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土木工程材料拉伸试验结果

【摘要】:表14.1车削试件尺寸mm图14.1钢筋拉伸试件注:头部长h,决定于所用夹头的尺寸。如果拉断处由于各种原因形成缝隙,则此缝隙应计入试件拉断后的标距部分长度内。如试件在标距端点上或标距外断裂,则试验结果无效,应重作试验。图14.2位移法计算标距

1.主要仪器

①万能材料试验机(精度±1%)(量程最好选择使试件达到最大载荷时,指针位于第三象限内)。

②尖量爪游标卡尺精确度为0.1 mm)、带摩擦棘轮的千分尺(精确度为0.1 mm)。

③钢筋划线机等。

2.试件制备

①钢筋截取后,直径为8~40 mm 的钢筋可直接作为试件,如果受试验机量程限制,22~40 mm 的钢筋可经车削加工后作为试件,其尺寸和形状如表14.1和图14.1所示。

②在试件表面平行其轴线用铅笔画直线,在直线上以浅冲眼冲出标距端点(标点),并沿标距长度用油漆划出10等分点的分格标点。

表14.1 车削试件尺寸 mm

图14.1 钢筋拉伸试件

注:头部长h,决定于所用夹头的尺寸。

3.试验步骤

①测量标距长度L0,精确到0.1 mm。

②未经车削的试件,按质量法求出横截面面积:

式中 A0──试件横截面面积(cm2),换算成 mm2

m──试件质量(g);

L──试件长度(cm);

7.85──钢筋密度(g/cm3)。

车削试件分别测量标距两端点和中部的直径,求出截面面积,取3个面积中最小的面积值作为A0

③调整试验机测力度盘的指针,使对准零点,并拨动副指针,使之与主指针重叠。

④将试件固定在试验机夹头内。开动试验机进行拉伸,拉伸速度为:屈服前,应力增加速度为每秒10 MPa;屈服后,试验机活动夹头在荷载下的移动速度为不大于0.5 L/min(对于不经车削的试件l=l0+2h0)。

⑤拉伸过程中,测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载或第一次回转时的最小荷载,即为屈服点荷载Fs(N)。向试件继续加荷直至试件拉断,读出最大荷载Fb。按下式计算试件的屈服点:

式中 σs──屈服点(MPa);

Ps──屈服点荷载(N);

A0──试件原横截面面积( mm2)。

σs应计算至10 MPa,小数点后数字按四舍六入五单双法处理。

⑥向试件连续施荷直至拉断,由测力度盘读出最大荷载Fb(N)。按下式计算试件的抗拉强度

式中 σb──抗拉强度(MPa);

Pb──最大荷载(N);

A0──试件原横截面面积( mm2)。

σb应计算至10 MPa,小数点后数字按四舍六入五单双法处理。

伸长率的测定。

A.将已拉断的试件在断裂处对齐,尽量使其轴线位于一条直线上。如果拉断处由于各种原因形成缝隙,则此缝隙应计入试件拉断后的标距部分长度内。

B.如果拉断处到临近标距端点的距离大于(1/3)l0时,可用卡尺直接量出已被拉长的标距长度11(mm,精确至0.1 mm)。

C.如果拉断处到临近的标距端点的距离小于或等于(1/3)L0时,可按下述位移法确定L1在:长端上,从拉断处O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;或取所余格数(奇数)减1与加1之半,得C和C1点。位移后的L1按下式计算(图14.2):

如果直接量测所求得的伸长率能达到技术条件的规定值,则可不采用位移法。

④伸长率按下式计算(精确至1%):

式中 σ10,σ5──l0=10A和l0=5A时的伸长率;

l0──原标距长度10a(5a)(mm);

l1──试件拉断后直接量出或按位移法确定的标距部分的长度(mm),精确至0.1 mm。

如试件在标距端点上或标距外断裂,则试验结果无效,应重作试验。

图14.2 位移法计算标距