钢筋混凝土用带肋钢筋的最大力总延伸率得出两种方法

摘要: 采用引伸计和手动两种方法测量热轧带肋钢筋的最大力总伸长量。 得出两种方法测得的数据差异，并分析差异的原因。 结合热轧带肋钢筋相关标准和金属材料室温拉伸试验方法的实施，对准确测量热轧带肋钢筋最大力总伸长率提出合理建议。 结果表明，在最大拉力和相同变形条件下测量时，引伸计与手动方法测得的最大力总伸长仅相差0.34%，数值较为接近。

关键词：热轧带肋钢筋； 最大力总伸长率； 引伸计； 手动测量

CLC分类号：TU511.3+2； TG115.5 文件代码：A 文章编号：1001-4012(2022)04-0016-03

钢筋混凝土结构广泛应用于桥梁、海洋平台、房屋建筑等现代工程建设中。 混凝土具有较高的抗压强度，但抗拉强度较低。 钢筋是钢筋混凝土建筑构件的骨架。 它们在混凝土中主要承受拉应力，具有很高的抗拉强度。 钢筋与混凝土的线膨胀系数相近，都不会因环境因素而产生过大的应力； 钢筋与混凝土有良好的粘结力，特别是变形钢筋的使用，提高了两者之间的粘结力。

钢筋混凝土用热轧带肋钢筋是关键建筑材料，对建筑安全、建筑使用寿命、节约资源等具有重要意义。为了保证建筑工程质量，制定了一系列国际标准。 热轧带肋钢筋的材料性能检测也做了详细的规定和要求，包括拉伸试验、弯曲试验、反向弯曲试验和疲劳试验。 等待。 我国对于热轧带肋钢筋的生产、使用和质量检测一直有相关的控制标准：GB/T1499.2-2018《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》规定，热轧带肋钢筋——轧制带肋钢筋性能检验项目及要求； 我国住房和城乡建设部颁布的《混凝土结构工程施工质量验收规范》第5.2.1条规定，应按照国内现行有关标准抽取钢筋样品，进行力学性能和质量偏差。 检验及检验结果必须符合相关标准的规定。

目前，国内热轧带肋钢筋拉伸试验检验项目包括：屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和最大力总伸长率等。断后伸长率仅反映钢筋局部变形能力。难以代表热轧带肋钢筋的真实变形能力。 热轧带肋钢筋的均匀变形对其性能影响很大，最大力总伸长率可以真实反映热轧带肋钢筋的变形能力[1]。 最大力总伸长率是试样拉伸至最大力时标距伸长率与原始标距长度的百分比。 准确测量最大力总伸长率非常重要。

GB/T1499.2-2018规定伸长率类型可从断后伸长率和最大总力伸长率中选择，但抗震热轧带肋钢筋的伸长率选择最大力总伸长率。 GB/T1499.2-2018第8.1.1条要求热轧带肋钢筋拉伸试验方法按照GB/T28900-2012《钢筋混凝土用钢材试验方法》执行。 本标准规定了断裂后的手动测量方法。 ，同时推荐GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》第18章规定的引伸计试验方法。 笔者对热轧带肋钢筋最大力总伸长率的两种测量方法进行了比较，并对最大力总伸长率测量方法提出了建议。

1 检测方法

准备10根直径为22mm的HRB400E钢筋试样。 每个样本的长度为600毫米。 试验时平行长度大于350mm。 无论试件在何处断裂，距断裂处至少50mm，距夹紧端大于22mm。 要求。

使用激光打标机标记原始标距。 为了减少标记标距长度带来的误差，等分标记之间的距离为20毫米。 平行长度内打标范围的总长度为400毫米，原始标距为100毫米。 对每组原始标距进行测量，结果如表1所示。

引伸计测量和手动测量均采用原始标距100mm。 引伸计的标距是手动调整的，并与样品的一组标距一致，以保证引伸计拉伸到最大力时的测量位置与手动测量一致。 标距标记位于相同位置。

