钢筋的力学性能汇总
建筑用钢筋检验指导书 1、试验目的 为了规范土建试验室对钢筋混凝土用钢钢材的屈服点、屈服强度、抗拉强度和伸长率、弯曲变形性能、平面反向弯曲变形性能及钢筋的耐反复弯曲性能检验的工作程序，实现标准化操作，特制定此作业指导书。 2、适用范围： 本指导书适用于混凝土结构中的钢筋与焊接钢筋。 3、引用标准： GB/T228-2002 《金属材料室温拉伸试验方法》 GB/T232-1999 《金属材料弯曲试验方法》 GB238-2002 《金属线材反复弯曲试验方法》 GB13013-91 《钢筋混凝土热轧光园钢筋》 GB13014-91 《钢筋混凝土余热处理钢筋》 GB1499-1998 《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》 GB/T701-1997 《低碳钢热轧园盘条》 GB13788-92 《冷轧带肋钢筋》 JGJ18-2003 《钢筋焊接及验收规程》 JGJ/T27-2001 《钢筋焊接接头试验方法》 4、检测的环境要求 试验室的温度应在10℃-35℃范围内。 5、试验项目和质量要求
5.1实验项目 钢筋拉伸试验：屈服点、抗拉强度、伸长率 钢筋冷弯试验 钢筋焊接接头试验 5.2质量要求 5.2.1钢筋的力学性能和工艺性能应符合表一、表二、表三、表四，冷弯试验时受弯曲部位外表面不得产生裂纹。 热轧直条光圆钢筋力学性能和工艺性能（GB13013-91） 表一 表面形状钢筋 级别 强度等 级代号 公称 直径 mm 屈服点σs Mpa 抗拉强度σ b Mpa 伸长率σ5 % 冷弯 d-弯芯直径 α-钢筋公称直径 不小于 光圆I R235 8~20 235 370 25 180o d=α低碳钢热轧圆盘条力学性能和工艺性能(GB/T701-1997) 表二 牌号 力学性能 冷弯试验180? d-弯芯直径 α-试样直径屈服点σs，Mpa 抗拉强度σb，Mpa 伸长率δ10，% 不小于 Q215 215 375 27 d=0 Q235 235 410 23 d=0.5α 热轧带肋钢筋力学性能和工艺性能(GB1499-1998) 表三
第二节钢筋的主要力学性能 一、钢筋的品种和级别 （一）钢筋的品种（分类）（有很多种分类形式） 按化学成分分类： 低碳钢 碳素钢中碳钢随含碳量增加，钢筋强度提高， 高碳钢塑性性能降低。 普通低合金钢：除碳素钢已有的成分外，再加入少量的 硅、锰、钛、钒等合金元素。强度显著 提高，塑性性能更好。 光面钢筋——表面光滑，与混凝土粘结力差。 按外形分类变形钢筋——表面带肋，螺旋纹、人字纹、 月牙纹，与混凝土粘结力高。 热轧钢筋用于钢筋混凝土结构 按生产工艺分类预应力钢丝和钢绞线及热处理钢筋 ——用于预应力混凝土结构 冷加工钢筋——用于预应力混凝土结构三种钢筋、生产工艺不同，见书。 （二）钢筋的级别 1、热轧钢筋：由普通（低碳）碳素钢、低合金钢轧 制而成——软钢
常用热轧钢筋的级别、符号、钢种和形状 性能：随着热轧钢筋级别提高，强度提高，塑性降低。 2、预应力钢丝和钢绞线、热处理钢筋 9~4φφ 用于预应力混凝土结构中P439～440 3、冷加工钢筋 冷拉、冷拔 二、钢筋的强度和变形（通过拉伸试验获得的应力应变曲 线来说明） 应力——应变曲线分两类： 有明显的流幅：热轧钢筋（软钢） 无明显的流幅：高碳钢（硬钢）（预应力钢丝、钢 绞线、热处理钢筋） 设计强度取值依据：（应力） 有明显的流幅钢筋，取其屈服点强度作为设计取值依 据。 无明显的流幅钢筋，取b σ85.0(极限抗拉强度)作为条件 屈服点。
三、钢筋的冷加工（对钢筋进行冷加工，可以提高强度） 1、冷拉 对热轧钢筋进行张拉，张拉应力超过原屈服点， 然后放松，再张拉，屈服强度提高了，但塑性 降低。（伸长率降低） 2、冷拔 将8 φ光面钢筋通过强力拔过直径小的钨合 6φ ~ 金拔丝模孔，塑性变形后，——3，4mm钢丝冷拉：提高抗拉强度（不宜作受压钢筋） 冷拔：同时提高抗拉、抗压强度。 四、混凝土结构对钢筋性能的要求 1、强度 2、塑性 3、可焊性 4、耐火性 5、与混凝土的粘结性 第三节钢筋和混凝土的粘结与锚固 一、粘结的作用和分类 钢筋和混凝土之间的粘结，是保证两者共同工作的前提。 钢筋混凝土结构受力后，若钢筋和混凝土有相对变形（滑移）就会在其交界面上产生剪应力τ，这种剪应力τ称为
钢筋力学性能检测依据 钢筋力学性能检测依据： 钢筋原材料检测指标分为两类：必试：拉伸试验（屈服点、抗拉强度、伸长率）、弯曲试验； 其它：反向弯曲、化学成分。 依据：依据GB50204-2002 《混凝土结构工程施工质量验收规范》5.2.1条规定：钢筋进场时，应按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB 1499 等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。 抽样数量及代表批量按《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499 规定，检测项目为：拉伸试验（包括屈服强度、抗拉强度和断后伸长率或最大力总伸长率）和弯曲试验。 钢筋的力学性能检测指标包括：屈服强度、抗性强度、伸长率及冷弯性能。据专业从事钢筋力学性能检测等金属力学性能检测机构中船重工七二五研究所介绍说钢筋的力学性能指标应符合相应的国家标准： 1、屈服点：又称为屈服强度，在钢筋混凝土结构设计中所用的钢筋标准强度就是以钢筋屈服点为取值依据的。 2、抗拉强度：指钢筋抵抗拉力破坏作用的最大能力。 3、伸长率：义称延伸率，是指钢筋受拉力作用至断裂时被拉长的那部分长度与原长度的百分比，一般用“6”表示。它是一个衡量钢筋塑性的指标，它的数值越大，表示钢筋的塑性越好， 4、冷弯：是将钢筋试样在规定直径的弯心上弯到90或180度，然后检查试样有无裂缝、鳞落、断裂等现象。它是检验钢筋原材料质量和钢筋焊接接头质量的重要项目之一。 5、反复弯曲：是一种对钢丝进行冷弯试验的方法。它是在专用的曲折试验机上进行的。 钢筋力学性能即是在钢筋受到力的作用时，发生的反应与变化的规律，包括钢筋屈服强度、钢筋抗拉强度、钢筋的延伸率与冷弯性能。钢筋的屈服强度即是钢筋为对抗变形产生的应力，拉抗强度即是钢筋的最大承受力，延伸率为钢筋拉断时延长部分与原长的百分比，而冷弯性能则是钢筋常温下所能承受弯曲而不发生断裂的性能。对钢筋力学性能进行检验是建筑工程检验人员的主要工作之一，通过钢筋力学性能检验能够有效的保证工程质量，防止安全事故的发生。
