金属材料试验检测培训资料梳理

这是一篇关于金属材料试验检测的思维导图，主要内容包括：钢材,钢筋及连接件检测，钢绞线、锚具、紧固件，试验数据处理与分析。

金属材料试验检测

• 钢材,钢筋及连接件检测
  • 第一节
    • 一、钢结构节点力学性能
      • 1.螺栓球与高强度螺栓组合单向拉力试验
        • 标准：《钢网架螺栓球节点》(JG/T 10-2009)
      • 2.钢管与封板或锥头连接焊缝拉力试验
        • 标准：
          • GB/T699
          • GB/T 700
          • GB/T 1591
        • 封板或锥头与钢管的连接焊缝拉力载荷试验在拉力试验机或在有拉力的试验装置上进行，采用轴力拉伸试验方法。
        • 从批量产品中随机抽样，不少于3件。
    • 二、钢结构用高强度螺栓连接副检测
      • 1.《钢结构用大六角头高强度螺栓连接副》(GB/T 1231-2006)
        • 1.1机械性能
          • 1.1.1螺栓机械性能
            • 1.1.1.1试件机械性能
              • (1)拉伸试验 按GB/T 228.1的规定制成拉伸试件进行试验。
              • (2)冲击试验 按GB/T 229的规定制成试件进行试验。
            • 1.1.1.2实物机械性能
              • (1)螺栓楔负载试验
                • 螺栓头下置一10°楔垫(图5)，在拉力试验机上将螺栓拧在带有内螺纹的专用夹具上(至少6扣):，然后进行拉力试验(图6)； 螺栓开展楔负载试验前应通过拉伸试验
                • 当螺栓I/d<3时，如不能做楔负载试验，允许做拉力载荷试验或芯部硬度试验。
              • (2)芯部硬度试验
                • 试验在距螺杆末端等于螺纹直径d的截面上进行，对该截面距离中心的四分之一螺纹直径处，任测4点，取后3点平均值。
                • 试验方法按GB/T 230.1洛氏硬度或GB/T 4340.1维氏硬度的规定。
          • 1.1.2 螺母机械性能
            • 1.1.2.1螺母保证载荷试验
              • 将螺母拧入螺纹芯棒(如图7)，试验时夹头的移动速度不应超过3mm/min。对螺母施加GB/T 1231-2006中表6规定的保证载荷(图8)，持续15s，螺母不应脱扣或断裂。当去除荷载后，应可用手将螺母旋出，或者借助扳手松开螺母后用手旋出，在试验中，如螺纹芯棒损坏，则试验作废。
            • 1.1.2.2螺母硬度试验
              • 试验在螺母支承面上进行，任测4点，取后3点平均值。试验方法按GB/T230.1(图9)或GB/T4340.1(图10)的规定，螺母硬度应符合GB/T 1231-2006中表7的要求。
                • GB/T230.1洛氏硬度
                • GB/T4340.1维氏硬度
          • 1.1.3垫圈的硬度
            • 1.1.3.1垫圈硬度试验
              • 在垫圈的表面上任测4点，取后3点平均值。试验方法按GB/T 230.1或GB/T 4340.1的规定，垫圈的硬度应为329HV30~436HV30(35HRC~45HRC)
        • 1.2连接副扭矩系数试验
          • 连接副(图11)的扭矩系数试验在轴力计上进行，每一连接副只能做试验一次，不得重复使用。扭矩系数计算公式如下
          • 组装连接副时，螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面。试验时，垫圈不得发生转动，否则试验无效(图12) 进行连接副扭矩系数试验时，应同时记录环境温度。试验所用的机具、仪表及连接副均应放置在该环境内至少2h以上。 同批高强度螺栓连接副最大数量为3000套，连接副扭矩系数的检验按批抽取8套，8套连接副的扭矩系数平均值为0.110~0.150，标准偏差应小于或等于0.0100。
      • 2.《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632-2008
        • 2.1 机械性能
          • 2.1.1螺栓机械性能
            • 2.1.1.1试件机械性能
            • 2.1.1.2拉伸试验 按GB/T 228.1的规定制成拉伸试件进行试验
            • 2.1.1.3冲击试验 按GB/T 229的规定制成试件进行试验
            • 2.1.1.4螺栓实物楔负载试验 螺栓头下置一10°楔垫(图13)，在拉力试验机上将螺栓拧在带有内螺纹的专用夹具上(≥1d)，然后进行拉力试验，
              • 进行螺栓实物楔负载试验(图15)，拉力载荷应符合GB/T3632-2008中表8规定的范围内，且断裂应发生在螺纹部分或螺纹与螺杆交接处。
              • 当螺栓1/d≤3时，如不能做楔负载试验，允许做拉力载荷试验或芯部硬度试验，拉力载荷应符合GB/T 3632-2008中表8的要求，芯部硬度试验应符合表9的要求。
            • 2.1.1.5芯部硬度试验
              • 试验在距螺杆末端等于一个螺纹直径d的截面上、1/2半径处进行。 试验方法按GB/T 230.1或GB/T 4340.1的规定。
          • 2.1.2 螺母机械性能
            • 2.1.2.1螺母保证载荷试验
              • 将螺母拧入螺纹芯棒(如图16)，试验时夹头的移动速度不应超过3mm/min。对螺母施加GB/T 1231-2006中表6规定的保证载荷(图18)，持续15s，螺母不应脱扣或断裂。当去除荷载后，应可用手将螺母旋出，或者借助扳手松开螺母后用手旋出，在试验中，如螺纹芯棒损坏，则试验作废。螺纹芯棒的硬度应>45HRC。
