建 筑 钢 材课件

1、建建 筑筑 钢钢 筋筋1 概述一、分类一、分类 1、按冶炼方法分为：转炉钢、平炉钢、电、按冶炼方法分为：转炉钢、平炉钢、电炉钢；炉钢； 2、按脱氧程度分为：沸腾钢、镇静钢、半、按脱氧程度分为：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢；镇静钢； 3、按成材方法分为：热轧钢、冷轧钢；、按成材方法分为：热轧钢、冷轧钢； 4、按化学成分分为：、按化学成分分为：硫和磷是有害元素，硫使钢产生热脆性，硫和磷是有害元素，硫使钢产生热脆性，磷使钢产生冷脆性。磷使钢产生冷脆性。5、按用途分为：结构钢、工具钢、特殊性能钢等。、按用途分为：结构钢、工具钢、特殊性能钢等。二、普通低合金钢钢号的表示方法二、普通低合金钢钢号的表示方法由含

2、碳量和由含碳量和合金元素符号及其含量表示。合金元素符号及其含量表示。2 钢筋的拉伸和弯曲试验一、拉伸试验（GB/T2282002）1、钢材的拉伸过程曲线的概念 屈服阶段屈服阶段应力超过应力超过A点点不成正比，应力增加很小或不不成正比，应力增加很小或不增加，应变却继续增加增加。这种现象称为增加，应变却继续增加增加。这种现象称为屈服（晶格滑移），从屈服（晶格滑移），从A点到点到B点这个阶段为点这个阶段为屈服阶段。屈服阶段。 s（屈服点）：（屈服点）：试验中外力不增加仍能继试验中外力不增加仍能继续变形时的应力。（工程设计的依据）续变形时的应力。（工程设计的依据）塑性变形塑性变形超过超过A点后如果卸去

3、外力试件变形点后如果卸去外力试件变形不能完全消失，这种不能恢复的变形称为塑性不能完全消失，这种不能恢复的变形称为塑性变形。变形。（对无明显屈服阶段的钢材，不能测定（对无明显屈服阶段的钢材，不能测定s ，常以发生残余变形为，常以发生残余变形为0.2%的应力的应力0.2为屈服强度。）为屈服强度。）（3）强化阶段：）强化阶段： 屈服阶段后，材料抵抗外力的能力又重新提高屈服阶段后，材料抵抗外力的能力又重新提高（晶格畸变）。（晶格畸变）。b（抗拉强度）（抗拉强度）试件拉断过程中，最试件拉断过程中，最大力所对应（大力所对应（C点）的应力。点）的应力。强屈比（强屈比（b /s）：强屈比小，结构安全）：强屈比

4、小，结构安全度小；强屈比大，结构安全度大。度小；强屈比大，结构安全度大。（4）颈缩阶段）颈缩阶段 应力超过应力超过C点，抵抗变形的能力明显下降，点，抵抗变形的能力明显下降，试件的薄弱截面显著缩小直至断裂。试件的薄弱截面显著缩小直至断裂。（断后伸长率）：试件拉断后，标距的伸长（断后伸长率）：试件拉断后，标距的伸长部分与原标距长度的百分比，按下式计算：部分与原标距长度的百分比，按下式计算：拉伸试验测出的屈服点、抗拉强度是钢材的拉伸试验测出的屈服点、抗拉强度是钢材的强度指标，断后伸长率、断面收缩率是钢材强度指标，断后伸长率、断面收缩率是钢材的塑性指标。的塑性指标。2、试验方法、试验方法 钢筋力学性能

5、指标包括：屈服点、抗拉强度、断钢筋力学性能指标包括：屈服点、抗拉强度、断后伸长率、最大力伸长率。后伸长率、最大力伸长率。 、试件截面积计算：、试件截面积计算： 圆形截面积计算公式：圆形截面积计算公式：20041dS热轧钢筋试件的截面积取其产品标准中热轧钢筋试件的截面积取其产品标准中规定的公称截面积进行强度计算。规定的公称截面积进行强度计算。 矩形截面积计算公式： 圆管截面积计算公式：000baS0000dDaS 原始标距的标记和测量原始标距的标记和测量标记：两个或一系列等分小冲点或细化线，但标记：两个或一系列等分小冲点或细化线，但标记不能影响试件断裂，对脆性或小截面试件，标记不能影响试件断裂，

6、对脆性或小截面试件，用快干墨水或带色涂料标出标记。用快干墨水或带色涂料标出标记。短试样标距长度修约到最接近短试样标距长度修约到最接近5mm的倍数；的倍数； 长试样标距长度修约到最接近长试样标距长度修约到最接近10mm的倍数；的倍数； 如为中间数值，向较大一方修约。如为中间数值，向较大一方修约。标距精度标距精度5 % 。断后伸长率断后伸长率A和最大力下总伸长率和最大力下总伸长率Agt的原始的原始标距长度标距长度 对于比例试样，若原始标距不为 ，符号A应附以下脚注说明所使用的比例系数，例如，A11.3表示原始标距为 的断后伸长率。 注：1） 对于圆形截面试件的原始标距长度为五倍对于圆形截面试件的原