第一章 钢筋混凝土的材料力学性能 一、填空题： 1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。 3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。 4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点 的钢筋，通常称它们为 和 。 5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。 6、HPB300、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。 7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名 义屈服点，称为 。 8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、 等四项。 9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。 10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因 为 、 、 。 11、钢筋与混凝土之间的粘结力是由 、 、 组成的。其 中 最大。 12、混凝土的极限压应变cu ε包括 和 两部分， 部分越 大，表明变形能力越 ， 越好。 13、钢筋的冷加工包括 和 ，其中 既提高抗拉又提高抗 压强度。 14、有明显屈服点的钢筋采用 强度作为钢筋强度的标准值。 15、钢筋的屈强比是指 ，反映 。 二、判断题： 1、规范中，混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。（ ） 2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。（ ） 3、采用边长为100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 0.95。（ ） 4、采用边长为200mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 1.05。（ ） 5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。（ ） 6、对任何类型钢筋，其抗压强度设计值y y f f '=。（ ）
XX)建设工程质量安全监督站 钢筋力学性能检验报告 工程名称：/ 报告编号：BRZ115OOO92 (第2页 共2页) 批准: 审核: 校核: 检验: OOOOOOOOOOOR 有效期限至：2016-04-05
(E5 工程名称7 委托单位00000000R 有效期限 2016-04-05 钢筋力学性能检验报告 委托编号 钢材种类 报告编号：BRZ11500092 15000697-2 热轧带肋钢筋 HRB400 委托日期 检测日期 2015-04-27 2015-04-28 2015-04-29 样品编号 公称 直径 (mm 技术指标要求 序 号 屈服 强度 Re(MPa) 极限 强度Rm (MPa 伸长 率 A(%) 最大力 下总伸 长率(%) 冷弯 实测强度比值 重量 偏差 (%) 生产 厂别 炉号 岀产合 格证编 号 代表 数量 (t ) 弯心直 径d (mm 弯曲 角度 a () 结果 Rm/Re Re/Re K 屈服 强度 (MPa) 极限 强度 (MPa) 伸 长 率 (%) 最大力 下总伸 长率(%) 重量 偏差 (% BZ11500389 10 > > > > ± 1 445 580 29.5 / 40.0 180 合格 1.30 1.11 -7 三钢 / / 60 400 540 16 7.5 7 2 450 585 29.0 / 40.0 180 合格 1.30 1.1 3 BZ11500390 12 > > > > ± 1 470 590 27.5 / 48.0 180 合格 1.25 1.18 -6 三钢 / / 60 400 540 16 7.5 7 2 465 595 27.5 / 48.0 180 合格 1.28 1.16 BZ11500391 14 > > > > ± 1 450 585 27.0 / 56.0 180 合格 1.30 1.13 -4 三钢 / / 60 400 540 16 7.5 5 2 450 580 27.0 / 56.0 180 合格 1.29 1.13 报告日期 结构部位 证书编号 检验性质 见证单位 委托检验 见证人 / / / 检验依据 仪器名称：电液式万能试验机 管理编号：YQ-061 牌 号 GB1499.2-2007《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》 GB/T228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》 样品编号: BZ11500389 试样 依据标准所检验项目符合指标要求 主要仪 结论 样品编号: BZ11500390 试样 依据标准所检验项目符合指标要求 器设备 规格型号：WA-100B 有效期至：2016-01-14 声明 批准: 样品编号: BZ1150039 1 试样 依据标准所检验项目符合指标要求 1、 报告未盖检测单位“检测报告专用章”无效。 