当拉伸到最大力时停止测试并取出样品。 测量与引伸计标距一致的位置处的最大力塑性伸长率，加上拉力卸载后的弹性变形。 弹性变形计算方法如式（1）所示。

式中：Agt为最大力时的总伸长率； Ag为最大力时的塑性伸长率； Rm 是拉伸强度。

通过最大力点测量法和断裂后手动测量法得到的不同样品的最大力总伸长率如表2所示。将试件重新加载到试验机上，不加载引伸计，继续测试直至试件断裂。

取断裂后较长的一段试样，用手动法测量最大总伸长率。 在距离断裂大于50mm、距离夹紧位置大于22mm的所有位置测量结果（见表2，断裂后手动测量得到的最大力）。 总力伸长结果1~4分别为距断口由近到远的结果）。

采用全场应变测量系统检测了拉伸至最大力后继续变形的样品的应变场图像，显示仅出现一处颈缩（见图1）。

使用引伸计测量最大力的总伸长时，应确保最大力取在拉伸曲线最大力平台的中间位置，避免由于原因而将最大力位置向左或向右取。未平滑的拉伸曲线，导致更大的失真。 大错误。 未经平滑处理的最大力时的应力应变曲线如图2所示。

2 结果分析

（1）表1中得到的10个钢筋样品标距范围均小于0.2mm，标记误差小于0.3%，均满足不大于±1%的要求。 使用激光打标机进行标距打标的重复性较好，对断裂后多组最大力的总伸长数据影响较小。

(2) 在最大力时停止试验，用引伸计和手动方法比较同一变形位置的最大力总伸长率。 从表2可以看出，手动法测得的最大力平均值比引伸计法测得的最大力平均值低0.34%。 两种方法的测量结果比较接近。

(3)样品拉断后，分析引伸计和手动方法测得的最大力总伸长率。

从图1可以看出，样品断裂过程中的应变场图像只有一个颈缩位置，不存在双颈缩。 因此，拉断后手动测量不会出现双缩颈对最大力总伸长测量结果的影响。

从图2可以看出，拉伸曲线没有经过平滑处理，很容易造成某一点的力值过高。 选点过程中不能在平台中间位置取最大力。 热轧带肋钢筋一般拉伸曲线的最大力平台长度为1~2mm。 曲线的波动导致试验机选择最大力平台两端的最大力而不是平台中间的最大力，导致引伸计拉伸来采集数据。 误差较大，影响最大力总伸长的测量。

从表2可以看出，样品拉断后，引伸计与手动方法测得的最大力和总伸长率相差较大。 断裂附近手动法的平均值比引伸计法大3.0%。 夹紧附近端头手动法测量结果平均值比引伸计法大1.8%； 测量位置对手动方法影响较大。 断裂后手动法测得的最大力总伸长量，由离断裂近处向远处递减。 利用体积不变原理进行分析，两种测量方法对比结果较大的主要原因是热轧带肋钢筋从拉伸至最大力直至断裂期间变形不均匀[2]。

3 结论

(1)拉伸试验全自动检测是热轧带肋钢筋性能检测的发展趋势。 全自动测试需要使用引伸计来测量最大力总伸长率。 当拉伸至最大力时，在相同变形条件下，引伸计法与手动法测得的最大力总伸长率仅相差0.34%。 引伸计的精度一般可以达到0.5级以上，因此引伸计测得的最大力总伸长量是可靠的。

(2)引伸计测量热轧带肋钢筋最大力总伸长量时，最大力点位置非常重要。 如果应力-应变曲线未平滑，则点位置可能偏左或偏右。 影响伸长率值。 使用引伸计测量热轧带肋钢筋的最大力总伸长量时，建议平滑应力应变曲线。 平滑曲线应表征原始应力-应变曲线。

(3)手动法的测量位置对最大力总伸长率的检测结果影响较大。 为了保证测试结果的可靠性，建议在满足测量条件的情况下，测量靠近夹紧端的最大力总伸长率。 。

(4)热轧带肋钢筋的最大总伸长率留有一定余量。 有条件的实验室可以采用GB/T228.1-2010第18章规定的使用引伸计的测试方法来测量最大伸长率。 总力伸长率。 如果有争议，可以使用手动方法。

参考：

[1]方立新，薛建华，向宇，等。 抗震钢筋力学特性值对于抗震结构的意义[J]. 浙江建筑，2018，35(9)：28-30。

[2] 范美光，陈巧飞，孙本荣，等。 预应力混凝土用钢杆最大力总伸长试验研究[J]. 科技创新导报，2012，9(5)：50-51。

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