浅谈钢筋拉伸试验要点

(整期优先)网络出版时间:2009-12-22
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浅谈钢筋拉伸试验要点

王雪峰1任月静2

王雪峰1任月静2

1、哈尔滨川田工程技术咨询有限公司,黑龙江哈尔滨150000

2、哈尔滨市新华建筑公司,黑龙江哈尔滨150000

摘要:对钢筋拉伸试验的四个阶段的要点作了阐述,以及通过拉伸试验可以测定钢筋的屈服强度、抗拉强度和伸长率。

关键词:屈服强度;抗拉强度;伸长率

检测钢筋原材料的屈服点、抗拉强度和伸长率,以评定钢筋的力学性能指标是否满足标准要求。

低碳钢受拉时的应力—应变图如图1来阐明。低碳钢从受拉至拉断,分为以下四个阶段。

1弹性阶段

OA为弹性阶段。在OA范围内,随着荷载的增加,应变随应力成正比增加。如卸去荷载,试件将恢复原状,表现为弹性变形,与A点相对应的应力为弹性极限,用E表示。在这一范围内,应力与应变的比值为一常量,称为弹性模量,用E表示。弹性模量反映钢材的刚度,是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。常用低碳钢的弹性模量E=2.0×105~2.1×105MPa,弹性极限E=180~200MPa。

2屈服阶段

AB为屈服阶段。在AB曲线范围内,应力与应变不成比例,开始产生塑性变形,应变增加的速度大于应力增长速度,钢材抵抗外力的能力发生“屈服”了。图中B上点是这一阶段应力最高点,称为屈服上限,B下点为屈服下限。因比较稳定易测,故一般以B点对应的应力作为屈服点,用бs表示。常用低碳钢的为195~300MPa。

该阶段在材料万能试验机上表现为指针不动(即使加大送油)或来回窄幅摇动。

钢材受力达屈服点后,变形即迅速发展,尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。故设计中一般以屈服点作为强度取值依据。

3强化阶段

BC为强化阶段。过B点后,抵抗塑性变形的能力又重新提高,变形发展速度比较快,随着应力的提高而增强。对应于最高点C的应力,称为抗拉强度,用бb表示。

常用低碳钢的为385~520MPa。抗拉强度不能直接利用,但屈服点与抗拉强度的比值(即屈强比),能反映钢材的安全可靠程度和利用率。屈强比越小,表明材料的安全性和可靠性越高,结构越安全。但屈强比过小,则钢材有效利用率太低,造成浪费。常用碳素钢的屈强比为0.58~0.63,合金钢为0.65~0.75。

4颈缩阶段

CD为颈缩阶段。过C点后,材料变形迅速增大,而应力反而下降。试件在拉断前,于薄弱处截面显著缩小,产生“颈缩现象”,直至断裂。

通过拉伸试验,除能检测钢材屈服强度和抗拉强度等强度指标外,还能检测出钢材的塑性。塑性表示钢材在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力,它是钢材的一个重要性指标。钢材塑性用伸长率或断面收缩率表示。

将拉断后的试件于断裂处对接在一起,测得其断后标距L1。试件拉断后标距的伸长量与原始标距(L0)的百分比称为伸长率(δ)—以%表示。伸长率的计算公式如下:

式中:L1—试件拉断后的标距长度,mm;

L0—试件原标距长度,mm。

参考文献

[1]邰连河,孙凌,苏群.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社,1997.