2、 复制报告未重新加盖检测单位“检测报告专用章”无效。 3、 对报告若有异议，应及时向检测单位提岀。 审核: 校核: 地址：xxxxxxxxxxxxxxxxx(xxx 建设工程质量安全监督 站)邮编：000000 电话:0000-00000000 传真：0000-00000000 检验:
钢筋力学性能分析 2010-12-09 16:41 第二节钢筋的机械性能 一、钢筋的拉伸试验 钢筋主要机械性能的各项指标是通过静力拉伸试验和冷弯试验来获得的。由静力拉伸试验得出的应力一应变曲线，是描述钢筋在单向均匀受拉下工作特性的重要方式，静力拉伸试验是由四个阶段组成的（见图1-3） 1、弹性阶段（O-A） 从图1-3中可以看出，在OA范围内，拉力增加，变形也增加；卸去拉力，试件能恢复原状。材料在卸去外力后能恢复原状的性质，叫做弹性。因此，这一阶段叫做弹性阶段。 弹性阶段的最高点（图中的A点）所对应的应力称为弹性极限，因弹性阶段的应力与应变成正比，所以也称比例极限，用f0表示 2、屈服阶段（A-B） 当应力超过比例极限后，应力与应变不再成比例增加，开始时图形还接近直线，而后形成接近于水平的锯齿形线，这时，应力在很小的范围内波动，而应变急剧地增长，这种现象好象钢筋对于外力屈服了一样，所以，这一阶段叫做屈服阶段（A-B）。在屈服阶段，钢筋
的性质由弹性转化为塑性，如将外力卸去，试件的变形不能完全恢复。不能恢复的变形称为残余变形或称塑性变形。 与锯齿线最高点B上相对应的应力称为屈服上限。对应于最低点B下的应力称为屈服下限。工程上取屈服下限作为计算强度指标，叫屈服强度（或称屈服点、流限），用fy表示。 3、强化阶段（B-C） 钢筋拉试验过了第二阶段即屈服阶段以后，钢筋内部组织发生了剧烈的变化，重新建立了平衡，钢筋抵抗外力的能力又有了很大的增加。应力与应变的关系表现为上升的曲线，这个阶段称为强化阶段。 与强化阶段最高点C相对应的应力就是钢筋的极限强度，称为抗拉强度，用fu表示。 4、颈缩阶段（C-D） 当应力达到拉伸曲线的最高点C后，试件的薄弱截面开始显著缩小，产生颈缩现象（见图1-4），即进入颈缩阶段。由于试件颈缩处截面急剧缩小，能承受的拉力随着下降，塑性变形迅速增加，最后该处发生断裂。
钢筋和混凝土的力学性能 问答题参考答案 1．软钢和硬钢的区别是什么？应力一应变曲线有什么不同？设计时分别采用什么值作为依据？ 答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢的应力应变曲线如图2-1所示，曲线可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。 有明显流幅的钢筋有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增 f作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度 y f，一般用作钢筋的实际破坏强度。 钢筋极限强度 u 图2-1 软钢应力应变曲线 硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后，同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。 设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb，其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。
图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2． 我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？ 答：目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 HPB235（Q235，符号Φ，Ⅰ级）、热轧带肋钢筋HRB335（20MnSi ，符号，Ⅱ级）、热轧带肋钢筋HRB400（20MnSiV 、20MnSiNb 、20MnTi ，符号，Ⅲ级）、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi ，符号，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3． 钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？ 答：钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以节约钢材。除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。 冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。 冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关系，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后，能提高屈服强度、节约钢材，但冷拉后钢筋的塑性（伸长率）有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应同时控制应力和控制应变。 4． 什么是钢筋的均匀伸长率？均匀伸长率反映了钢筋的什么性质？ 答：均匀伸长率δgt 为非颈缩断口区域标距的残余应变与恢复的弹性应变组成。 s b gt E l l l 000'σδ+-= 0l ——不包含颈缩区拉伸前的测量标距；'l ——拉伸断裂后不包含颈缩区的测量标距；0b σ——实测钢筋拉断强度；s E ——钢筋弹性模量。 均匀伸长率δgt 比延伸率更真实反映了钢筋在拉断前的平均（非局部区域）伸长率，客观反映钢筋的变形能力，是比较科学的指标。 5． 什么是钢筋的包兴格效应？ 答：钢筋混凝土结构或构件在反复荷载作用下，钢筋的力学性能与单向受拉或受压时的力学性能不同。1887年德国人包兴格对钢材进行拉压试验时发现的，所以将这种当受拉（或受压）超过弹性极限而产生塑性变形后，其反向受压（或受拉）的弹性极限将显著降低的软化现象，称为包兴格效应。 6． 在钢筋混凝土结构中，宜采用哪些钢筋？ 答：钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定采用：（1）普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 7． 试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求。 答：（1）对钢筋强度方面的要求 普通钢筋是钢筋混凝土结构中和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，主要是
00000000000R 有效期限至：2016-04-05 xxx建设工程质量安全监督站 钢筋力学性能检验报告 工程名称：/ 报告编号：BRZ11500092 (第2页共2页) 委托单位/ 委托编号15000697-2 委托日期2015-04-27 施工单位/ 钢材种类热轧带肋钢筋检测日期2015-04-28 结构部位/ 牌号HRB400 报告日期2015-04-29 见证单位/ 见证人/ 证书编号/ 检验性质委托检验 样品编号 公称 直径 （mm） 技术指标要求 序 号 屈服 强度 Re(MPa) 极限 强度Rm （MPa） 伸长 率 A(%) 最大力 下总伸 长率(%) 冷弯实测强度比值 重量 偏差 (%) 生产 厂别 炉号 出产合 格证编 号 代表 数量 （t） 弯心直 径d （mm） 弯曲 角度 a（） 结果Rm/Re Re/Re K 屈服 强度 (MPa) 极限 强度 (MPa) 伸 长 率 (%) 最大力 下总伸 长率(%) 重量 偏差 （%） BZ11500392 18 ≥ 400 ≥ 540 ≥ 16 ≥ 7.5 ± 5 1 475 600 27.0 / 72.0 180 合格 1.26 1.19 -4 三钢/ / 60 2 470 595 27.0 / 72.0 180 合格 1.27 1.18 BZ11500393 20 ≥ 400 ≥ 540 ≥ 16 ≥ 7.5 ± 5 1 470 600 26.5 / 80.0 180 合格 1.29 1.18 -4 三钢/ / 60 2 475 605 26.0 / 80.0 180 合格 1.27 1.19 BZ11500394 16 ≥ 400 ≥ 540 ≥ 16 ≥ 7.5 ± 5 1 460 595 27.0 / 64.0 180 合格 1.29 1.15 -4 三钢/ / 60 2 465 590 27.5 / 64.0 180 合格 1.27 1.16 检验依据GB1499.2-2007《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB/T228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》 主要仪 器设备仪器名称：油压万能材料试验机管理编号：YQ-03 规格型号： WI-100 有效期至：2016-01-14 结论样品编号：BZ11500392 样品编号：BZ11500393 样品编号：BZ11500394 试样依据标准所检验项目符合指标要求 试样依据标准所检验项目符合指标要求 试样依据标准所检验项目符合指标要求备注 声明1、报告未盖检测单位“检测报告专用章”无效。 2、复制报告未重新加盖检测单位“检测报告专用章”无效。 3、对报告若有异议，应及时向检测单位提出。 地址 地址：xxxxxxxxxxxxxxxxx(xxx建设工程质量安全监督 站) 邮编：000000 电话:0000-00000000 传真：0000-00000000 批准：审核：校核：检验：