            • 2.1.2.2螺母硬度试验
              • 试验在螺母支承面上进行，并取间隔为120°的三点平均值作为该螺母的硬度值，试验方法按GB/T230.1或GB/T4340.1的规定螺母硬度应符合GB/T 3632-2008中表11的规定。
                • GB/T230.1洛氏硬度
                • GB/T4340.1维氏硬度
          • 2.1.3垫圈的硬度
            • 2.1.3.1垫圈硬度试验
              • 垫圈硬度试验应在支承面上进行，试验方法按GB/T230.1或GB/T4340.1的规定。垫圈的硬度应为329HV30~436HV30(35HRC~45HRC)。
        • 2.2 连接副紧固轴力试验
          • 连接副的紧固轴力试验在轴力计或测力环上进行，每一连接副只能试验一次，不得重复使用。
          • 连接副轴力用轴力计(或测力环)测定，其示值相对误差的绝对值，不得大于测试轴力值的2%。轴力计的最小示值应在1kN以下。
          • 组装连接副时，螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面。试验时，垫圈不得发生转动，否则试验无效(图19).连接副的紧固轴力值以螺栓梅花头被拧断时轴力计(或测力环)所纪录的峰值为测定值。
          • 进行连接副紧固轴力试验时，应同时记录环境温度。试验所用的机具、仪表及连接副均应放置在该环境内至少2h以上。
          • 同批钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副最大数量为3000套，连接副紧固轴力的检验按批抽取8套，8套连接副的紧固轴力平均值及标准偏差应符合GB/T 3632-2008中表12的规定。
      • 3.《钢结构工程施工质量验收规范》50205-2020
        • 3.1 大六角头高强度螺栓连接副施工扭矩检验
          • 大六角头高强度螺栓连接副施工扭矩检验包含初拧、复拧、终拧检验所用的扭矩扳手(图20)其扭矩精度误差应不大于3%。高强度螺栓连接副施工扭矩检验分扭矩法检验和转角法检验两种，扭矩检验应在施拧1h后，48h内完成。
          • 3.1.1扭矩法检验
            • (1)检验方法:在螺尾端头和螺母相对位置划线，将螺母退回60°左右，用扭矩扳手测定拧回至原来位置时的扭矩值。该扭矩值与施工扭矩值的偏差在10%以内为合格(图21)
          • 3.1.2 转角法检验
            • (1)检验方法:
              • 1)检查初拧后在螺母与相对位置的终拧起始线和终止线所夹的角度是否达到规定值。
              • 2)在螺尾端头和螺母相对位置划线，然后全部卸松螺母，在按规定的初拧扭矩和终拧扭矩角度重新拧紧螺栓，观察与原画线是否重合。终拧转角偏差在10°以内为合格。
        • 3.2扭剪型高强度螺栓施工扭矩检验
          • 检验方法:观察尾部梅花头拧掉情况。尾部梅花头被拧掉者视同其终拧扭矩达到合格质量标准;尾部梅花头未被拧掉者应按上述扭矩法或转角法检验(图23)
        • 3.3高强度螺栓连接副摩擦面抗滑移试验
          • (1)抗滑移系数试验方法
            • 抗滑移系数试验应采用双摩擦面的二拴拼接的拉力试件，如图24。
            • 试验用的试验机误差应在1%以内，贴有电阻片的高强度螺栓、压力传感器和电阻应变仪其误差应在2%以内。
            • 紧固高强度螺栓应分为初拧、终拧。初拧应达到螺栓预拉力标准值的50%左右。终拧后，每个螺栓的预拉力值应在0.95P~1.05P(P为高强度螺栓的设计预拉力)之间:
            • 加荷时，应先加10%的抗滑移设计荷载值，停1min后，再平稳加荷，加荷速度为3~5kN/s。直拉至滑动破坏，测得滑移荷载N。
    • 三、紧固件力学性能检测
      • 《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》(GB/T3098.1-2010)
      • 试验环境为10℃~35℃。
      • 1螺栓和螺钉(不含螺柱)成品楔负载试验 本试验可同时测定螺栓和螺钉成品的抗拉强度R以及头与无螺纹杆部或螺纹部分交接处的牢固性。
        • 1.1设备 拉力试验机应符合GB/T 16825.1的规定。
        • 1.2试验装置 夹具、楔垫和螺纹夹具应符合相关规定。
        • 1.3试验程序 将图28所示的楔垫置于螺栓或螺钉头下，未旋合螺纹的长度≥1d。按GB/T228.1的规定进行楔负载拉力试验。试验机夹头的分离速率，不应超过25mm/min。拉力试验应持续进行，直至断裂(图29)。测量极限拉力载荷F.。
        • 1.4试验结果 根据公称应力截面积As，公称和试验过程中测量的极限拉力载荷，Fm计算抗拉强度Rm
        • 1.5技术要求 抗拉强度符合表3的规定。螺栓和螺钉应断裂在未旋合螺纹的长度内或无螺纹杆部，不应为头部，或头部和杆部连接处。带无螺纹杆部的螺栓和螺钉不应在头与杆部交接处断裂
      • 3.2为测定抗拉强度对紧固件成品的拉力试验
        • 本试验用于测定紧固件成品的抗拉强度Rm设备
        • 3.2.1设备 拉力试验机应符合GB/T 16825.1的规定。
        • 3.2.2试验装置 夹具和螺纹夹具应符合相关规定。
        • 3.2.3试验程序螺栓和螺钉试件应按图30a和图30b所示拧入内螺纹夹具;对螺柱试件应拧入两个内螺纹夹具，见图30c和图30d。螺纹有效旋入长度≥1d，未旋合的螺纹长度≥1d。 按GB/T 228.1的规定进行拉力试验(图31)。试验机夹头的分离速率，不应超过25mm/min。拉力试验应持续进行，直至断裂测量极限拉力载荷Fm。
        • 3.2.4试验结果 计算抗拉强度Rm; Rm=Fm /As·公称