7、始标距长度为五倍直径直径。)10S65. 50S3 .1100S45S65. 5 试验条件试验条件 试验条件包括试验加荷速率和试验温度试验条件包括试验加荷速率和试验温度b、屈服后控制应变速率、屈服后控制应变速率平行长度的应变速率不应超过平行长度的应变速率不应超过0.008/s 。（对于钢筋试验，平行长度为万能试验机（对于钢筋试验，平行长度为万能试验机的两夹具间距离。）的两夹具间距离。）例如：平行长度为例如：平行长度为200mm ，其夹具的分，其夹具的分离速度为离速度为1.6mm/s 。 试验温度：一般在试验温度：一般在1035 。 性能测定 、屈服点 试验过程中在屈服阶段不计初始瞬时效应的最小

8、力与试件原始截面积的比值：0SFss 抗拉强度 试验试验过程中，试件拉断时的最大力与试件原始截面积的比值：0SFbb断后伸长率%1000011lll 断面在标距的中间断面在标距的中间1/3部分时，直接量测部分时，直接量测断后标距长度断后标距长度l1；断面在标距端头；断面在标距端头1/3部分部分时，当直接测量求得的伸长率达不到技术时，当直接测量求得的伸长率达不到技术标准的规定值时，应用移位法测量断后标标准的规定值时，应用移位法测量断后标距长度。距长度。移位法：移位法的图示说明移位法的图示说明 N n 为偶数时，见图示说明为偶数时，见图示说明（a） N n 为奇数时，见图示说明为奇数时，见图示说明

9、（b）2221nNXYYZXYl2121/1nNnNXYYZYZXYl钢筋在最大力下总伸长率的测定方法 试件长度（mm）钢筋公称直径钢筋公称直径试样夹具之间的最小自由长度试样夹具之间的最小自由长度d2535025d3240032d50500原始标距的标记和测量在试样自由长度范围内，均匀划分为10mm或5mm的等距标距，标距的划分和测量应符合GB/T228的有关规定。拉伸试验按GB/T228的规定进行拉伸试验，直至试样断裂。 断裂后的测量 选择Y和V两个标记，这个标记之间距离在拉伸之前至少应为100mm。两个标记都应当位于夹具离断裂点最远一侧。两个标距离开夹具的距离应不小于20mm或钢筋公称直径

10、d（取二者之较大者）；两个标距与断裂点之间的距离应不小于50mm或钢筋公称直径2d（取二者之较大者）。见图A.1100ERLLLA0m00gt图A.1 断裂后的测量E钢筋的弹性模量，其值可取2105MPa。返回 测定性能结果数值的修约间隔测定性能结果数值的修约间隔试验测定的性能结果数值应按照产品标准要求进行修约试验测定的性能结果数值应按照产品标准要求进行修约.如未如未规定具体要求规定具体要求,应按照表应按照表5的要求进行修约的要求进行修约.修约的方法按照修约的方法按照GB/T8170. 试验结果处理试验结果处理 试验出现下列情况之一其试验结果无效，试验出现下列情况之一其试验结果无效，应重做同样

11、数量试样的试验。应重做同样数量试样的试验。试样断在标距外或断在机械刻划的标距标试样断在标距外或断在机械刻划的标距标记上，而且断后伸长率小于规定最小值；记上，而且断后伸长率小于规定最小值；试验期间设备发生故障，影响了试验结果。试验期间设备发生故障，影响了试验结果。 试验后试样出现两个或两个以上的颈缩以试验后试样出现两个或两个以上的颈缩以及显示出肉眼可见的冶金缺陷（例如分层、及显示出肉眼可见的冶金缺陷（例如分层、气泡、夹渣、缩孔等），应在试验记录和气泡、夹渣、缩孔等），应在试验记录和报告中注明。报告中注明。二、弯曲试验 1、试验原理、试验原理弯曲试验是将试样在弯曲装置上弯曲试验是将试样在弯曲装置上

12、经受弯曲塑性变形，不改变加力方向，直到达到经受弯曲塑性变形，不改变加力方向，直到达到规定的弯曲角度，检查试样承受变形的性能。冷规定的弯曲角度，检查试样承受变形的性能。冷弯是检验金属承受规定弯曲程度的弯曲变形性能。弯是检验金属承受规定弯曲程度的弯曲变形性能。进行钢筋弯曲试验时，所要求的弯曲角度越大，进行钢筋弯曲试验时，所要求的弯曲角度越大，弯心直径与试样直径的比值越小，表示对钢筋的弯心直径与试样直径的比值越小，表示对钢筋的冷弯要求越高。冷弯要求越高。 指标：指标：d 弯心直径（弯心直径（1ao、3ao、4ao）；）； 弯曲角度。（弯曲角度。（180O、90O）2、试验设备、试验设备 要有足够硬度