《混凝土结构设计原理》习题集 第1章 钢筋和混凝土的力学性能 一、判断题 1~5错；对；对；错；对； 6~13错；对；对；错；对；对;对；对； 二、单选题 1~5 DABCC 6~10 BDA AC 11~14 BCAA 三 、填空题 1、答案：长期 时间 2、答案：摩擦力 机械咬合作用 3、答案：横向变形的约束条件 加荷速度 4、答案：越低 较差 5、答案：抗压 变形 四、简答题 1．答： 有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢的应力应变曲线如图2-1所示，曲线可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。 有明显流幅的钢筋有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度y f 作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度u f ，一般用作钢筋的实际破坏强度。 图2-1 软钢应力应变曲线 硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后，同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。
设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb ，其中σb 为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。 图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2．答： 目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235、热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi ，符号，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3．答： 钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定采用：（1）普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 4．答： 混凝土标准立方体的抗压强度，我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定：边长为150mm 的标准立方体试件在标准条件（温度20±3℃，相对温度≥90%）下养护28天后，以标准试验方法(中心加载，加载速度为0.3～1.0N/mm 2/s)，试件上、下表面不涂润滑剂，连续加载直至试件破坏，测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度f ck ，单位N/mm 2。 A F f ck f ck ——混凝土立方体试件抗压强度； F ——试件破坏荷载； A ——试件承压面积。 5. 答： 我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）采用150mm×150mm×300mm 棱
目录 1 总则 2 术语、符号 2.1术语 2.2符号 3 仪器设备 4 操作规程 4.1 一般规定 4.2 钢筋力学性能检测 4.3 钢筋焊接力学性能检测 4.4 钢筋机械连接力学性能检测 1 总则 1.1 为贯彻建设部颁发的建设工程质量检测管理办法，结合我省实际情况，进一步提高和统一全省建筑工程材料见证取样检测中钢筋（含机械连接）的检测项目和试验操作程序，特制定本规程。 1.2 本规程适用于建筑工程材料见证取样检测中钢筋原材（如钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、混凝土用热轧光圆钢筋、低碳钢热轧圆盘条、冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、冷拔螺旋钢筋等）、钢筋焊接（包括电阻点焊、闪光对焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、电弧焊、气压焊等）以及钢筋机械连接的常规力学性能试验规程。 1.3 本规程涉及的钢筋（含机械连接）取样需由监理单位或建设单位认可，并采取切实有效的封样措施或同委托单位共同送至检测机构。 1.4 本规程规定的抽样数量应不小于该种产品应检测数量总和的30%，并至少不小于1组。 1.5 承担见证取样检测的机构必须同时具备以下条件： A．必须是取得省级以上技术监督部门计量认证的独立机构； B．检测机构应与所检工程的设计单位、监理单位、施工单位无隶属关系或其他利害关系； C. 必须具有健全、有效的管理体系和质量保证体系； D．必须有足够并且满足标准要求的仪器设备； E．必须有足够的并且持有山东省建设工程质量检测试验员上岗证书的人员。 1.6 钢筋（含机械连接）检测操作时，除遵守本规程外尚应符合国家和地方的现行有关技术标准的规定。 2.术语、符号 2．1 术语 2.1.1 标距：测量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。 2.1.2 原始标距（L0）：施力前的试样标距。 2.1.3 断后标距（Lu）：试样断裂后的标距。 2.1.4 平行长度（Lc）：试样两头部或两夹持部分（部带头试样）之 间平行部分的长度。 2.1.5 伸长：试验期间任一时刻原始标距（L0）的增量。 2.1.6 伸长率：原始标距的伸长与原始标距（L0）之比的百分率。 2.1.7 断后伸长率：断后标距的残余伸长（Lu - L0）与原始标距（L0）之比的百分率（见图1）。对于比例试样，若原始标距不为5.65 （S0为平行长度的原始横截面积），符号A应附以下脚注说明所使用的比例系数，例如，A11.3表示原始标距11.3 的断后伸长率。对于非