        • 3.2.5技术要求 紧固件应断裂在未旋合的螺纹长度内或无螺纹杆部。全螺纹的螺钉，如断裂始于未旋合螺纹的长度内，允许在拉断前已延伸或扩展到头部与螺纹交接处，或者进入头部。 抗拉强度R应符合表3的规定，最小拉力载荷应符合表4和表6的规定。
      • 3.3 紧固件成品保证载荷试验
        • 保证载荷试验包括两个步骤:一是实施规定的保证载荷;二是测量由保证载荷产生的永久伸长。
        • 3.3.1设备 设备拉力试验机应符合GB/T 16825.1的规定。
        • 3.3.2试验装置 夹具和螺纹夹具应符合相关规定。
        • 3.3.4试验程序 试件每端应进行适当加工，如图34所示，为测量长度(施加载荷前、后)应将紧固件置于带球面测头(或其他适当的方法)的台架式测量仪器中。应使用手套或钳子，以使由温度影响的测量误差减少到最小。测量施加载荷前紧固件的总长度I0,按图34所示将紧固件试件拧入螺纹夹具。对螺柱应使两个螺纹夹具。螺纹有效旋合长度，至少应为1d，对未旋合的长度应为1d。对紧固件轴向施加相应的保证载荷。试验机夹头的分离速率，不应超过3mm/min ，应保持该保证载荷15s。卸载后，测量紧固件总长度I1。
      • 3.4 机械加工试件拉力试验
        • 本试验可测定：抗拉强度、下届服强度或0.2%非比例延伸强度RP0.2、断面收缩率、断后伸长率。
        • 3.4.1设备 拉力试验机应符合GB/T 16825.1的规定。
        • 3.4.2试验装置 央具和螺纹夹具应符合相关规定。
        • 3.4.3机械加工试件
        • 3.4.4试验程序 按GB/T 228.1的规定进行拉力试验(图34)，试验机夹头的分离速率对下屈服强度ReL或0.2%非比例延伸应力RP0.2不应超过10mm/min，其他项应超过25mm/min。拉力试验应持续进行，直至断裂，测量极限拉力载荷Fm
        • 3.4.5试验结果
        • 3.4.6技术要求 抗拉强度Rm、下屈服强度ReL或0.2%非比例延伸强度RP0.2、断后伸长率、断面收缩率应符合表3的技术要求。
      • 3.5硬度试验
        • 对不能实施拉力试验的紧固件，测定紧固件的硬度;对实施拉力试验的紧固件，测定紧固件的最高硬度。可以在适当表面，或者螺纹横截面上测定硬度。
        • 3.5.1试验方法: a)、维氏硬度GB/T 4340.1 b)、布氏硬度GB/T 231.1 c)、洛氏硬度GB/T 230.1
          • a)、在螺纹横截面测定硬度 在距螺纹末端1d处取一横截面，并应经适当处理。在1/2半径与轴心线间的区域内测定硬度，见图35。
          • b）在表面测定硬度 去除表面镀层或涂层，并对试件适当处理后，在头部平面、末端或无螺纹杆部测定硬度。
          • c)、测定硬度用试验荷载维氏硬度试验用最小荷载为98N。布氏硬度试验载荷等于30D2，单位为N。
        • 3.5.2技术要求 应符合表3的规定。如有争议，使用维氏硬度进行仲裁试验。
      • 3.6 机械加工试件冲击试验
        • 本试验用于检验在规定的低温条件下，紧固件材料的韧性。试验仪器与装置应符合GB/T 229的规定(图37~图40)。
        • 机械加工试件机械加工试件应符合GB/T 229(夏比V型缺口试验)的规定，该试件应沿螺杆纵向，尽量靠近紧固件表面，并尽可能原来螺纹部分，试件无刻槽的一边应靠近紧固件的表面。
        • 试验程序 进行加工试件应置于恒温-20℃的条件下，用2mm的摆锤刀刃半径按GB/T 229的规定进行试验。
        • 技术要求 试件在-20℃温度的条件下的吸收能量应符合标准中表3的规定。
  • 第二节
    • 一、主要标准
    • 二、主要内容
      • 钢材、钢筋试验方法
        • 拉伸试验
        • 弯曲试验
        • 反向弯曲试验
      • 钢材、钢筋及连接件检测
        • 热轧带肋钢筋
        • 热轧光圆钢筋
        • 低合金高强度结构钢
        • 碳素结构钢
        • 钢筋焊接连接
        • 钢筋机械连接
        • 试验附图
    • 三、术语和定义
      • 1.上屈服强度ReH
        • 上屈服强度:试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。
      • 2.下屈服强度ReL
        • 在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最小应力。
      • 3.规定塑性延伸强度RP0.2
        • 表示规定塑性延仲率为0.2%时的应力
      • 4.原始标距L0
        • 室温下施力前的试样标距。
      • 5.断后标距Lu
        • 在室温下将断后的两部分试样紧密地对接在一起，保证两部分的轴线位于同一条直线上，测量试样断裂后的标距。
      • 6.断后伸长率A
        • 断后伸长率为试样拉伸断裂后的残余伸长量与原始标距之比(以百分率表示)。A=(Lu-L0)/L0X100% 它表示钢材塑性变形能力。
      • 7.最大力总延伸率Agt
        • 应力或拉伸力达到最大值时的原始标距伸长量与原始标距之比，称为最大力总延伸率(以百分率表示)。
      • 8.弯曲性能
        • 弯曲性能钢材的一个重要工艺性能，它要求钢材具有一定的弯曲塑性变形能力，在弯曲到规定的角度后，弯曲部位不得发生裂纹等损坏现象。
      • 9.反向弯曲性能
        • 反向弯曲性能要求钢材具有一定的反向弯曲塑性变形能力。试验时，先正向弯曲至规定的角度，然后进行人工时效再反向弯曲至规定角度。经反向弯曲后，弯曲部位不得发生裂纹等损坏现象。
      • 10.冲击性能
        • 钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收能量的能力，称为冲击性能，它是衡量钢材抵抗脆性破坏的力学性能指标.
