1、鋼材試驗(yàn) 1主 要 內(nèi) 容概述建筑鋼材的主要技術(shù)性能建筑鋼材的主要品種及應(yīng)用鋼筋的檢驗(yàn)2 一、概 述3南京地鐵公司大樓巴黎埃菲爾鐵塔4（一）鋼及其特性鋼理論上，凡是把含碳量小于2%，含雜質(zhì)比較少的鐵碳合金稱為鋼。含碳量超過2%，稱為生鐵；含碳量小于0.08%，稱為工業(yè)純鐵。鋼的特點(diǎn)具有強(qiáng)度高，塑性好，具有良好的韌性；工藝性能良好，易于加工；但是，鋼材易銹蝕、維護(hù)費(fèi)用高； 耐腐蝕性差，耐火性差；生產(chǎn)能耗大。5（二） 鋼的冶煉方法簡(jiǎn)介按照煉鋼爐的種類，煉鋼方法可分為：1. 空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法 一般煉制普通碳素鋼。2 .氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法 煉制優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼。3 .平爐煉鋼法 用來煉制優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼

2、或有特殊要求的專用鋼。4.電爐煉鋼法白口鐵液態(tài)生鐵吹入空氣或氧氣鋼澆注成鋼錠脫 氧熔融6（三）鋼的分類1.按冶煉方法分2.按品質(zhì)分 按S和P元素含量，分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼和特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。鋼轉(zhuǎn)爐鋼沸騰鋼 F電爐鋼平爐鋼按冶煉方法分按脫氧程度分半鎮(zhèn)靜鋼 b鎮(zhèn)靜鋼 Z特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ按爐襯材料分為酸性鋼和堿性鋼7（三）鋼的分類3.按化學(xué)成分分4.按用途分 分為建筑鋼、結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼（如不銹鋼、耐酸鋼、耐堿鋼、磁鋼等）。鋼中碳鋼低合金鋼高碳鋼低碳鋼碳素鋼合金鋼中合金鋼高合金鋼C0.25%C=0.25%0.60C0.60合金總含量5%5%10108（三）鋼的分類5.按外形分型材板材管材

3、金屬制品四大類十六大品種。9（三）鋼的分類10（三）鋼的分類5.按成形方法分鍛鋼鑄鋼熱軋鋼冷拉鋼 11二、建筑鋼材的主要技術(shù)性能上海寶鋼12鋼材的力學(xué)性能力學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)度、彈性、塑性、韌性、硬度、耐疲勞性工藝性質(zhì)（可加工性）：冷彎性能、可焊性 13標(biāo)準(zhǔn)試件按照一定的要求，對(duì)表面進(jìn)行車削加工后的試件。l0A0d0l非標(biāo)準(zhǔn)試件不經(jīng)過加工，直接在線材上切取的試件。頭部頭部工作段（一）強(qiáng)度1.低碳鋼的拉伸性能1415160鋼材拉伸過程的-圖OB彈性階段BC屈服階段CD強(qiáng)化階段DE頸縮階段A0BCB0DCEDFEC上上屈服點(diǎn)C下下屈服點(diǎn)以下屈服點(diǎn)的應(yīng)力作為鋼材的屈服強(qiáng)度。（1）拉伸試驗(yàn)過程17在此范圍內(nèi)應(yīng)

4、力與應(yīng)變成正比例關(guān)系，其斜率稱為彈性模量，如果卸去外力，試件則恢復(fù)原來的形狀，這個(gè)階段稱為彈性階段。0AB0彈性階段p比例極限，MPa。pBB彈性極限，MPa。注：由于A、B兩點(diǎn)相距較近，一般認(rèn)為p=B 。180AB0C下C上CBC下C上C屈服階段放大后當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后，應(yīng)力和應(yīng)變不再成正比關(guān)系，應(yīng)力在C上至C下小范圍內(nèi)波動(dòng)，而應(yīng)變迅速增長(zhǎng)(流幅)。在應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系圖上出現(xiàn)了一個(gè)接近水平的線段。如果卸去外力已出現(xiàn)塑性變形，這個(gè)階段稱為屈服階段。190AB0C下C上CDDDDD強(qiáng)化階段bb 抗拉強(qiáng)度或強(qiáng)度極限。DC當(dāng)應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度后，由于鋼材內(nèi)部組織產(chǎn)生晶格扭曲、晶粒破碎等原因，阻止了塑性變

