于斷裂處至標(biāo)距標(biāo)記離最接近于斷裂處至標(biāo)距標(biāo)記X的距離;的距離;如如X與與Y的之間的分格數(shù)為的之間的分格數(shù)為n;如如N-n為偶數(shù)(見下圖),測量為偶數(shù)(見下圖),測量X與與Y之間的距離和測量從之間的距離和測量從Y至距離為(至距離為(N-n)/2個分格的個分格的Z標(biāo)記之間的距離,按標(biāo)記之間的距離,按式式

49、=(XY+2YX- L0)/ L0 100%計算斷后伸長率;計算斷后伸長率;如如N-n為奇數(shù)(見下圖),測量為奇數(shù)(見下圖),測量X與與Y之間的距離,和測量之間的距離,和測量從從Y至距離分別為(至距離分別為(N-n-1)和()和(N-n+1)/2個分格的個分格的Z和和Z標(biāo)記之間的距離。按式標(biāo)記之間的距離。按式=(XY+YZ+Y Z- L0)/ L0 100%計算斷后伸長率。計算斷后伸長率。10.鋼筋拉伸試驗報告內(nèi)容鋼筋拉伸試驗報告內(nèi)容本國家標(biāo)準(zhǔn)編號;本國家標(biāo)準(zhǔn)編號;試樣標(biāo)識;試樣標(biāo)識;材料名稱、牌號材料名稱、牌號試樣類型試樣類型試樣的取樣方向和位置試樣的取樣方向和位置所測性能結(jié)果。所測性能結(jié)果

50、。11.鋼筋拉伸試驗中,各項檢測數(shù)據(jù)精度要求鋼筋拉伸試驗中,各項檢測數(shù)據(jù)精度要求原始橫截面積至少保留四位有效數(shù)字原始橫截面積至少保留四位有效數(shù)字?jǐn)嗪笊扉L率精確到斷后伸長率精確到0.5%斷后標(biāo)距精確至斷后標(biāo)距精確至0.25mm屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度200 N/mm2時,按時,按1N/mm2修約間修約間隔進(jìn)行修約;屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度在隔進(jìn)行修約;屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度在200 N/mm2 1000 N/mm2時,按時,按5N/mm2修約間隔進(jìn)行修約;屈服強(qiáng)度和抗修約間隔進(jìn)行修約;屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度拉強(qiáng)度1000 N/mm2時,按時,按10N/mm2修約間隔進(jìn)行修約。修約間隔進(jìn)行修約。12

51、.拉伸試驗中不確定度的原因拉伸試驗中不確定度的原因 拉伸試驗結(jié)果的精密度受材料、試樣、試驗設(shè)備、試驗程拉伸試驗結(jié)果的精密度受材料、試樣、試驗設(shè)備、試驗程序和力學(xué)性能的計算方法等因素影響。具體地說,可以提序和力學(xué)性能的計算方法等因素影響。具體地說,可以提出下列不確定度的原因:出下列不確定度的原因:材料的不均勻度,它存在于同一爐材料的一個工藝批之內(nèi);材料的不均勻度,它存在于同一爐材料的一個工藝批之內(nèi);試樣的幾何形狀、制備方法和公差;試樣的幾何形狀、制備方法和公差;夾持方法和施力的軸向性;夾持方法和施力的軸向性;拉伸試驗機(jī)和輔助測量系統(tǒng)(剛度、驅(qū)動、控制、操作方拉伸試驗機(jī)和輔助測量系統(tǒng)(剛度、驅(qū)動、

52、控制、操作方法);法);試樣尺寸的測量、標(biāo)距的標(biāo)記、引伸計標(biāo)距、力和伸長的試樣尺寸的測量、標(biāo)距的標(biāo)記、引伸計標(biāo)距、力和伸長的測量;測量;試驗的各階段中的試驗溫度和加載速率;試驗的各階段中的試驗溫度和加載速率;人為的或與拉伸性能測定相聯(lián)系的軟件誤差人為的或與拉伸性能測定相聯(lián)系的軟件誤差13.拉伸試驗操作中應(yīng)注意兩方面的問題及應(yīng)遵循的事項拉伸試驗操作中應(yīng)注意兩方面的問題及應(yīng)遵循的事項 拉伸試驗時拉伸試驗時,為了獲得精確的結(jié)果為了獲得精確的結(jié)果,主要應(yīng)注意試樣和儀器主要應(yīng)注意試樣和儀器兩個方面的問題:兩個方面的問題:試樣方面:試樣方面:試樣的編號應(yīng)清楚明確試樣的編號應(yīng)清楚明確,并用鋼號打印記;并用鋼