      • 11.钢筋连接
        • 钢筋的连接通常采用焊接和机械连接。钢筋连接接头应满足强度及变形性能的要求。
      • 12.屈服点延伸率Ae
      • 13.断裂总延伸率At
      • 14.最大力塑性延伸率Ag
    • 四、试验方法
      • 1.拉伸试验
        • 标准：
          • <<金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法>>(GB/T228.1-2021)
          • <<钢筋混凝土用钢材试验方法>>(GB/T 28900-2022)
          • <<钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备>>(GB/T 2975-2018)
        • 试验要求：
          • 拉伸试验的试验机应为1级或优于1级。
          • 引伸计的准确度级别应符合1级或2级。
          • 拉伸试验一般在室温10~35C范围内进行。
          • 试样两端被夹持之前，应设定力测量系统的零点。
        • 拉伸试验的试验速率可以分为:
          • 1)基于应变速率的控制(方法A1、方法A2)
            • 方法A1闭环:应变速率是基于引伸计的反馈来实现。
            • 方法A2开环:应变速率是根据平行长度估计的，即通过控制平行长度与需要的应变速率相乘得到的横梁位移速率来实现。
          • 2)基于应力速率的控制(方法B)。
            • 应力速率控制(方法B)是用拉伸力除以试样的原始截面面积得到应力，通过控制拉伸力的速率来达到控制应力速率。
        • 1.1上屈服强度ReH和及规定塑性延伸强度RP0.2
          • 采用方法A控制应变速率时，在测定这些性能时，应变速率应尽可能保持恒定。应选用以下两个范围之一:
            • 范围1:0.00007s-1，相对误差±20%。
            • 范围2:0.00025s-1，相对误差±20%(如果没有其他规定，推荐选取该速率)，如果试验机不能直接进行应变速率控制，应采用方法A2。
          • 采用方法B控制试验速率时，试验机横梁位移速率应尽可能保持恒定，并使相应的应力速率符合以下要求:
            • 弹性模量E<1.5X105MPa时，应力速率取2~20MPa.s-1;
            • 弹性模量E≥1.5X105MPa时，应力速率取6~60MPa.s-1。
          • 要求
            • 试样被拉伸断裂后，应将其断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距。
            • 应使用分辨力足够的量具(如游标卡尺)或测量装置测定断后伸长量，准确到±0.25mm。
            • 原则上只有断裂处与最接标记不小于原始标距的1/3情况方为有效。但断后伸长率大于或等于规定值时，不论断裂位置处于何处，测量均为有效。
            • 为了避免因断裂发生在离最接近的标距标记的距离小于原始标距的1/3而造成试样报废，可以采用移位法测定断后伸长率。
      • 2.弯曲试验
        • 标准：
          • <<钢筋混凝土用钢材试验方法>>(GB/T 28900-2022）
          • <<金属材料弯曲试验方法>>(GB/T232-2010)
          • <<钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备>>(GB/T 2975-2018)
        • 试验要求：
          • 试验一般在室温10~35C范围内进行。
          • 弯曲试验应在配备弯曲装置的试验机或压力机上进行，弯曲装置可以采用支辊式弯曲装置、V形模具式弯曲装置、虎钳式弯曲装置或翻板式弯曲装置中的一种。通常采用支辊式弯曲装置进行弯曲试验。
          • 支辊式弯曲装置的支辊宽度应大于试样宽度或直径，支辊应具有足够的硬度。除非另有规定，支辊间距离应按下式确定，并在试验过程中保持不变。 L=(d+3a)±a/2
            • 式中: d一弯曲压头直径(mm); a一试样厚度或直径(mm)。 弯曲压头直径应按相关产品标准的有关规定来确定，弯曲压头宽度应大于试样宽度或直径，并具有足够的硬度。
          • 对于热轧带肋钢筋，除非产品标准中另有规定或供需双方另有约定，否则弯曲压头应放在棒材的纵向平坦部位上。
          • 弯曲角度和弯曲压头直径应符合相关产品标准要求。弯曲试验时，应缓慢施加弯曲力，以使材料能够自由地进行塑性变形。当出现争议时，试验速率应为1mm/s±0. 2mm/s。
          • 应按照相关产品标准的要求评定弯曲试验结果，如标准中未作具体要求，弯曲试验后，试样弯曲外表面无目视可见裂纹应评定为合格。
        • 支辊式弯曲装置
      • 3.反向弯曲试验
        • 标准
          • <<钢筋混凝土用钢材试验方法>>(GB/T 28900-2022)
        • 反向弯曲试验可在图4所示的反向弯曲装置上进行。
        • 要求
          • 试验按“弯曲→人工时效→反向弯曲”的步骤完成。试样在弯芯上弯曲，弯曲角度、弯芯直径、人工时效温度和时间应符合相关产品标准要求。
          • 人工时效后取出试件，在静止空气中自然冷却到10~35C，再反向弯曲规定的角度。反向弯曲试验结果如无目视可见的裂纹，则判定该试样为合格。
    • 五、钢材、钢筋及连接件检测
      • 常用钢材、钢筋产品标准:
        • <<钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋>>(GB/T1499.2-2018);
        • <<钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋>>(GB/T1499.1-2017);
        • <<低合金高强度结构钢>>(GB/T1591-2018);<<碳素结构钢>>(GB/T700-2006)。
      • 1.热轧带肋钢筋
        • 按屈服强度特征值分为:400级、500级、600级
        • 普通热轧带肋钢筋的牌号为:HRB400、HRB400E、HRB500、HRB500E、HRB600