5、形的進(jìn)一步發(fā)展，鋼材抵抗外力的能力重新提高。在應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系圖上形成CD段的上升曲線，這一過程稱為強(qiáng)化階段。對(duì)應(yīng)于最高點(diǎn)C的應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度，它是鋼材所能承受的最大應(yīng)力。200EAB0C下C上CDDE頸縮階段當(dāng)應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度后，在試件薄弱處的斷面將顯著縮小，塑性變形急劇增加，產(chǎn)生“頸縮”現(xiàn)象并很快斷裂。21（2）拉伸過程的參數(shù)強(qiáng)度指標(biāo)屈服強(qiáng)度：是鋼材開始喪失對(duì)變形的抵抗能力，并開始產(chǎn)生大量塑性變形時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。抗拉強(qiáng)度：是鋼材所能承受的最大拉應(yīng)力。屈強(qiáng)比：是屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值。屈強(qiáng)比愈小，鋼材受力超過屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠性越大，安全性越高，但是，屈強(qiáng)比太小，鋼材強(qiáng)度的利用率偏低，浪費(fèi)材料

6、。22（2）拉伸過程的參數(shù)塑性： 是鋼材在受力破壞前可以經(jīng)受永久性變形的能力伸長(zhǎng)率： 是鋼材在受拉發(fā)生斷裂時(shí)所能承受永久性變形的能力斷面收縮率：是指試件拉斷后縮頸處最大縮減量占原橫斷面積的百分率23塑性指標(biāo) （1）伸長(zhǎng)率 式中 n伸長(zhǎng)率（%）； L0試樣的原標(biāo)距長(zhǎng)度，單位為mm； L1試樣拉斷時(shí)的標(biāo)距長(zhǎng)度，單位為mm； n試樣長(zhǎng)度與試件直徑之比說明: 通常以5和10分別表示=5d0和=10d0時(shí)的伸長(zhǎng)率。同一種鋼材，其5大于10。某些線材的標(biāo)距用=100mm,伸長(zhǎng)率用100表示。 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(shí)按上式計(jì)算;否則按移位法計(jì)算。（2）拉伸過程的參數(shù)

7、24（2）斷面收縮率 式中 斷面收縮率（%）； A0試件原橫截面積 A1試件拉斷處的橫截面積與越大，說明鋼材的塑性越好。一般以5%，10%為宜。（2）拉伸過程的參數(shù)252.硬鋼（高碳鋼）的拉伸性能硬鋼強(qiáng)度高，塑性差，拉伸過程無明顯屈服階段，無法直接測(cè)定屈服強(qiáng)度。用條件屈服強(qiáng)度0.2來代替屈服強(qiáng)度。條件屈服點(diǎn)0.2 ：使硬鋼產(chǎn)生0.2%塑性變形時(shí)的應(yīng)力。見左圖。0A0.2%aboa總變形。ba彈性變形99.8%。ob塑性變形0.2%。26（二）沖擊韌性定義及指標(biāo)指鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力。其大小用沖擊韌性值k表示。k 越大，則沖擊韌性越好。k是以試件沖擊破壞時(shí)缺口處單位面積上所消耗的功（

8、J/cm2）。測(cè)定方法：按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的擺沖法、橫梁式來測(cè)定。測(cè)定指標(biāo)：試件沖斷時(shí)缺口處單位面積上所消耗的能量為沖擊韌性指標(biāo)。 4、計(jì)算方法：27（三）硬度定義及測(cè)定方法指其表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。常用的測(cè)定硬度的方法有：布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)和維氏硬度(HV)三種。測(cè)定原理布氏法的測(cè)定原理是利用直徑為（）的淬火鋼球，以P（）的荷載將其壓入試件表面，經(jīng)規(guī)定的持續(xù)時(shí)間后卸除荷載，即得到直徑為（）的壓痕，以壓痕表面積（）除荷載，所得的應(yīng)力值即為試件的布氏硬度值，以數(shù)字表示，不帶單位。 洛氏法測(cè)定的原理與布氏法相似，但系根據(jù)壓頭壓入試件的深度來表示硬度值，

9、洛氏法壓痕很小，常用于判定工件的熱處理效果。28 HB=P/A 式中 HB布氏硬度； P所受荷載 A壓痕表面積（三）硬度29（四）工藝性能1.冷彎性能 指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。 冷彎試驗(yàn)的指標(biāo)：彎心直徑d與試件厚度（直徑）a的比值d/a；彎曲角度（90或180）；試樣彎曲外表面無肉眼可見裂紋則冷彎合格。 通過冷彎試驗(yàn)，更有助于暴露鋼材的某些內(nèi)在缺陷，它能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。30 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。冷彎性能31（四）工藝性能2.可焊性 可焊性是指在一定焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及脆硬影