力学性能指标：拉伸强度、断裂伸长率、硬度、弹性模量、冲击强度。 影响力学性能的因素：温度、拉伸速度、环境介质、压力等。 弹性变形特点:可逆变形虎克定律弹性变形量很小，一般不超过0.5%-1% 材料的弹性模量主要取决于结合键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大共价键的弹性模量最高. 弹性比功：又称弹性比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象。 循环韧性的意义:循环韧性越高，机件依靠自身的消振能力越好，所以高循环韧性对于降机器的噪声，抑制高速机械的振动，防止共振导致疲劳断裂意义重大 金属材料常见的塑性变形方式滑移和孪生 金属应变硬化机理与高分子应变硬化机理的区别:金属机理：位错的增殖与交互作用导致的阻碍高分子机理：发生应变诱导结晶、分子链接近最大伸长 韧性断裂：金属断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断消耗能量。脆性断裂：突然发生断裂，基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因此危害性很大。 α值越大，表示应力状态越“软”，金属越易于产生塑性变形和韧性断裂。α值越小，表示应力状态越“硬”，金属越不易于产生塑性变形而易于产生脆性断裂。拉伸时塑性很好的材料，在压缩时只发生压缩变形而不断裂。硬度：布氏、洛氏、维氏 缺口效应：缺口根部产生应力集中，同时缺口截面上的应力分布发生改变。 断裂韧性：由于裂纹破坏了材料的均匀连续性，改变了材料内部应力状态和应力分布，所以机件的结构性能就不再相似于无裂纹的试样性能，传统的力学强度理论就不再适用。 断裂力学就是在这种背景下发展起来的一门新型断裂强度科学，是在承认机件存在宏观裂纹的前提下，建立了裂纹扩展的各种新的力学参量，并提出了含裂纹体的断裂判据和材料断裂韧度。 分析裂纹体断裂问题的方法：应力应变分析方法：考虑裂纹尖端附近的应力场强度，得到相应的断裂K判据。(2) 能量分析方法：考虑裂纹扩展时系统能量的变化，建立能量转化平衡方程，得到相应的断裂G判 KI和KIC的区别：应力场强度因子KI增大到临界值KIC时，材料发生断裂，这个临界值KIC称为断裂韧度。KI是力学参量，与载荷、试样尺寸有关，而和材料本身无关。KIC是力学性能指标，只与材料组织结构、成分有关，与试样尺寸和载荷无关。根据KI和KIC的相对大小，可以建立裂纹失稳扩展脆断的断裂K判据，由于平面应变断裂最危险，通常以KIC为标准建立： 应力腐蚀现象：在应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆性断裂现象。 应力腐蚀产生的条件：(1)必须有应力，特别是拉应力的作用, 远低于材料的屈服强度，是脆性断裂；(2)对一定成分的合金，只有在特定介质中才发生应力腐蚀断裂；(3)应力腐蚀断裂速度约为10-8-10-6 m／s数量级的范围内，远大于没有应力时的腐蚀速度，又远小于单纯力学因素引起的断裂速度。 机理：当应力腐蚀敏感的材料置于腐蚀介质中，首先在金属的表面形成一层保护膜，它阻止了腐蚀进行，即所谓“钝化”。由于拉应力和保护膜增厚带来的附加应力使局部地区的保护膜破裂，破裂处金属直接暴露在介质中，成为微电池的阳极，产生阳极溶解。阳极小阴极大，所以溶解速度很快，腐蚀到一定程度又形成新的保护膜，但在拉应力的作用下又可能重新破坏，发生新的阳极溶解。这种保护膜反复形成反复破裂的过程，就会使某些局部地区腐蚀加
钢筋力学性能、工艺性能检验报告 GD2102001□□有见证送检 委托单位：_________________________ 报告编号：______________________ 工程名称：_________________________ 收样日期：______________________ 构件名称：_________________________ 报告编写日期：__________________ 检验日期：_________________________ 见证人：______________________ 注：未经本站书面批准，不得部分复制检验报告（完整复制除外）。 批准：审核：校核：检验
说明 1、本报告适用于热轧圆钢筋、热轧带肋钢筋、低碳钢圆盘条、余热处理钢筋、 冷扎带肋钢筋等类型钢筋以及热轧钢板、钢带、型钢和棒钢等类型碳素结构钢材的力学工艺性能检验； 2、采用的技术标准分别为： 《钢筋混凝土用热扎光圆钢筋》（GB/T13013－91） 《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》（GB1499－1998） 《低碳钢热轧圆盘条》（GB/T701－1997） 《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB/T13014－91） 《冷扎带肋钢筋》（GB/T13788－92） 《碳素结构钢》（GB/T700－88） 3、取样方法和代表批量： （1）钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、光圆钢筋及钢筋混凝土用余热处理钢筋。1）同一厂别、同一炉罐号、同一规格、同一交货状态，每60t为一验收批，不足60t也按一批计。 2）每一验收批取试件（拉伸2个，弯曲2个）。 3）在任选的两根钢筋切肋。 （2）低碳钢热轧圆盘条 1）同一厂别、同一炉罐号、同一规格、同一交货状态，每60t为一验收批，不足60t也按一批计。 2）每一验收批取一组试件，其中拉伸1个，弯曲2个（取自不同盘）。 （3）冷扎带肋钢筋 1）同一厂别、同一炉罐号、同一规格、同一交货状态，每60t为一验收批，不足60t也按一批计。 2）每一验收批取拉伸试件1个（逐盘），弯曲试件2个（每批），松弛试件1个（定期）。 3）在每（任）盘中的任意一端截去500mm后切取。 （4）碳素结构钢材 1）同一厂别、同一炉罐号、同一规格、同一交货状态，每60t为一验收批，不足60t也按一批计。 2）每一验收批取一组试件（拉伸，弯曲各1个）。