        • 细晶粒热轧带肋钢筋的牌号为:HRBF400、HRBF400E、HRBF500、HRBF500E
        • 1.1重量偏差
          • (1)技术要求 热轧带肋钢筋重量偏差应符合表1的要求。
          • (2)试验方法 测量钢筋重量偏差时，试样应随机从不同根钢筋上截取，数量不少于5支，每支试样长度不少于500mm。长度应逐支测量，应精确到1mm。测量试样总重量时，应精确到不大于总重量的1%。
          • 钢筋实际重量与理论重量的偏差(%)按以下公式计算：
            • 重量偏差=【试样实际总重量-(试样总长度x理论重量)】/试样总长度x理论重量x100%
        • 1.2力学性能
          • 标准:<<钢筋混凝土用钢材试验方法>>(GB/T 28900-2022）
          • 试样数量:任选2根钢筋切取2根。 计算强度用横截面积采用公称横截面积。
        • 1.3 弯曲性能
          • 标准
            • <<钢筋混凝土用钢材试验方法>>(GB/T 28900-2022)
          • 试样数量:
            • 任选2根钢筋切取2根。
          • 试验方法:
            • 按表3规定的弯芯直径，弯曲180后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。
        • 1.4反向弯曲性能
          • 标准：
            • <<钢筋混凝土用钢材试验方法>>(GB/T 28900-2022)试样数量:
          • 试样数量
            • 从任选1根钢筋切取1根
          • 对牌号带E的钢筋应进行反向弯曲试验，反向弯曲试验的弯曲压头直径应比弯曲试验相应增加一个钢筋公称直径。试验时，先正向弯曲90°，然后把经正向弯曲后的试件在100℃±10℃温度下保温不少于30min，经自然冷却后再反向弯曲20°。两个弯曲角度均应在保持荷载时测量。经反向弯曲后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。
        • 钢筋应按批进行检查和验收，每批重量通常不大于60t。超过60t的部分，每增加40t，增加一个拉伸试验试样和一个弯曲试验试样。
        • 钢筋的复验与判定应符合GB/T17505的规定，钢筋的重量偏差项目不允许复验。
      • 2.热轧光圆钢筋
        • 热轧光圆钢筋屈服强度特征值为300级，其牌号为HPB300。
        • 2.1重量偏差
          • (2)试验方法
            • 测量钢筋重量偏差时，试样应随机从不同根钢筋上截取，数量不少于5支，每支试样长度不少于500mm。长度应逐支测量，应精确到1mm。测量试样总重量时，应精确到不大于总重量的1%。
            • 钢筋实际重量与理论重量的偏差(%)按以下公式计算
              • 重量偏差=【试样实际总重量-(试样总长度x理论重量)】/试样总长度x理论重量x100%
        • 2.2力学性能
          • 标准：<<钢筋混凝土用钢材试验方法>>(GB/T 28900-2022)
          • 试样数量:从任选2根钢筋上切取2根
          • 计算强度用横截面积采用公称横截面积。对于没有明显屈服的钢筋，下屈服强度特征值ReL应采用规定非比例延伸强度RP0.2。
          • 检验结果的数值修约与判定应符合YB/T081的规定。
        • 2.3 弯曲性能
          • 标准
            • <<钢筋混凝土用钢材试验方法>>(GB/T 28900-2022)
          • 试样数量:从任选2根钢筋上切取2根。
          • 试验方法:弯曲试验的弯芯直径a为钢筋的公称直径d(a=d)， 弯曲180后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。
      • 3.碳素结构钢
        • 按照国家标准<<碳素结构钢>>(GB/T700-2006)的规定，碳素结构钢的牌号由代表屈服强度的字母Q、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧方法符号组成。 比如:Q235AF Q---钢材屈服强度"屈"字汉语拼音首位字母; ABCD---分别为质量等级; F---代表沸腾钢; Z---代表镇静钢 TZ---代表特殊镇静钢 强度等级有Q195、Q215、Q235、Q275。 碳素结构钢的形式有热轧钢板、钢带、型钢和钢棒。
        • 3.1力学性能
          • 试验方法:
            • <<金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法>>(GB/T228.1-2021)
          • 试样数量:1个/批。
        • 3.2弯曲性能
          • 标准
            • <<金属材料弯曲试验方法>>(GB/T232-2010)
          • 试样数量:1个/批
        • 3.3冲去试验
          • 标准
            • <<金属材料夏比摆锤冲击试验方法>>(GB/T229-2020)
          • 试样数量:3个
          • 试样尺寸:10mmX10mmX55mm。
          • 批量限制：钢材每批重量应不大于60t。
          • 试验方法:
            • 夏比(V型缺口)冲击吸收功值按一组3个试样单值得算术平均值计算，允许其中1个试样的单个值低于规定值，但不得低于规定值的70%。如果没有满足上述条件，可从同一抽样产品上再取3个试样进行试验，先后6个试样的平均值不得低于规定值，允许有2个试样低于规定值，但其中低于规定值70%的试样只允许1个，否则该批产品不得交货。
          • 钢材的其他检验项目的复验和检验规则应符合GB/T247和GB/T2101的规定。
      • 4.低合金高强度结构钢