13、的支承棍；要有足够硬度的支承棍； 支承距离可调节；支承距离可调节； 要有不同规格的弯心压头。要有不同规格的弯心压头。 3、试样、试样 取样数量：根据技术标准要求；（热轧钢取样数量：根据技术标准要求；（热轧钢筋每批两个试样，低碳圆盘条每批一个试筋每批两个试样，低碳圆盘条每批一个试样。）样。） 试样的形状和尺寸试样的形状和尺寸 a、 圆形、正方形、长方形、多边形均可，圆形、正方形、长方形、多边形均可，但弯曲外表面不得有划痕；但弯曲外表面不得有划痕； b、试样厚度或直径应按照相关产品标准的、试样厚度或直径应按照相关产品标准的要求；（钢筋为圆截面）要求；（钢筋为圆截面） c、钢筋弯曲试样长度：、钢筋弯

14、曲试样长度： mm15050 aL4、试验程序、试验程序试验一般在试验一般在1035的室温范围内进行。的室温范围内进行。按产品标准要求确定弯曲支辊间距离：按产品标准要求确定弯曲支辊间距离：把试样放在弯曲装置上，按规定的弯心直把试样放在弯曲装置上，按规定的弯心直径条件在力的作用下弯曲至规定的弯曲角径条件在力的作用下弯曲至规定的弯曲角度。度。弯曲试验时，应缓慢施加弯曲力。弯曲试验时，应缓慢施加弯曲力。005 . 03aadl5、试验结果评定、试验结果评定 应按照相关产品标准的要求评定弯曲应按照相关产品标准的要求评定弯曲试验结果。如未规定具体要求，弯曲试验试验结果。如未规定具体要求，弯曲试验后试样弯

15、曲外表面无肉眼可见裂纹应评为后试样弯曲外表面无肉眼可见裂纹应评为合格。合格。 相关产品标准规定的弯曲角度认作为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为最大值。最小值；规定的弯曲半径认作为最大值。钢筋反向弯曲试验 1、反向弯曲试验的弯芯直径比弯曲试验相应增加一钢筋的直径。 2、反向弯曲试验：先正向弯曲90O后再反向弯曲20O。两个弯曲角度均应在去载之前测量。经反向弯曲试验后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。三、钢筋焊接接头检验三、钢筋焊接接头检验 1、力学试验项目、力学试验项目 闪光对焊接头、气压焊接头应做拉伸试验闪光对焊接头、气压焊接头应做拉伸试验和弯曲试验；和弯曲试验；

16、电弧焊接头、电渣压力焊接头应做拉伸试电弧焊接头、电渣压力焊接头应做拉伸试验验 3、拉伸试件延、拉伸试件延性断裂的特征：性断裂的特征： 当延性断裂时，当延性断裂时，断口有明显塑性断口有明显塑性变形，断口呈杯变形，断口呈杯锥状，一侧呈杯锥状，一侧呈杯形，一侧呈锥形，形，一侧呈锥形，断口通常分为纤断口通常分为纤维区、放射区和维区、放射区和剪切唇区，即所剪切唇区，即所谓断口特征三要谓断口特征三要素。素。 图3延性断口F纤维区；R放射区；S剪切唇区四、钢筋混凝土用热轧钢筋的力学性能和工艺性能要求 热轧光圆钢筋（GB1499.1-2008) 热轧带肋钢筋（GB1499.2-2008)热轧光圆钢筋(GB14

17、99.1-2008)1、根据供需双方协议，伸长率类型可从A或Agt中选定。如伸长率类型未经协议确定，则伸长率采用A，仲裁检验时采用Agt。2、弯曲性能按上表规定的弯芯直径弯曲180后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。牌号牌号ReL/MPaRm/MPaA/%Agt/%冷弯试验冷弯试验1800d弯芯直径弯芯直径a钢筋公称直径钢筋公称直径不小于HPB23523537025.010.0d=aHPB300300420热轧带肋钢筋力学性能指标（GB1499.2-2007)牌号牌号ReL/MPaRm/MPaA/%Agt/%不小于HRB335HRBF335335455177.5HRB400HRBF40040054016HRB500HRBF500500630151、 直径28mm40mm各牌号钢筋的断后伸长率A可降低1%；直径大于40mm各牌号钢筋的断后伸长率A可降低2%。 工艺性能 1 按表7规