10、響，焊接后接頭強(qiáng)度是否與母體相近的性能?？珊感允芑瘜W(xué)成分及含量的影響。含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等，均會(huì)降低可焊性。含碳量小于0.25%的非合金鋼具有良好的可焊性。 焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇含碳量較低的氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐的鎮(zhèn)靜鋼。當(dāng)采用高碳鋼及合金鋼時(shí)，為了改善焊接后的硬脆性，焊接時(shí)一般要采用焊前預(yù)熱及焊后熱處理等措施。32（五）鋼材的化學(xué)成分及對(duì)性能的影響鋼材的化學(xué)成分主要是指碳、硅、錳、硫、磷等，在不同情況下往往還需考慮氧、氮及各種合金元素。 碳土木工程用鋼材含碳量不大于0.8。在此范圍內(nèi)，隨著鋼中碳含量的提高，強(qiáng)度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性則相應(yīng)降低，碳還可顯著降低鋼材的可焊性，增加鋼的冷脆

11、性和時(shí)效敏感性，降低抗大氣銹蝕性。 33（五）鋼材的化學(xué)成分及對(duì)性能的影響硅當(dāng)硅在鋼中的含量較低（小于1%）時(shí)，可提高鋼材的強(qiáng)度，而對(duì)塑性和韌性影響不明顯。錳錳是我國(guó)低合金鋼的主加合金元素，錳含量一般在1%范圍內(nèi)，它的作用主要是使強(qiáng)度提高，錳還能消減硫和氧引起的熱脆性，使鋼材的熱加工性質(zhì)改善。34（五）鋼材的化學(xué)成分及對(duì)性能的影響硫硫是很有害元素。呈非金屬硫化物夾雜物存在于鋼中，具有強(qiáng)烈的偏析作用，降低各種機(jī)械性能。硫化物造成的低熔點(diǎn)使鋼在焊接時(shí)易于產(chǎn)生熱裂紋，顯著降低可焊性。磷磷為有害元素，含量提高，鋼材的強(qiáng)度提高，塑性和韌性顯著下降，特別是溫度愈低，對(duì)韌性和塑性的影響愈大，磷在鋼中的偏析作

12、用強(qiáng)烈，使鋼材冷脆性增大，并顯著降低鋼材的可焊性。磷可提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性，在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用。35（六）鋼材的冷加工強(qiáng)化和時(shí)效1.冷加工強(qiáng)化冷加工強(qiáng)化是鋼材在常溫下，以超過其屈服點(diǎn)但不超過抗拉強(qiáng)度的應(yīng)力對(duì)其進(jìn)行的加工。建筑鋼材常用的冷加工有冷拉、冷拔、冷軋、刻痕等 。對(duì)鋼材進(jìn)行冷加工的目的，主要是利用時(shí)效提高強(qiáng)度，利用塑性節(jié)約鋼材，同時(shí)也達(dá)到調(diào)直和除銹的目的。 36鋼筋冷加工372.時(shí)效鋼材隨時(shí)間的延長(zhǎng)，其強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、沖擊韌性降低的現(xiàn)象稱為時(shí)效。時(shí)效分為自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種。自然時(shí)效是將其冷加工后，在常溫下放置1520d；人工時(shí)效是將冷加工后的鋼材加

13、熱至100200保持2h以上。（多采用蒸汽或電熱等人工加熱的方法來處理）經(jīng)過時(shí)效處理后的鋼材，其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及硬度都將提高，而塑性和韌性降低。 （六）鋼材的冷加工強(qiáng)化和時(shí)效38（七）鋼材的熱處理熱處理：在固態(tài)范圍內(nèi)進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，從而改變鋼材的金相組織和顯微結(jié)構(gòu)組織，獲得所需要性能的工藝。（1）退火：加熱保溫緩慢冷卻（隨爐冷卻） 目的是細(xì)化晶粒，改善組織，降低硬度，提高塑性，消除組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開裂。（2）正火：加熱保溫緩慢冷卻（在空氣中冷卻） 正火是退火的一種特例。目的是細(xì)化晶粒，消除組織缺陷等。正火后鋼材的硬度和強(qiáng)度較高，塑性減小。 39（七）鋼材的熱處理（3）淬火