．钢筋的应力—应变曲线和力学性能指标 钢筋混凝土及预应力混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋(一般称为软钢)和无明显屈服点的钢筋(一般称为硬钢)。 有明显屈服点的钢筋的应力-应变曲线如图11-30所示。图中，a点以前应力与应变按比例增加，其关系符合虎克定律，这时如卸去荷载，应变将恢复到0，即无残余变形，a点对应的应力称为比例极限；过ad 点后，应变较应力增长为快；到达b点后，应变急剧增加，而应力基本上不变，应力—应变曲线呈现水平段cd，钢筋产生相当大的塑性变形，此阶段称为屈服阶段。b、c两点分别称为上屈服点和下屈服点。由于上屈服点b为开始进入屈服阶段的应力，呈不稳定状态，而下屈服点c比较稳定，因此，将下屈服点c的应力称为“屈服强度”。当钢筋屈服塑流到一定程度，即到达图中的d点，cd段称为屈服台阶，过d点后，应力应变关系又形成上升曲线，但曲线趋平，其最高点为e，de段称为钢筋的“强化阶段”，相应于e点的应力称为钢筋的极限强度，过e点后，钢筋薄弱断面显著缩小，产生“颈缩”现象(图11-31)，此时变形迅速增加，应力随之下降，直至到达f点时，钢筋被拉断。
钢筋的力学性能指标有4个，即屈服强度、极限抗拉强度、伸长率和冷弯性能 (1)屈服强度 如上所述，对于软钢，取下屈服点c的应力作为屈服强度。对无明显屈服点的硬钢，设计上通常取残余应变为0．2％时所对应的应力作为假想的屈服点，称为条件屈服强度，用σ0．2来表示。对钢丝和热处理钢筋的0．2，规范统一取0．8倍极限抗拉强度。 (2)极限抗拉强度 对于软钢，取应力-应变曲线中的最高点e为极限抗拉强度；对于硬钢，规范规定，将应力—应变曲线的最高点作为强度标准值的依据。 (3)伸长率 伸长率是衡量钢筋塑性性能的一个指称，用δ表示。δ为钢筋试件拉断后的残余应变，其值为： 式中 l1——钢筋试件受力前的量测标距长度； 12——试件经拉断并重新拼合后的量测得到的标距长度。 应变量测标距按规定有l1=5d(d为试件直径)、10d，和按固定长度100mm三种，相应的伸长率分别为δ5、δ10、δ100，标距越短，平均残余应变越大，因此，一般δ5>δ10>δ100。 伸长率大的钢筋塑性性能好，拉断前有明显的预兆；伸长率小的钢筋塑性性能差，其破坏会突然发生，呈脆性特征，具有明显屈服点的钢筋有较大的伸长率，而无明显屈服点的钢筋伸长率很小。 (4)冷弯试验 冷弯试验是检验钢筋塑性的另一种方法。伸长率一般不能反映钢筋的脆化倾向，而冷弯性能可间接地反映钢筋的塑性性能和内在质量。冷弯试验的两个主要参数是弯心直径D和冷弯角度α。将要试验的钢筋(直径为d)绕某一规定直径的钢辊轴(直径为D)进行弯曲(图11-33)。冷弯试验合格的标准为在规定的D和α下
钢筋的种类及其力学性能 (三)钢筋的种类及其力学性能 1．钢筋的品种和级别 在钢筋混凝土中，采用的钢材型式有两大类：一类是劲性钢筋，由型钢(如角钢、槽钢、工字钢等)组成。在钢筋混凝土构件中置人型钢的称为劲性钢筋混凝土，通常在荷重大的构件中才采用。另一类是柔性钢筋，即通常所指的钢筋。柔性钢筋又包括钢筋和钢丝两类。钢筋按外形分为光圆钢筋和变形钢筋两种。钢筋的品种很多，可分为碳素钢和普通低合金钢。碳素钢按其含碳量的多少，分为低碳钢(含碳<0.25％)，中碳钢(含碳0．25％—0．6％)和高碳钢(含碳0．6％-1．4％)。低碳钢强度低但塑性好，称为软钢；高碳钢强度高但塑性、可焊性差，称为硬钢。普通低合金钢，除了含有碳素钢的元素外，又加入了少量的合金元素，如锰、硅、矾、钛等，大部分低合金钢属于软钢。 建筑工程中，常用的钢筋按加工艺的不同分为：热轧钢筋、冷拉钢筋。冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝、钢绞线等。对热轧钢筋，按其强度分为HPB235、HRB335、HRB400、RRB400四种。钢筋级别越大强度越高，但塑性越低。HPB235钢为普通碳素钢筋，HBB335、HRB400、RRB400级钢筋均为普通低合金钢。 2．钢筋的应力，应变曲线和力学性能指标 钢筋混凝土及预应力混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋(一般称为软钢)和无明显屈服点的钢筋(一般称为硬钢)。 钢筋的力学性能指标有4个，即屈服强度、极限抗拉强度、伸长率和冷弯性能。 (1)屈服强度 对于软钢，取下屈服点的应力作为屈服强度。对无明显屈服点的硬钢，设计上通常取残余应变为0.2％时所对应的应力作为假想的屈服点，称为条件屈服强度，用σ0．2来表示。对钢丝和热处理钢筋的σ0．2，规范统一取0.8倍极限抗拉强度。 (2)极限抗拉强度 对于软钢，取应力-应变曲线中的最高点为极限抗拉强度；对于硬钢，规范规定，将应力-应变曲线的最高点作为强度标准值的依据。 (3)伸长率 伸长率是衡量钢筋塑性性能的一个指称，用δ表示。δ为钢筋试件拉断后的残余应变，其值为： 式中 l1——钢筋试件受力前的量测标距长度； 12--试件经拉断并重新拼合后的量测得到的标距长度。 应变量测标距按规定有l1=5d(d为试件直径)、l0d，和按固定长度l00mm三种，相应的伸长率分别为δ5、δ10、δ100，标距越短，平均残余应变越大，因此，一般δ5>δ10>δ100。 伸长率大的钢筋塑性性能好，拉断前有明显的预兆；伸长率小的钢筋塑性性能差，其破坏会突然发生，呈脆性特征，具有明显屈服点的钢筋有较大的伸长率，而无明显屈服点的钢筋伸长率很小。 (4)冷弯试验 冷弯试验是检验钢筋塑性的另一种方法。伸长率一般不能反映钢筋的脆化倾向，而冷弯性能可间接地反映钢筋的塑性性能和内在质量。冷弯试验的两个主要参数是弯心直径D和冷弯角度a。将要试验的钢筋(直径为d)绕某一规定直径的钢辊轴(直径为D)进行弯曲。冷弯试验合格的标准为在规定的D和a下冷弯后的钢筋无裂纹、鳞落或断裂现象。 上述钢筋的4项指标中，对有明显屈服点的钢筋均须进行测定，对无明显屈服点的钢筋则只测定后3项。 3．钢筋强度的标准值和设计值
