钢筋拉伸实验

钢筋拉伸实验

一、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、断面收缩率。

二、实验设备

万能材料试验机（示值误差不大于1％）、游标卡尺（精度为0.1mm）。

三、实验步骤

1.钢筋试件一般不经切削。

图1 试件示意图

a—直径；l

—标距长度；h1—（0.5～1）a；h—夹头长度

2.在试件表面，选用小冲点、细划线或有颜色的记号做出两个或一系列等分格的标记，以表明标距长度，测量标距长度l0（l0=10a或l0=5a）（精确至0.1 mm）。

调整试验机测力度盘的指针，对准零点，拨动副指针与主指针重叠。

3.将试件固定在试验机的夹具内，开动试验机机进行拉伸。屈服前，应力增加速度按表1规定，并保持试验机控制器固定于这一速率位置上，直至该性能测出为止；测定抗拉强度时，平行长度的应变速率不应超过0.008/s。

应力速率（N/mm2）·s-1

材料弹性模量（Mpa）

最小最大＜150000 2 20

≥150000 6 60

4.钢筋在拉伸试验时，读取测力度盘指针首次回转前指示的恒定力或首次回转时指示的最小力，即为屈服点荷载F s（N）；钢筋屈服之后继续施加荷载直至将钢筋拉断，从测力度盘上读取试验过程中的最大力F b（N）。

5.拉断后标距长度L1（精确至0.1mm）的测量。将试件断裂的部分对接在一起使其轴线处于同一直线上。如拉断处到邻近标距端点的距离大于l0/3时，可直接测量两端点的距离；如拉断处到邻近的标距端点的距离小于或等于l0/3时，可用移位方法确定l1：在长段上从拉断处O点取基本等于短段格数，得B点，接着取等于长段所余格数（偶数）之半得C点；或者取所余格数（奇数）减1与加1之半，得到C与C1点，移位后的l1分别为AO+OB+2BC或

AO+OB+BC+BC1（如图2所示）。

图2. 伸长率断后标距部分长度用移位法确定

（a ）长段所余格数为偶数；（b ）长段所余格数为奇数

四、实验结果与数据处理

屈服强度s σ和抗拉强度b σ按下式计算。

A F s

s =

σ A

F b b =σ

式中s σ、b σ——分别为屈服强度和抗拉强度（MPa ）；

F s 、F b ——分别为屈服点荷载和最大荷载（N ）；

A ——试件的公称横截面积（mm 2）。

当s σ或者b σ≤200MPa ，修约间隔1 MPa （小数点数字按四舍六入五单双方法修约）。 当200MPa ≤s σ或者b σ ≤1 000Mpa ，修约间隔5 MPa 。 当s σ或者b σ＞1 000MPa ，修约间隔10 MPa 。 伸长率δ10（δ5）按下式计算（精确至 0.5％）。

(%)100)(0

110⨯-=

l l l s δδ 式中δ10，（δ5）——分别表示 l0=10a 和l0=5a 时的伸长率。

如试件拉断处位于标距之外，则断后伸长率无效，应重做试验。

在拉力试验的两根试件中，如其中一根试件的屈服点、抗拉强度和伸长率三个指标中，有一个指标达不到钢筋标准中规定的数值，应取双倍钢筋进行复验，若仍有一根试件的指标达不到标准要求，则判拉力试验项目为不合格。

表2. 钢筋拉伸试验实验记录与结果处理