14、：加熱（900以上）保溫快速冷卻（在水或油中冷卻）。 目的是得到高強(qiáng)度、高硬度的組織，為在隨后的回火時(shí)獲得高的綜合力學(xué)性能的鋼材。淬火后鋼材的硬度和強(qiáng)度較高，塑性和韌性顯著降低。（4）回火：加熱保溫緩慢冷卻（在空氣中冷卻） 目的是消除淬火產(chǎn)生的很大內(nèi)應(yīng)力，降低脆性，改善力學(xué)性能。40（七）鋼材的熱處理41（）退火。退火是指將鋼材加熱至723以上某一溫度，保持相當(dāng)時(shí)間后，在退火爐中緩慢冷卻。退火能消除鋼材中的內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，均勻組織，使鋼材硬度降低，塑性和韌性提高。（）正火。是將鋼材加熱到723以上某一溫度，并保持相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，然后在空氣中緩慢冷卻，則可得到均勻細(xì)小的顯微組織。鋼材正火后強(qiáng)度和硬

15、度提高，塑性較退火為小。42三、建筑鋼材的主要品種及應(yīng)用43（一）建筑鋼材的主要品種1.型鋼簡(jiǎn)單截面型鋼：圓鋼、方鋼、六角鋼、八角鋼等；復(fù)雜截面型鋼：工字鋼、角鋼、槽鋼、鋼軌等。44工字鋼45 預(yù)制主梁拼裝焊接46（一）建筑鋼材的主要品種2.線材如鋼筋、鋼絲等。47鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力用鋼筋和鋼絲48（一）建筑鋼材的主要品種3.管材 無縫鋼管、焊接鋼管等。49（一）建筑鋼材的主要品種4.板材光面鋼板、花紋鋼板、彩色涂層鋼板等。壓型彩鋼板50（二）碳素結(jié)構(gòu)鋼（非合金鋼）碳素結(jié)構(gòu)鋼是碳素鋼中的一類，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。構(gòu)件可進(jìn)行焊接、鉚接和栓接。1.牌號(hào)表示法由代表屈

16、服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法符號(hào)等四個(gè)部分按順序組成；如：Q235AF表示為屈服點(diǎn)不小于235MPa的A級(jí)沸騰鋼。 2.牌號(hào)共有Q195、Q215、Q235、Q275四個(gè)牌號(hào)。注：在牌號(hào)組成表示方法中，“Z”與“TZ”符號(hào)予以省略。51（二）碳素結(jié)構(gòu)鋼（非合金鋼）3.應(yīng)用Q195、Q215，含碳量低，強(qiáng)度低，塑性、韌性、加工性能和可焊性好，故多用于受荷載較小及焊接的構(gòu)件。Q235，含碳適中，綜合性能好，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。Q275，強(qiáng)

17、度、硬度較高，但塑性、韌性和可焊性能較差，不易焊接和冷加工?？捎糜阡摻罨炷两Y(jié)構(gòu)中配筋及鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和螺栓。52（三）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼對(duì)有害雜質(zhì)含量控制嚴(yán)格、質(zhì)量穩(wěn)定，性能優(yōu)于碳素結(jié)構(gòu)鋼。(S0.035，P0.035)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按含錳量的不同，分為普通含錳量(O.35-0.80)和較高含錳量 (0.80-1.20)兩大組。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的性能主要取決于含碳量。含碳量高、強(qiáng)度高，但塑性和韌性降低。53（三）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼（1）牌號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)以平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)來表示。含錳量較高的，在表示鋼號(hào)的數(shù)字后面附“Mn”字；如果是沸騰鋼，則在數(shù)字后加注“F”。例如：4

18、5號(hào)鋼表示平均含碳量為0.45的鎮(zhèn)靜鋼；45Mn表示平均含碳量為0.45、含錳量較高的鎮(zhèn)靜鋼;15F表示含碳量為0.15 的沸騰鋼。 54（三）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼（2）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼成本高，主要用于重要結(jié)構(gòu)的鋼鑄件及高強(qiáng)螺栓等，常用30-45號(hào)鋼。 在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中用45號(hào)鋼作錨具，生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用的碳素鋼絲、刻痕鋼絲和鋼絞線采用65-80號(hào)鋼。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼一般經(jīng)熱處理后再供使用, 也稱為“熱處理鋼”。 55（四）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入總量小于5的合金元素而形成的鋼種。常用的合金元素有硅、錳、鈦、釩、鉻、鎳和銅等。加入合金元素的目的是提高鋼材強(qiáng)度