53、號打印記;認(rèn)真檢查試樣是否符合要求認(rèn)真檢查試樣是否符合要求,包括:試樣表面的光潔度包括:試樣表面的光潔度,有有無試樣本身的或因制造加工造成的橫向或縱向裂紋無試樣本身的或因制造加工造成的橫向或縱向裂紋,精確精確測量試樣的尺寸;測量試樣的尺寸;按要求打好標(biāo)距按要求打好標(biāo)距,要輕劃以防造成新的人為表面缺口;要輕劃以防造成新的人為表面缺口;夾持試樣時應(yīng)仔細(xì)地對心夾持試樣時應(yīng)仔細(xì)地對心,以防產(chǎn)生附加應(yīng)力。以防產(chǎn)生附加應(yīng)力。試驗用儀器方面:試驗用儀器方面:根據(jù)試件大小以及預(yù)期的抗拉強(qiáng)度根據(jù)試件大小以及預(yù)期的抗拉強(qiáng)度,調(diào)好試驗機(jī)噸位;調(diào)好試驗機(jī)噸位;開機(jī)前調(diào)整指針零;開機(jī)前調(diào)整指針零;用引伸儀畫出載荷用引伸

54、儀畫出載荷-伸長曲線;伸長曲線;試驗時間要停機(jī)降溫試驗時間要停機(jī)降溫冷彎性能試驗冷彎性能試驗1.冷彎是評定鋼材塑性和工藝性能的重要依據(jù)。冷彎是評定鋼材塑性和工藝性能的重要依據(jù)。2.冷彎試驗步驟及注意事項冷彎試驗步驟及注意事項 彎曲試驗可在配備彎曲裝置的壓力機(jī)或萬能試驗機(jī)上進(jìn)行。彎曲試驗可在配備彎曲裝置的壓力機(jī)或萬能試驗機(jī)上進(jìn)行。 使用最多的彎曲裝置是支輥式。要求支輥長度應(yīng)大于試樣使用最多的彎曲裝置是支輥式。要求支輥長度應(yīng)大于試樣的寬度或直徑,支輥半徑應(yīng)為的寬度或直徑,支輥半徑應(yīng)為110倍試樣厚度。倍試樣厚度。 支輥應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。支輥應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。 試驗時先確定彎頭直徑,再確定彎頭角度。

55、試驗時先確定彎頭直徑,再確定彎頭角度。 試驗時將試樣放在滿足以上條件的設(shè)備上緩慢加力,彎曲試驗時將試樣放在滿足以上條件的設(shè)備上緩慢加力,彎曲至規(guī)定的彎曲角度。至規(guī)定的彎曲角度。 冷彎試驗后,彎曲外測表面無裂紋、斷裂或起層,即判為冷彎試驗后,彎曲外測表面無裂紋、斷裂或起層,即判為合格。合格。3.鋼筋冷彎試驗報告內(nèi)容鋼筋冷彎試驗報告內(nèi)容本國家標(biāo)準(zhǔn)編號;本國家標(biāo)準(zhǔn)編號;試樣標(biāo)識(材料牌號、符號、取樣方法);試樣標(biāo)識(材料牌號、符號、取樣方法);試樣的形狀和尺寸;試樣的形狀和尺寸;試驗條件(彎曲壓頭直徑或彎心直徑、彎曲角度);試驗條件(彎曲壓頭直徑或彎心直徑、彎曲角度);試驗結(jié)果試驗結(jié)果三、反復(fù)彎曲試

56、驗三、反復(fù)彎曲試驗1.目的目的:用以檢驗金屬材料的反復(fù)彎曲用以檢驗金屬材料的反復(fù)彎曲塑性變形性能塑性變形性能,并顯示,并顯示其缺陷。其缺陷。2.原理原理:反復(fù)彎曲試驗是將試樣一端夾緊,然后繞著規(guī)定半徑反復(fù)彎曲試驗是將試樣一端夾緊,然后繞著規(guī)定半徑的圓柱形表面使試樣彎曲的圓柱形表面使試樣彎曲90 ,再向相反方向彎曲,如次,再向相反方向彎曲,如次反復(fù)彎曲。反復(fù)彎曲。3.反復(fù)彎曲試驗步驟及注意事項反復(fù)彎曲試驗步驟及注意事項反復(fù)彎曲試驗在反復(fù)彎曲試驗機(jī)上進(jìn)行。反復(fù)彎曲試驗在反復(fù)彎曲試驗機(jī)上進(jìn)行。試驗時按線材尺寸選擇彎半徑、彎曲圓弧項部至撥桿底面試驗時按線材尺寸選擇彎半徑、彎曲圓弧項部至撥桿底面的距離以

