钢 筋 拉 伸 试

实验报告 试验人：郭航 吴宏康 试验时间：20xx年4月20日 验

联系方式：130xxxxxxxx 邮箱：649518955@qq.com

【实验时间和地点】

20xx年4月20日，武汉理工大学土木工程结构实验室。 【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、断后收缩率。 【实验依据】

GBT 228.1-2010 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法 【实验材料】

HRB400（三级）钢筋四根，参数如下：

【实验设备和器材】

切割机，游标卡尺（50分度），锉刀，卷尺，拉伸试验机。 【实验过程】 一．材料准备 1.切割

钢筋长度按照l≥10*d+250mm取用，钢筋长度均满足这个条件，但是试验机高度有限，故将钢筋统一切割为500mm长。 2.标记

在钢筋中部适当位置取10*d的长度，作为拉伸区段，要求区段距离钢筋头和尾部长度均大于125mm。将区段等分为十份，在每一个等分点处用锉刀标记

出来。

3.测量拉伸前直径

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。

4.拉伸

将准备好的钢筋试样放置到拉伸试验机中，注意上部和下部夹具夹持位置距离拉伸区域尽量短，保持在5cm左右，然后夹紧夹具，避免在加载过程中滑移。

5.试验结果

5.1 上屈服强度和下屈服强度

从力-位移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。

5.2 抗拉强度

…… …… 余下全文

试验                   复核                批准               单位（章）                   

试验                   复核                批准               单位（章）                   

…… …… 余下全文

钢筋拉伸试验步骤

1.    检验原材进场合格证、名称、牌号

2.    试样尺寸的测量（直径d），精确至0.01mm.

3.    试样原始标距，为测定伸长率，在钢筋纵肋上每1cm打1标记。

4.    根据钢筋原材直径更换合适的夹具。

5.    开动电源启动万能试验机，根据钢筋长度调整上下夹具的距离。并夹稳钢筋关闭防护网。

6.    关闭回油阀，打开进油阀，调整拉伸速率使机器开始运转并观察显示器

7.    指出上屈服点和下屈服点。

8.    拉至钢筋断裂，完成拉伸试验整个过程

9.    取下试验完成后的钢筋，关闭试验仪器，取下试验夹具。

10. 记录屈服荷载F_el和最大荷载F_m。

11. 断后伸长率的测定。将断裂后的钢筋在断裂处对齐，尽量使标记所在的轴线在同一条直线上，以断裂处为中心点，向两边各数1/2原标距长度所对应的标记格数（原标距为L_O=5d），量测断后标距的实际长度L，精确到0.25mm。

12. 计算:

1)   屈服强度R_el（Mpa）：  R_el = F_el/S

2)   抗拉强度R_m(Mpa）:    R_m= F_m/S

3)   断后伸长率A(%) :      A = (L_O-L) / L_O×100%

注：S—钢筋横截面积（mm²）

    1 Mpa=1 N/ mm²

…… …… 余下全文

钢筋拉伸试验

1、测定钢筋的直径和钢筋截面积和重量

2、试样标距标记和测量:可以用两个或一系列等分不冲点或细化线标出原始标距，标记不应影响试样断裂，也可以用手锉刀刻画标记，标距可按5d或10d 。

3、按试样尺寸及截面积、强度等级选择万能材料试验机度盘量程。

4、将试样安装上夹头，上下夹头必须持紧在试验机夹具上方可开始试验。试验速度应根据材料性质和试验目的确定。

5、测定钢筋的屈服强度时，屈服前的应力速率按下表保持试验机控制器固定于速率位置，直至该性能测出。

6、测定下屈服点时，平行长度内的应变速率应在0.00025-0.0025／s之间，并应尽可能保持恒定。

7、屈服过后测定抗拉强度，试验机两夹头在力作用下的分离速率应不超过0.52c／min，试样拉至断裂，从拉伸确定试验过程中的最大力，或从测力度盘上读取最大力。

8、试样拉断后，将其断裂部分在断裂处紧密对接在一起，尽量使其轴线位于一直线上，如拉断处形成缝隙，则此缝隙应计入试样拉断后的标距内。

9、测量延伸率：用钢直尺按两点标距离进行测量。

结果：

1、横截面积按下式计算

S0=1／4πdo2

式中：S0—试样的原始横截面积

2、上屈服点或下屈服点分别按下式计算

QS＝FS／S0

式中: QS-屈服点

FS－屈服力

QSu＝FSu／S0

式中：QSu－上屈服点

FSu－上屈服力

QSL＝FSL／S0

式中：QSL－下屈服点

FSL－下屈服力

3、抗拉强度的计算按下式：

Qb＝Fb／S0

式中：Qb－抗拉强度

Fb－最大力

4、试样断后伸长率按下式计算：

δ=（L1－L0）／L0×100

式中：δ－断后伸长率

L1－试样拉断后的标距

L0－试样原始标距

5、试验出现下列情况之一者，试验结果无效：

1) 试样在标距上或标距外裂隙；

2) 试验由于操作不当，如试样夹偏而造成性能不符合规定要求；

…… …… 余下全文

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/380mm²，R⁰_eL=474Mpa

                 抗拉力232KN，232000N/380mm²，R⁰_m=610Mpa

1N/ mm²=1Mpa；

最大力下总伸长率A_gt（%）=100=100

17.0%

断后伸长率A（%）==33.3%

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/380mm²，R⁰_eL=445Mpa

                 抗拉力230KN，230000N/380mm²，R⁰_m=605Mpa

…… …… 余下全文

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。

…… …… 余下全文