19、和改善性能。大多數(shù)合金元素不僅可以提高鋼的強(qiáng)度和硬度，還能改善塑性和韌性。1.牌號(hào)表示方法由代表屈服點(diǎn)的拼音字母（Q）、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)（A、B、C、D、E）三部分按順序組成。如Q345A表示屈服點(diǎn)不小于345MPa的A級(jí)鋼。 2.牌號(hào)共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690八個(gè)牌號(hào)。56（四）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼3.應(yīng)用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼綜合性能較為理想，尤其在大跨度、承受動(dòng)荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)中更適用，而且與使用碳素鋼相比，可節(jié)約鋼材20%30%。 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼主要應(yīng)用于軋制各種型鋼、鋼板、鋼管和鋼筋，廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中

20、，特別是大型結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋梁工程、承受動(dòng)荷載結(jié)構(gòu)等。57（四）鋼 筋 58強(qiáng)度高，塑性低強(qiáng)度高，粘結(jié)性好強(qiáng)度高預(yù)應(yīng)力鋼筋 鋼筋熱軋鋼筋鋼 絲鋼絞線熱處理鋼筋HPB235HRB335HRB400RRB400光圓鋼筋變形鋼筋變形鋼筋變形鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度塑性弱強(qiáng)高低591、熱軋鋼筋1）生產(chǎn)采用鋼錠經(jīng)加熱軋制自然冷卻而成。2）分類鋼筋混凝土用熱軋鋼筋分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩種。 3）牌號(hào)熱軋光圓鋼筋 ： HPB235、HPB300熱軋帶肋鋼筋：HRB335和、HRB400、 HRB50060 月牙肋鋼筋612、冷軋帶肋鋼筋1）生產(chǎn)冷軋帶肋鋼筋由熱軋圓盤條經(jīng)冷軋或冷拔減徑后，

21、在表面冷軋成兩面或三面有肋的鋼筋。鋼筋冷軋后允許進(jìn)行低溫回火處理。2）牌號(hào)按抗拉強(qiáng)度分為CRB550、CRB650、CRB800、 CRB970共四個(gè)牌號(hào)，后面的數(shù)字表示鋼筋抗拉強(qiáng)度最小值。 3）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)的握裹力；節(jié)約鋼材，成本低。622、冷軋帶肋鋼筋4）應(yīng)用CRB550級(jí)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，與熱軋圓盤條相比，強(qiáng)度提高17%左右，可節(jié)約鋼材30%左右；其它牌號(hào)為預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋。與低碳冷拔絲比，伸長(zhǎng)率高，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力較大，適用于中、小預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，也適用于焊接鋼筋網(wǎng)。633、熱處理鋼筋 1）概述熱處

22、理鋼筋是經(jīng)過淬火和回火調(diào)質(zhì)處理的螺紋鋼筋。分有縱肋和無縱肋兩種，其外形分別見右圖。2）特點(diǎn)及應(yīng)用熱處理鋼筋具有很高的強(qiáng)度，可代替高強(qiáng)鋼絲使用；還具有較好的塑性和韌性，且錨固性好，預(yù)應(yīng)力值穩(wěn)定，特別適合于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。但其對(duì)腐蝕及缺陷敏感性強(qiáng)，應(yīng)防止產(chǎn)生銹蝕及刻痕等現(xiàn)象。熱處理鋼筋不適用于焊接和點(diǎn)焊的鋼筋 。 有縱肋無縱肋64（五）鋼絲及鋼絞線 651、鋼絲1）生產(chǎn)以優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條為原料，經(jīng)淬火、酸洗、冷拉制成的用作預(yù)應(yīng)力混凝土骨架的鋼絲。 2）分類按加工狀態(tài)分為冷拉鋼絲（WCD）和消除應(yīng)力鋼絲兩類；消除應(yīng)力鋼絲按松馳性能又分為低松弛級(jí)鋼絲（WLR）和普通松弛級(jí)鋼絲（WNR）.按外形分為光圓鋼