        • 按照国家标准<<低合金高强度结构钢>>(GB/T1591-2018)的规定，低合金高强度钢的牌号由代表屈服强度的字母Q、规定最小上屈服强度数值、交货状态代号、质量等级符号(B、C、D、E、F)组成。 强度等级有:Q355、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690。示例Q355ND，其中: Q---钢的屈服强度的"屈"字汉语拼音的首字母;355--规定的最小上屈服强度数值，单位为兆帕(MPa); N---交货状态为正火或正火轧制; D---质量等级为D级。 低合金高强度结构钢的形式有热轧钢板、钢带、型钢和钢棒，交货状态包括热轧、正火、正火轧制或热机械轧制。
        • 4.1 力学性能
          • 试验方法:<<金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法>>(GB/T 228.1-2021)
          • 试样数量:1个/批。
          • 当屈服不明显时，可用规定塑性延伸强度RP0.2代替上屈服强度。
        • 4.2弯曲性能
          • 试验方法:<<金属材料弯曲试验方法>>(GB/T232-2010)
          • 试样数量:1个/批
        • 4.3冲击试验
          • 厚度不小于12mm或直径不小于16mm的钢材应做冲击试验。
          • 标准
            • <<金属材料夏比摆锤冲击试验方法>>(GB/T229-2020)
          • 试样尺寸:
            • 10mmX10mmX55mm。
            • 当钢材不足以制取标准试样时，应采用10mmX7.5mmX55mm或1.0mmX5mmX55mm小尺寸试样，冲击吸收能量应分别为不小于表12规定值得75%或50%，应优先采用较大尺寸试样。
          • 试样数量:3个/批。
          • 夏比(V型缺口)冲击吸收功值按一组3个试样单值的算术平均值计算，允许其中1个试样的单个值低于规定值，但不得低于规定值的70%。钢材的复验与判定应符合GB/T17505的规定。
          • 批量限制：钢材每批重量应不大于60t。
          • 数值判定采用修约值比较法，数值修约按GB/T8170规定执行。
      • 5.钢筋焊接连接
        • 根据<<钢筋焊接及验收规程>>(JGJ18-2012)标准的规定，钢筋焊接分为:
          • 电阻点焊
          • 闪光对焊
          • 电弧焊
          • 电渣压力焊
          • 气压焊
          • 预埋件钢筋埋弧压力焊等。
        • 钢筋焊接接头的质量检验包括:
          • 外观检查
          • 力学性能检验
            • 拉伸试验
              • 钢筋焊接接头拉伸试验，应从每一检验批接头中随机切取三个接头进行试验并应按下列规定对试验结果进行评定:
                • 5.1符合下列条件之一，应评定该检验批接头拉伸试验合格: 注: 试件断于热影响区，呈延性断裂，应视作与断于钢筋母材等同; 试件断于热影响区，呈脆性断裂，应视作与断于焊缝等同。
                  • 1)3个试件均断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度均大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值。
                  • 2)2个试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值，另一试件断于焊缝，呈脆性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍。
                • 5.2 符合下列条件之一，应进行复验:
                  • 1)2个试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值;另一试件断于焊缝，或热影响区，呈脆性断裂，其抗拉强度小于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍。
                  • 2)1个试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值;另2个试件断于焊缝或热影响区，呈脆性断裂。
                • 5.3 3个试件均断于焊缝，呈脆性断裂，其抗拉强度均大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍，应进行复验。当3个试件中有1个试件抗拉强度小于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍，应评定该检验批接头拉伸试验不合格。
                • 5.4 复验时，应切取6个试件进行试验。试验结果，若有4个或4个以上试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值，另2个或2个以下试件断于焊缝，呈脆性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍，应评定该检验批接头拉伸试验复验合格。
                • 5.5 预埋件钢筋T形接头拉伸试验结果，
                  • 3个试件的抗拉强度均大于或等于表11的规定值时，应评定该检验批接头拉伸试验合格。
                  • 若有一个接头试件抗拉强度小于表11的规定值时，应进行复验。复验时，应切取6个试件进行试验。复验结果，其抗拉强度均大于或等于表11的规定值时，应评定该检验批接头拉伸试验复验合格。
                  • 钢筋闪光对焊接头、气压焊接头进行弯曲试验时，应从每一个检验批接头中切取3个接头，焊缝应处于弯曲中心点，弯芯直径和弯曲角度应符合表12。
                    • 直径大于25mm的钢筋焊接接头，弯芯直径应增加1倍钢筋直径。
            • 弯曲试验
              • 弯曲试验结果应按下列规定进行评定:
                • 1)当试验结果，弯曲至90°，有2个或3个试件外侧(含焊缝和热影响区)未发生宽度达到0.5mm的裂纹，应评定该检验批接头弯曲试验合格。
                • 2) 当有2个试件发生宽度达到0.5mm的裂纹，应进行复验。
                • 3)当有3个试件发生宽度达到0.5mm的裂纹，应进评定该检验批接头弯曲试验不合格。
