橋涵工程試驗檢測技術

2023-01-03 22:03:05 字數 4293 閱讀 9591

混凝土用熱軋鋼筋拉伸、冷彎試驗

一、鋼筋拉伸試驗

1. 混凝土用熱軋光圓鋼筋及帶肋鋼筋牌號及公稱直徑、橫截面面積

(1)鋼筋的牌號及其含義

(2)鋼筋的公稱直徑、橫截面面積

2. 組批規則和取樣方法

(1)組批規則

鋼筋應按批進行檢查和驗收,每批由同一牌號、同一爐罐號、同一規格的鋼筋組成。

每批重量通常不大於60t。超過60 t的部分,每增加40t(或不足40 t的餘數),增加乙個拉伸試驗試樣和乙個彎曲試驗試樣。

允許由同一牌號、同一冶煉方法、同一澆注方法的不同爐罐號組成混合批。各爐罐號含碳量之差不大於0.02%,含錳量之差不大於0.15%。混合批的重量不大於60t。

(2)取樣方法

每批鋼筋的檢驗專案,取樣方法和試驗方法應符合下表的規定:

(3)試件要求

拉伸試件的長度l,分別按下式計算後擷取:

拉伸試件:;

式中:l、——分別為拉伸試件和冷彎試件的長度(mm);

l0——拉伸試件的標距(mm);

h、h1——分別為夾具長度和預留長度(mm),h1=(0.5~1)a;

a——鋼筋的公稱直徑(mm)。

對於光圓鋼筋一般要求夾具之間的最小自由長度不小於350mm;

對於帶肋鋼筋,夾具之間的最小自由長度一般要求:時,不小於350mm;時,不小於400mm;時,不小於500mm。

2.主要儀器裝置

(1)萬能材料試驗機:示值誤差不大於1%。量程的選擇:試驗時達到最大荷載時,指標最好在第三象限(180°~270°)內,或者數顯破壞荷載在量程的50%~75%之間。

(2)鋼筋打點機或劃線機、游標卡尺(精度為0.1mm)等。

3.試樣製備

拉伸試驗用鋼筋試件不得進行車削加工,可以用兩個或一系列等分小衝點或細劃線標出試件原始標距,測量標距長度l0,精確至0.1mm,見圖-1。根據鋼筋的公稱直徑選取公稱橫截面積(mm2)。

圖-1 鋼筋拉伸試驗試件

a-試樣原始直徑;l0-標距長度;h1-取(0.5~1)a;h-夾具長度

4.試驗步驟

將試件上端固定在試驗機上夾具內,調整試驗機零點,裝好描繪器、紙、筆等,再用下夾具固定試件下端。

開動試驗機進行拉伸。拉伸速度為:屈服前應力增加速度為10mpa/s;屈服後試驗機活動夾頭在荷載下移動速度不大於0.5lc/min,直至試件拉斷。

拉伸過程中,測力度盤指標停止轉動時的恆定荷載,或第一次迴轉時的最小荷載,即為屈服荷載fs(n)。向試件繼續加荷直至試件拉斷,讀出最大荷載fb(n)。

測量試件拉斷後的標距長度l1。將已拉斷的試件兩端在斷裂處對齊,盡量使其軸線位於同一條直線上。

如拉斷處距離鄰近標距端點大於l0/3時,可用游標卡尺直接量出l1。如拉斷處距離鄰近標距端點小於或等於l0/3時,可按下述移位法確定l1:在長段上自斷點起,取等於短段格數得b點,再取等於長段所餘格數(偶數如圖-2a)之半得c點;或者取所餘格數(奇數如圖-2b)減1與加1之半得c與c1點。

則移位後的l1分別為ab+2bc或ab+bc+bc1。

圖-2 用移位法計算標距

如果直接測量所求得的伸長率能達到技術條件要求的規定值,則可不採用移位法。

5.結果評定

鋼筋的屈服點和抗拉強度按下式計算:

式中:、——分別為鋼筋的屈服點和抗拉強度(mpa);

、——分別為鋼筋的屈服荷載和最大荷載(n);

a——試件的公稱橫截面積(mm2)。

當、大於1000mpa時,應計算至10mpa,按「四捨六入五單雙法」修約;為200~1000mpa時,計算至5mpa,按「二五進制法」修約;小於200mpa時,計算至1mpa,小數點數字按「四捨六入五單雙法」處理。

鋼筋的伸長率或按下式計算:

式中:、——分別為或時的伸長率(精確至1%);

l0——原標距長度5a或10a(mm);

l1——試件拉斷後直接量出或按移位法的標距長度(mm,精確至0.1mm)。

如試件在標距端點上或標距外斷裂,則試驗結果無效,應重做試驗。

附:gb1499.1-2008及gb1499.2-2007規定,允許用下述方法測量鋼筋在最大力下總伸長率。方法如下:

1、原始標距的標記和測量

在試樣自由長度範圍內,均勻劃分為10mm或5mm的等間距標記,標記的劃分和測量應符合gb/t

228的有關要求。

2、拉伸試驗

按gb/t228規定進行拉伸試驗,直至試樣斷裂。

3、斷裂後的測量

選擇y和v兩個標記,這兩個標記之間的距離在拉伸試驗之前至少應為100mm。兩個標記都應當位於夾具離斷裂點最遠的一側。兩個標記離開夾具的距離都應不小於20mm或鋼筋公稱直徑d(取二者之較大者);兩個標記與斷裂點之間的距離應不小於50mm或2d(取二者之較大者)。