23、絲（代號(hào)為P）、刻痕鋼絲（代號(hào)為I）、螺旋肋鋼絲（代號(hào)為H）三種。3）力學(xué)性能應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。鋼絲主要用作橋梁、吊車梁、電桿、樓板、大口徑管道等預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力筋 。664）各類鋼絲定義冷拉鋼絲是用盤條通過拔絲?；蜍堓伣?jīng)冷加工而成，以盤條供貨的鋼絲。消除應(yīng)力鋼絲是按一次連續(xù)處理方法生產(chǎn)的鋼絲A、鋼絲在塑性變形下（軸應(yīng)變）進(jìn)行的短時(shí)熱處理，得低松弛鋼絲（級(jí)松馳）B、鋼絲通過矯直工序后在適當(dāng)溫度下進(jìn)行的短時(shí)熱處理，得普通松弛鋼絲（級(jí)松弛） 螺旋肋鋼絲表面沿著長(zhǎng)度方向上具有規(guī)則間隔的肋條。刻痕鋼絲：表面沿著長(zhǎng)度方向上具有規(guī)則間隔的壓痕。1、鋼絲675）標(biāo)記包含內(nèi)容：預(yù)應(yīng)力鋼絲；公稱直徑

24、；抗拉強(qiáng)度等級(jí)；加工狀態(tài)代號(hào)；外形代號(hào)；標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。示例1：直徑為4.00mm，抗拉強(qiáng)度為1670Mpa冷拉光圓鋼絲，標(biāo)記為4.00-1670-WCD-P-GB/T 5223-2002示例2：直徑為7.00mm，抗拉強(qiáng)度為1570Mpa低松馳螺旋肋鋼絲，標(biāo)記為7.00-1570-WLR-H-GB/T 5223-20021、鋼絲682、鋼絞線1）生產(chǎn)由多根圓形斷面鋼絲捻制而成。鋼絞線按左捻制成并經(jīng)回火處理消除內(nèi)應(yīng)力。2）分類標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線：由冷拉光圓鋼絲捻制成的鋼絞線刻痕鋼絞線：由刻痕鋼絲捻制面的鋼絞線模拔型鋼絞線：捻制后再經(jīng)冷拔成的鋼絞線。3）特點(diǎn)塑性好，強(qiáng)度高，與混凝土粘結(jié)好，無接頭，易于錨固，在

25、結(jié)構(gòu)中布置方便，專供預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)使用，主要用于大跨度、大負(fù)荷的混凝土結(jié)構(gòu)。692、鋼絞線4）規(guī)格及代號(hào)根據(jù)鋼絲的股數(shù)份為三種結(jié)構(gòu)類型：12、13和17按其結(jié)構(gòu)分為5類，其代號(hào)為：（12）用兩根鋼絲捻制的鋼絞線；（13）用三根鋼絲捻制的鋼絞線；（13I）用三根刻痕鋼絲捻制的鋼絞線；（17）用七根鋼絲捻制的標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線；（17）C用七根鋼絲捻制又模拔的鋼絞線；705）產(chǎn)品標(biāo)記應(yīng)包含以下內(nèi)容：預(yù)應(yīng)力鋼絞線，結(jié)構(gòu)代號(hào)，公稱直徑，強(qiáng)度級(jí)別，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。鋼絞線表面不得有油、潤(rùn)滑脂等物質(zhì)，允許有輕微的浮銹，但不得有目視可見的銹蝕麻坑。2、鋼絞線716）特點(diǎn)及應(yīng)用鋼絞線與其他配筋材料相比，具有強(qiáng)度高、柔性好、

26、質(zhì)量穩(wěn)定、成盤供應(yīng)不需接頭等優(yōu)點(diǎn)。適用于作大型建筑、公路或鐵路橋梁、吊車梁等大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋，廣泛地應(yīng)用于大跨度、重荷載的結(jié)構(gòu)工程中。2、鋼絞線72四、鋼筋檢驗(yàn)73組批規(guī)則熱軋光圓和熱軋帶肋鋼筋交貨狀態(tài)檢驗(yàn)的組批規(guī)則 鋼筋應(yīng)按批進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，每批由同一牌號(hào)、同一爐罐號(hào)、同一規(guī)格的鋼筋組成。每批質(zhì)量不大于60 t，超過60 t的部分，每增加40 t，增加一個(gè)拉伸試驗(yàn)試樣和一個(gè)彎曲試驗(yàn)試樣。允許由同一牌號(hào)、同一冶煉方法、同一澆注方法的不同爐罐號(hào)組成混合批，但各爐罐號(hào)含碳量之差不大于0.02%，含錳量之差不大于0.15%?；旌吓馁|(zhì)量不大于60t。74注意（1）規(guī)定取兩個(gè)試件的(