57、及撥桿孔徑。的距離以及撥桿孔徑。使彎曲臂處于垂直位置,將圓柱形試樣的較大尺寸平行或使彎曲臂處于垂直位置,將圓柱形試樣的較大尺寸平行或近似平行于夾持面,插入并夾緊其下端,使試樣垂直于兩近似平行于夾持面,插入并夾緊其下端,使試樣垂直于兩彎曲圓柱軸線所在的平面。為確保試樣與彎曲圓弧在試驗彎曲圓柱軸線所在的平面。為確保試樣與彎曲圓弧在試驗時能良好接觸,可施加某種形式的拉緊力,這種拉緊力不時能良好接觸,可施加某種形式的拉緊力,這種拉緊力不得超過公稱抗拉強(qiáng)度相應(yīng)拉力負(fù)荷的得超過公稱抗拉強(qiáng)度相應(yīng)拉力負(fù)荷的2%。彎曲試驗是將試樣從起始位置向右(左)彎曲彎曲試驗是將試樣從起始位置向右(左)彎曲90后返回后返回超

58、始位置,作為第一次彎曲,再由起始位置向左(右)彎超始位置,作為第一次彎曲,再由起始位置向左(右)彎曲曲90,試樣再返回起始位置作為第二次彎曲,依此連續(xù),試樣再返回起始位置作為第二次彎曲,依此連續(xù)反復(fù)彎曲,試樣折斷時的最后一次彎曲不計。反復(fù)彎曲,試樣折斷時的最后一次彎曲不計。彎曲試驗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的彎曲次數(shù)或試彎曲試驗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的彎曲次數(shù)或試樣折斷為止。樣折斷為止。彎曲次數(shù)達(dá)到或超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的彎曲次數(shù)判為合彎曲次數(shù)達(dá)到或超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的彎曲次數(shù)判為合格格4.反復(fù)彎曲試驗報告包括內(nèi)容反復(fù)彎曲試驗報告包括內(nèi)容:本國家標(biāo)準(zhǔn)編號本國家標(biāo)準(zhǔn)編號;試樣標(biāo)識試樣標(biāo)

59、識(材料牌號、爐號,取樣方向等材料牌號、爐號,取樣方向等);試樣尺寸;試樣尺寸;試驗條件(圓柱支座半徑,距離,施加的拉緊力)試驗條件(圓柱支座半徑,距離,施加的拉緊力)終止試驗的判別終止試驗的判別試驗結(jié)果試驗結(jié)果復(fù)驗與判定規(guī)則復(fù)驗與判定規(guī)則1.屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率評定屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率評定(1)(1)屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率均應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率均應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)。指標(biāo)。(2)(2)在做拉力檢驗的兩根試件中,如一根試件的屈服強(qiáng)度、在做拉力檢驗的兩根試件中,如一根試件的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率三個批標(biāo)中有一個指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)時,抗拉強(qiáng)度、伸長率三

60、個批標(biāo)中有一個指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)時,即為即為拉力試驗不合格拉力試驗不合格,應(yīng)取,應(yīng)取雙倍雙倍試件重新測定;試件重新測定;(3)(3)在第二次拉力試驗中,如仍有一個指標(biāo)不符合規(guī)定,不在第二次拉力試驗中,如仍有一個指標(biāo)不符合規(guī)定,不論這個指標(biāo)在第一次試驗中是否合格,判定論這個指標(biāo)在第一次試驗中是否合格,判定試驗項目仍不試驗項目仍不合格合格,表示該批,表示該批鋼筋為不合格品鋼筋為不合格品。 注意試驗結(jié)果無效注意試驗結(jié)果無效 (1)試件斷在標(biāo)距外試件斷在標(biāo)距外(伸長率無效伸長率無效); (2)操作不當(dāng)操作不當(dāng),影響試驗結(jié)果影響試驗結(jié)果(如夾偏如夾偏); (3)試驗記錄有誤或設(shè)備發(fā)生故障試驗記錄有誤或設(shè)備發(fā)

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