                • 4)复验时，应切取6个试件进行试验。复验结果，当不超过2个试件发生宽度达到0.5mm的裂纹时，应评定该检验批接头弯曲试验复验合格。
            • 剪切试验等
            • 试件数量和试验结果判定按照<<钢筋焊接及验收规程>>(JGJ18-2012)的有关规定执行
            • 试验方法按照行业标准<<钢筋焊接接头试验方法标准>>(JGJ/T27-2014)的有关规定执行。
      • 6.钢筋机械连接
        • 根据<<钢筋机械连接技术规程>>(JGJ107-2016)标准的规定，钢筋机械连接按照连接形式、加工工艺、分为：
          • 滚轧直螺纹钢筋连接
          • 镦粗直螺纹钢筋连接
          • 带肋钢筋套筒挤压连接
          • 钢筋锥螺纹连接
        • 钢筋连接接头应满足：
          • 极限抗拉强度
          • 变形性能
            • 测量接头试件残余变形时的加载应力速率宜采用2N/mm2.s-1，不应超过10N/mm2.s-1;测量接头试件极限抗拉强度时，试验机夹头的分离速率宜采用每分钟0.05Lc，
              • 试验结果的数值修约与判定应符合现行国家标准<<数值修约规则与极限数值的表示和判定>>(GB/T8170-2008)。
          • 根据极限抗拉强度、残余变形等性能的差异，分为三个性能等级。表13、表14分别为不同性能等级接头的极限抗拉强度和变形性能的技术要求。
          • 接头现场抽检,同钢筋生产厂、同强度等级、同规格、同类型和同形式接头应以500个为一个验收批进行检验和验收，不足500个也应作为一个验收批。
          • 对接头的每一个验收批，应在工程结构中随机截取3个接头试件做极限抗拉强度试验，按设计要求的技术等级进行评定。当3个接头试件的极限抗拉强度均符合本规程表13中相应等级的强度要求时，该验收批应评为合格。 当仅有1个试件的极限抗拉强度不符合要求，应再取6个试件进行复检。复检中仍有1个试件的极限抗拉强度不符合要求，该验收批应评为不合格。
          • 接头试件单向拉伸试验按照<<钢筋机械连接技术规程>>(JGJ107-2016)中附录A执行。
          • 钢筋连接工程开始前，应对不同钢筋生产厂家的进场钢筋进行接头工艺检验，每种规格钢筋的接头试件不应少于3个。
            • 工艺检验不合格时，应进行工艺参数调整，合格后方可按最终确认的工艺参数进行接头批量加工。
• 钢绞线、锚具、紧固件
  • 1.钢绞线定义与分类
    • 定义：
      • 预应力混凝土用钢绞线(以下简称为钢绞线)是由冷拉光圆钢丝及刻痕钢丝捻制而成，用于预应力混凝土结构的钢绞线。
    • 分类：
      • 预应力混凝土用钢绞线>>(GB/T5224-2014) 按结构形式分类：
        • (1)用两根钢丝捻制的钢绞线，1x2
        • (2)用三根钢丝捻制的钢绞线，1x3
        • (3)用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线，1x3I
        • (4)用七根钢丝捻制的标准型钢绞线，1X7
        • (5)用六根刻痕钢丝和一根光圆中心钢丝捻制的钢绞线，1X7I
        • (6)用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线，(1X7)C
        • (7)用十九根钢丝捻制的1+9+9西鲁式钢绞线，1X19S
          • 耐磨性较好
        • (8)用十九根钢丝捻制的1+6+6/6瓦林吞式钢绞线，1X19W
          • 柔软性较好
        • 子主题
    • 代号与标记
      • 钢绞线的产品标记包含内容:预应力钢绞线、结构代号、公称直径、强度级别和标准编号。
  • 2.钢绞线技术指标
    • 1)外形尺寸、每米理论重量
    • 2)力学性能
    • 3)表面质量
      • (1)除非有特殊要求，钢绞线表面不得有油、润滑脂等物质。
      • (2)钢绞线表面不得有影响使用性能的有害缺陷。允许存在轴向表面缺陷，但其深度应小于单根钢丝直径的4%。
      • (3)允许钢绞线表面有轻微浮锈。表面不能有目视可见的锈蚀凹坑。
      • (4)钢绞线表面允许存在回火颜色。
    • 4)应力松弛性能
      • 所有不同规格钢绞线的松弛性能要求见下表,实测应力松弛率应不大于表中规定的松弛率。
    • 5)疲劳性能
      • 钢绞线应能经受2X106次 70%Fma~(70%Fma-Fr)脉动负荷后而不断裂 Fma：最大力； Fr：力的循环范围
    • 6)偏斜拉伸性能
    • 7)应力腐蚀性能
  • 3.钢绞线试验方法
    • 3.1）试验方法
      • 3.1.1)主要仪器设备
        • ①大行程万能试验机 （至少精度为1级）
        • ②松弛试验机 a.不大于1000KN时，精度±1%， b.大于1000KN时，精度±2% c.力的测量装置的输出分辨率应不小于5×10-4F0
        • ③引伸计 符合GB/T12160中1级，用于At的可为2级
        • ④衬垫 涂环氧金刚砂铝片
      • 3.1.2)拉伸试验
        • (1)试样，长度约1m，3根
        • (2)装样
        • (3)调整初始状态(在装引伸计前，宜给试样预加一负荷，为预期最小破断负荷的10%。)(4)夹持引伸计(用橡皮筋固定在钢绞线上，拔出引伸计固定铁针)
        • (5)试验(关好防护网门，戴好防护耳塞。变形点击清零，点击运行)，采用方法B，应力速率6~60MPa/s。
        • (6)待引伸计标距的非比例延伸率达到原始标距的0.2%时，取下引伸计。取引伸计的动作应迅速，注意安全防护。继续施加荷载至钢绞线断裂。
        • (7)结果
          • 抗拉强度Rm =Fm /S0，修约至10MPa 试样在夹头内或距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂，且达不到标准性能要求时，试验无效
          • 规定非比率延伸力Fp0.2 在力-延伸率曲线图上，划一条与曲线的弹性直线段部分相平行、且在延伸率轴上与此直线段的距离等效于规定非比例延伸率0.2%的直线。 该直线与曲线的交接点。