27、低碳鋼熱軋圓盤條冷彎試件除外),均應(yīng)從任意兩根(兩盤)中分別切取,每根鋼筋上切取一個(gè)拉伸試件、一個(gè)冷彎試件；（2）低碳鋼熱軋圓盤條，冷彎試件應(yīng)取自同盤的兩端；（3）試件切取時(shí)，應(yīng)在鋼筋或盤條的任意一端截去500 mm后切??；（4）一般試件截取長(zhǎng)度為： 拉伸試件：L10d+200mm； 彎曲試件：L5d+150mm；（d為鋼材直徑）751、金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方法（GB/T 228.1-2010）761、拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)是測(cè)定鋼材在拉伸過程中應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系曲線以及屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率三個(gè)重要指標(biāo)，以評(píng)定鋼材的質(zhì)量。（一）儀器設(shè)備1、萬能試驗(yàn)機(jī)（精確度1%）2、引伸計(jì)（包括記錄器或指示

28、器）3、試樣尺寸測(cè)量?jī)x器（精確度0.1mm）（二）試樣（前已講過）（三）試驗(yàn)條件1、試驗(yàn)速度2、試驗(yàn)溫度：應(yīng)在室溫（1035）下進(jìn)行3、夾持方法：楔型、帶螺紋、套環(huán)、銷釘夾頭等，楔型夾頭夾持長(zhǎng)度至少四分之三。（能自由定位和軸向施力）77萬能試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)測(cè)力示值誤差應(yīng)不大于1%；在規(guī)定負(fù)荷下停止施荷時(shí)，試驗(yàn)機(jī)操作應(yīng)能精確到測(cè)力度盤上的一個(gè)最小分格負(fù)荷示值至少能保持30s；試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有調(diào)速指示裝置，能在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的速度范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)，且加卸荷平穩(wěn)；試驗(yàn)機(jī)還應(yīng)備有記錄裝置，能滿足標(biāo)準(zhǔn)用繪圖法測(cè)定強(qiáng)度特性的要求。78引伸計(jì)各種類型的引伸計(jì)均可用于測(cè)定試樣的伸長(zhǎng)。但引伸計(jì)的準(zhǔn)確度級(jí)別應(yīng)符合gb/t1216

29、0的要求。一般使用引伸計(jì)應(yīng)不劣于1級(jí)，測(cè)定具有較大延伸率的材料性能時(shí)，引伸計(jì)也不應(yīng)劣于2級(jí)。79拉伸速度屈服前：應(yīng)力增加速率按表規(guī)定，并保持試驗(yàn)機(jī)控制器固定于該速率位置，直到該性能測(cè)出為止。 屈服前的加荷速率 屈服后：屈服后或秩序測(cè)定抗拉強(qiáng)度時(shí)，試驗(yàn)機(jī)夾頭在荷載下的移動(dòng)速度不大于0.5LC/min材料彈性模量E/（N/mm2） 應(yīng)力速率/（N/mm2 s ）最小最大15000022015000066080在試件上畫標(biāo)距，原始標(biāo)距為5d、10d、100mm、200mm，并沿長(zhǎng)度方向作分格標(biāo)志。估算試驗(yàn)所需最大力，調(diào)試試驗(yàn)機(jī)，選擇合適的量程。試件破壞荷載必須大于試驗(yàn)機(jī)全量程的20%且小于試驗(yàn)機(jī)全量

30、程的80%，試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量精度應(yīng)為1%。（最小刻度）將試件固定在試驗(yàn)機(jī)夾頭上，開動(dòng)機(jī)器進(jìn)行拉伸（有速度要求）。測(cè)量屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。鋼筋拉伸試驗(yàn)在試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行時(shí)，當(dāng)測(cè)力盤的指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)后恒定負(fù)載或第一次回轉(zhuǎn)的最小負(fù)荷即為所求屈服點(diǎn)的荷載（此為下屈服點(diǎn)）；繼續(xù)加荷直至拉斷，由測(cè)力度盤或拉伸曲線上讀出最大負(fù)荷，即為所求抗拉強(qiáng)度的荷載。測(cè)量伸長(zhǎng)率。即試件拉斷后標(biāo)距長(zhǎng)度的增量與原始標(biāo)距長(zhǎng)度之比的百分率。（四）試驗(yàn)步驟818283（五）拉伸結(jié)果計(jì)算和評(píng)定1）低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線的階段及每個(gè)階段特征彈性階段：應(yīng)力與應(yīng)變按比例增加，呈線性關(guān)系。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(zhǎng)大于應(yīng)力的增長(zhǎng)