钢材出厂合格证及进场检验报告 Ⅰ基本要求和内容 （1）凡结构设计施工图所配各种受力钢筋应有钢筋出厂合格证及力学性能现场抽样检验报告单，出厂合格证备注栏中应由施工单位注明单位工程名称、使用部位和进场数量。 （2）钢筋在加工过程中，如发现脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常现象，应进行化学成分检验或其它专项检验，并做出鉴定处理结论。 （3）使用进口钢筋应有商检证及主要技术性能指标。进场后应严格遵守先检验后使用的原则进行力学性能及化学成分检验，其各项指标符合国产相应级别钢筋的技术标准及有关规定后，方可根据其应用范围用于工程。当进口钢筋的国别及强度级别不明时，可根据检验结果确定钢筋级别，但不应用在主要承重结构的重要部位。 （4）冷拉钢筋、冷拔钢筋、冷轧扭钢筋、冷轧带肋钢筋除应有母材的出厂合格证及力学性能检验报告外，还应有冷拉、冷拔、冷轧后的钢筋出厂合格证及力学性能现场抽样检验报告。 （5）预应力砼工程所用的热处理钢筋、钢绞线、碳素钢丝、冷拔钢丝等材料应有出厂合格证及力学性能现场抽样检验报告，其技术性能和指标应符合设计要求及有关标准规范的规定。 （6）无粘结预应力筋（系指带有专用防腐油脂涂料层和外包层的无粘结预应力筋）现场抽样检验的力学性能技术指标应符合《钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋》JG3006的要求。防腐润滑脂应提供合格证，其有关指标必须符合《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》JG3007标准的规定。 （7）预应力筋用锚具、夹具和连接器应有出厂合格证，进场后应按批抽样检验并提供检验报告，其指标应符合标准后方可用于工程。无合格证时，应按国家标准进行质量检验。预应力筋用锚具系统的质量检验和合格验收应符合国家现行标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85和《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB／T14370的规定。 （8）预应力混凝土用金属螺旋管应有出厂合格证，进场后应按批抽样检验，并提供检验报告，其指标应符合国家现行行业标准《预应力混凝土用金属螺旋管》JG ／T 3013后方可用于工程。 （9）钢材检验报告应根据有关规定按质控（建）表4.1.3.1－1～12格式内容填写，检验方法应符合国家有关标准。 （10）钢材进场后的抽样检验的批量应符合下列规定： 1）钢筋砼用热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋、余热处理钢筋、低碳钢热轧圆盘条以同一牌号、同一规格不大于60t为一批。 2）钢结构工程用碳素结构钢、低合金高强度结构钢以同一牌号、同一等级、同一品种、同一尺寸、同一交货状态的钢材不大于60t为一批。 3）预应力混凝土用钢丝及预应力混凝土用钢绞线以同一牌号、同一规格、同一生产工艺不大于60t为一批。
钢筋力学性能和工艺性能指标 重量偏差 理论重量＝0.00617×D 2×实际长度 （每米理论重量0.00617×D 2） 钢筋重量偏差＝（实际总重量-理论重量）÷理论重量 牌号 R el /Mpa 屈服 R m /Mpa 拉伸 A/% 伸长率 Agt/% 冷弯试验180° d-弯心直径 a-钢筋公称直径 不小于 Q235 235 ﹤500 23 GB/T701-2008 d=0.5a HPB235 235 370 25.0 10.0 6-22 d=a HPB300 300 420 HRB335 HRBF335 335 455 17 7.5 6-25 28-40 ＞40-50 d=3a d=4a d=5a HRB400 HRBF400 400 540 16 6-25 28-40 ＞40-50 d=4a d=5a d=6a HRB500 HRBF500 500 630 15 6-25 28-40 ＞40-50 d=6a d=7a d=8a 热轧光圆钢筋 热轧带肋钢筋 公称直径/㎜ 实际重量与理论重量的偏差/% 公称直径/㎜ 实际重量与理论重量的偏差/% 6-12 ±7 6-12 ±7 14-22 ±5 14-20 ±5 22-25 ±4
接头弯曲试验指标 拉伸试验步骤： （1）在试件上画标距，估算最大试验拉力。 （2）调试试验机，选择合适量程。破坏荷载；取试验机量程20﹪～80﹪；精确度±1﹪. （3）测量屈服强度和抗拉强度。屈服点荷载:指针停止转动后恒定负载或第一次回转的最小负荷；抗拉强度：钢筋拉断时由测力盘或拉伸曲线上的读出的最大负荷。 （4）测量拉伸率。 钢筋级别 弯心直径 弯曲度 HPB235 2d 90° HRB355 4d HRB400 5d HRB500 7d