見圖a1。

圖 a1 斷裂後的測量

在最大力作用下試樣總伸長率agt(%)可按式a1計算:

agt =×100

式中:l——圖a1所示斷裂後的距離,單位為公釐(mm);

l0——試驗前同樣標記間的距離,單位為公釐(mm);

rm——抗拉強度,單位為兆帕(mpa);

e——彈性模量,其值可取為2×105,單位為兆帕(mpa)。

二、冷彎試驗

冷彎是橋梁鋼材的重要工藝效能,用以檢驗鋼材在常溫下承受規定彎曲程度的彎曲變形能力,並顯示其缺陷。

工程中經常需對鋼材進行冷彎加工,冷彎試驗就是模擬鋼材彎曲加工而確定的。通過冷彎試驗不僅能檢驗鋼材適應冷加工的能力和顯示鋼材內部缺陷(如起層,非金屬夾渣等)狀況,而且由於冷彎時試件中部受彎部位受到衝頭擠壓以及彎曲和剪下的複雜作用,因此也是考察鋼材在複雜應力狀態下發展塑性變形能力的一項指標。所以,冷彎試驗對鋼材質量是一種較嚴格的檢驗。

1.試樣

試樣的長度應根據試樣厚度和所使用的試驗裝置確定。當採用支輥式彎曲裝置時,可以按照下式確定:

式中:——圓周率,其值取3.14;

d——彎曲壓頭或彎心直徑;

——試驗直徑。

2.試驗原理及試驗裝置

鋼筋冷彎試驗是以鋼筋試樣經受彎曲塑性變形,不改變加力方向,直至達到規定的彎曲角度。然後卸除試驗力,檢查試樣承受變形效能。通常檢查試樣彎曲部分的外面、裡面和側面,若彎曲處無裂紋、起層或斷裂現象,即可認為冷彎效能合格。

冷彎試驗可在壓力機或萬能試驗機上進行。壓力機或萬能試驗機上應配備彎曲裝置。常用彎曲裝置有支輥式、v形模具式、虎鉗式、翻板式等四種。

上述四種彎曲裝置的彎曲壓頭(或彎心)應具有足夠的硬度,支輥式的支輥和翻板式的滑塊也應具有足夠的硬度。

3.試驗步驟

a)冷彎試件和支座b)彎曲180c)彎曲90°

圖-3 鋼筋冷彎試驗裝置示意圖

以採用支輥式彎曲裝置為例介紹試驗步驟與要求。

(1)試樣放置於兩個支點上,將一定直徑的彎心在試樣兩個支點中間施加壓力,使試樣彎曲到規定的角度,或出現裂紋、裂縫、斷裂為止。

(2)試樣在兩個支點上按一定彎心直徑彎曲至兩臂平行時,可一次完成試驗,也可先按(1)彎曲至90°,然後放置在試驗機平板之間繼續施加壓力,壓至試樣兩臂平行。

(3)試驗時應在平穩壓力作用下,緩慢施加試驗力。

(4)彎心直徑必須符合相關產品標準中的規定,彎心寬度必須大於試樣的寬度或直徑,兩支輥間距離為(d+3a)±0.5amm,並且在試驗過程中不允許有變化。

(5)試驗應在10~35℃下進行,在控制條件下,試驗在23±2℃下進行。

(6)卸除試驗力以後,按有關規定進行檢查並進行結果評定。

4.冷彎角度和彎心直徑

鋼筋焊接接頭拉伸、彎曲試驗

一、名次解釋:

1.鋼筋閃光對焊

將兩鋼筋安放成對接形式,利用電阻熱使接觸點金屬熔化,產生強烈飛濺,形成閃光,迅速施加頂鍛力完成的一種壓焊方法。

2.鋼筋電弧焊

以焊條作為一極,鋼筋為另一極,利用焊接電流通過產生的電弧熱進行焊接的一種熔焊方法。

3.熱影響區

焊接或熱切割過程中,鋼筋母材因受熱的影響(但未熔化),使金屬組織和力學效能發生變化的區域。

4.延性斷裂

伴隨明顯塑性變形而形成延性斷口(斷裂面與拉應力垂直或傾斜,其上具有細小的凹凸,呈纖維狀)的斷裂。

5.脆性斷裂

幾乎不伴隨塑性變形而形成脆性斷口(斷裂面通常與拉應力垂直,巨集觀上由具有光澤的亮面組成)的斷裂。

二、焊接外觀質量檢驗

焊接接頭外觀檢查時,首先應由焊工對所焊接頭或製品進行自檢;然後由施工單位專業質量檢查員檢驗;監理(建設)單位進行驗收記錄。

縱向受力鋼筋焊接接頭外觀檢查時,每一檢驗批中應隨機抽取10%的焊接接頭。

檢查結果,當外觀質量各小項不合格數均小於或等於抽檢數的10%,則該批焊接接頭外觀質量評為合格。

當某一小項不合格數超過抽檢數的 10%時,應對該批焊接接頭該小項逐個進行複檢,並剔出不合格接頭;對外觀檢查不合格接頭採取修整或焊補措施後,可提交二次驗收。

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