31、，已出現(xiàn)塑性變形。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，至最大拉應(yīng)力?？s頸階段：應(yīng)變急劇增加，產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，直到斷裂。842）屈服強(qiáng)度的測(cè)量鋼筋拉伸試驗(yàn)在試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行時(shí)，當(dāng)測(cè)力盤的指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)后恒定負(fù)載或第一次回轉(zhuǎn)的最小負(fù)荷即為所求屈服點(diǎn)的荷載FS。853）測(cè)量鋼筋屈服極限的方法步驟 圖解法：試驗(yàn)時(shí)記錄力延伸曲線或力位移曲線。從曲線圖讀取力首次下降前的最大力和不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)屈服階段中的最小力或屈服平臺(tái)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。仲裁試驗(yàn)采用圖解方法。 指針法：試驗(yàn)時(shí)，讀取測(cè)力度盤指針首次回轉(zhuǎn)前指示的最大力和不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)的屈服強(qiáng)度指示

32、的最小力或首次停止轉(zhuǎn)動(dòng)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。自動(dòng)裝置：可采用微機(jī)或自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度，可以不繪制拉伸曲線圖。864）測(cè)定中碳鋼和高碳鋼的屈服強(qiáng)度中碳鋼和高碳鋼沒有明顯的屈服點(diǎn)，采用分級(jí)加荷，求出彈性直線段相應(yīng)于小等級(jí)負(fù)荷的平均伸長(zhǎng)增量，由此計(jì)算出偏離直線段后各級(jí)負(fù)荷的彈性伸長(zhǎng)。從總伸長(zhǎng)中減去彈性伸長(zhǎng)即為殘余伸長(zhǎng)。通常以殘余伸長(zhǎng)的0.2%應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度875）抗拉強(qiáng)度的測(cè)定抗拉強(qiáng)度是向試件連續(xù)加荷直到拉斷,由測(cè)力度盤或拉伸曲線上讀出最大負(fù)荷Fb,抗拉強(qiáng)度為886）試件原始橫截面積測(cè)定 (有效四位數(shù))對(duì)于圓形橫截面試樣，應(yīng)在標(biāo)距

33、的兩端及中間三處兩個(gè)相互垂直的方向測(cè)量直徑，取其算術(shù)平均值，取用三處測(cè)得的最小橫截面積。對(duì)于矩形橫截面試樣，應(yīng)在標(biāo)距的兩端及中間三處測(cè)量寬度和厚度，取用三處測(cè)得的最小橫截面積。對(duì)于恒定橫截面試樣，可以根據(jù)測(cè)量的試樣長(zhǎng)度、質(zhì)量和材料密度確定其原始橫截面積。根據(jù)測(cè)量的原始試樣尺寸計(jì)算原始橫截面積，測(cè)量每個(gè)尺寸應(yīng)準(zhǔn)確到0.5%。897）測(cè)量鋼筋伸長(zhǎng)率的方法將試樣斷裂的部分仔細(xì)地對(duì)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(cè)量試樣斷后標(biāo)距。應(yīng)使用分辨率優(yōu)于0.1mm的量具或測(cè)量裝置測(cè)定斷后標(biāo)距（L），準(zhǔn)確到0.25mm。當(dāng)試樣斷裂位置不符合規(guī)定條件時(shí)采用移位法。（避免報(bào)

34、廢試樣）注：若斷后伸長(zhǎng)率大于或等于規(guī)定值，不管斷裂位置在何處，測(cè)量均為有效。90本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)；試樣標(biāo)識(shí)；材料名稱、牌號(hào)；試樣類型；試樣的取樣方向和位置所測(cè)性能結(jié)果。8）鋼筋拉伸試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容91鋼筋拉伸試驗(yàn)記錄表式樣929）鋼筋拉伸試驗(yàn)中，各項(xiàng)檢測(cè)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?jǐn)嗪笊扉L(zhǎng)率精確到0.5%斷后標(biāo)距精確至0.25mm屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度 200 N/mm2時(shí)，按1N/mm2修約間隔進(jìn)行修約；屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度在200 N/mm2 1000 N/mm2時(shí)，按5N/mm2修約間隔進(jìn)行修約；屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度1000 N/mm2時(shí)，按10N/mm2修約間隔進(jìn)行修約。93 拉伸試驗(yàn)結(jié)果的精密度受材料、試樣、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)程序和力學(xué)性能的計(jì)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：材料的不均勻度，它存在于同一爐材料的一個(gè)工藝批之內(nèi)；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；拉伸試驗(yàn)機(jī)和輔助測(cè)量系統(tǒng)（剛度、驅(qū)動(dòng)、控制、操作方法）；試樣尺寸的測(cè)量、