          • 最大力总伸长率Agt Agt=△L/L0×100%，修约至0.5% △L-最大力时的伸长 L0-原始标距 如果不是完全使用引伸计测量时，应在报告中注明
          • 弹性模量E 在力-延伸率曲线图，用0.2F 到0.7F 范围内的直线段的斜率除以试样的公称横截面积S0。 E=(△F/S0)/(△L/L)
        • 注意事项
          • a.夹持端的处理
          • b.最大力总伸长率的获得，取下引伸计后，平行长度变化百分数+引伸计测得的百分数
          • c.弹模的拟合应在力-引伸计曲线上取点
      • 3.1.3)应力松弛
        • 等温应力松弛试验是在给定温度下(除另有其他规定，通常为20℃±2℃），将试样保持一定长度(L0+△L0)，从初始力F0开始，测定试样上力的变化。
          • a.检测最大力，确定初始力F0(70%Fma)
          • b.装样，试样2.5米长，1根
          • c.预加载，调直
          • d.加载
          • e.结果分析
        • 允许用推算法进行120h松弛试验确定 1000h松弛率
      • 3.1.4)外形尺寸、表观质量
        • 钢绞线的直径应用分度值不大于0.02mm的量具测量测量位置距离端头不小于300mm。
        • 伸直性
          • 预应力钢材的伸直性用矢高(hb)表示，其测量方法是把预应力钢材放置在间距为1m的两个固定支撑点上，在同一平面内测量出预应力钢材的矢高，如下图所示。
      • 3.1.5)检验规则
        • 同一牌号、同一规格、同一生产工艺捻制的钢绞线产品为同一批，每批重量不大于60t。
        • 取样数量
        • 当某一项检验结果不符合标准相应规定时，则该盘卷不得交货。并从同一批未经试验的钢绞线盘卷中取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验，复验结果即使有一个试样不合格，则整批钢绞线不得交货，或进行逐盘检验合格者交货。
  • 4.锚具、夹具与连接器的定义与分类
    • 1)定义
      • 0)夹具，也称工具锚工作锚与工具锚区别:
        • 使用部位不同，工作锚用在锚垫板上，工具锚在千斤顶后面。
        • 使用时间不同，工作锚永久性，工具锚反复使用。
        • 作用不同，工作锚就是参与预应力锚固工作的;工具锚是作为张拉锚固工具使用的。
      • (1)锚具 锚具是指预应力混凝土中所用的永久性锚固装置，是在后张法结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到结构上的锚固工具，也称之为预应力锚具。
        • 锚具（工作锚具）
          • 四件套
            • 锚板:包括板体和设置在板体中部的安装孔
            • 夹片:利用锥形楔原理，将锚具和钢绞线固定。当使用千斤顶张拉钢绞线达到设计预应力值，慢慢松开千斤顶通过均匀收缩移动，的钢绞线，将锚固件的夹片带入锚板的锥形孔中，形成锚固单元。
            • 锚垫板:
            • 螺旋筋:
      • (2)夹具 在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋，建立或保持预应力筋预应力的临时性锚固装置，也称为工具锚。
        • 夹具（工具锚）
      • 3)连接器用于张拉连接预应力筋的装置。
    • 2)分类
      • 交通运输行业标准<<公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器>>(JT/T329-2010)将锚具、连接器按其结构形式分为张拉端锚具、固定端锚具两类
      • 国家标准<<预应力筋用锚具、夹具和连接器>>(GB/T14370-2015)将锚具、夹具和连接器按锚固方式不同分为夹片式、支撑式、锥塞式和握裹式四种基本类型
      • 挤压锚具
      • 压花锚具
    • 3）标记
      • JT/T329-2010，锚具、夹具和连接器的型号标记由产品代号、预应力钢绞线直径及预应力钢绞线根数三部分组成
        • 示例1:预应力钢绞线的圆锚张拉端锚具,钢绞线直径为15.2mm，锚固根数为12根，标记为:YM15-12
        • 示例2:预应力钢绞线的扁锚固定端挤压式锚具，钢绞线直径为15.2mm,锚固根数为5根，标记为:YMPB15-5
      • GB/T14370-2015标记由产品代号、预应力筋直径及预应力筋根数组成(预应力筋类型是预应力钢材时不标注)
        • 示例1:锚固12根直径15.2mm钢绞线的圆形夹片式群锚锚具标记为:YJM15-12
        • 示例2:预应力筋为12根12.7mm钢绞线，用于固定端的挤压式锚具，标记为:JYM13-12
  • 5.锚具、夹具与连接器技术指标
    • 1)一般要求
      • 材料：应符合设计要求，并有机械性能和化学成分合格证书。
      • 制造
      • 外观、尺寸及硬度外观符合技术文件的规定，不应出现裂纹锚板和连接器体对表面裂缝进行磁粉探伤尺寸偏差、硬度应符合技术文件的规定
      • 质量文件：完整的设计文件，原材料的质量证明文件，制造批次记录，性能检验记录
    • 2）基本性能要求
      • 静载锚固性能 预应力筋-锚具组装件静载试验测定的锚具效率系数达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变破坏形式应是预应力筋的破断，而不应由锚具的失效导致试验终止。
      • 疲劳荷载性能 应满足循环次数为200万次的疲劳性能试验，锚具零件不应疲劳破坏。
      • 周期荷载性能 在有抗震要求的结构中使用的锚具，预应力筋-锚具组装件还应满足循环次数为50次的周期荷载试验。
    • 3）辅助性能要求
      • 锚具内缩量测定可用测量锚固处预应力筋相对位移等方法直接测出直径15.2mm钢绞线用夹片式锚具的预应力筋内缩量不宜大于6mm
      • 锚固端摩阻损失测定包括预应力筋在锚具中的摩阻损失和在喇叭形垫板中两次弯折引起的应力损失夹片式锚具的锚口损失不宜大于6%
      • 张拉锚固工艺要求可在混凝土模拟试件或张拉台座上进行锚具应满足分级张拉、补张拉和放张等张拉工艺的要求
  • 6.锚具、夹具与连接器试验方法
    • 1）洛氏硬度
• 试验数据处理与分析