鋼筋行業(yè)
拉力機(jī)在鋼筋行業(yè)的應(yīng)用
到2025年,全球建筑產(chǎn)量預(yù)計將增長70%以上,達(dá)到15萬億美元。增長率預(yù)測將意味著新的所有這些結(jié)構(gòu)都需要嵌入鋼筋(鋼筋)在混凝土中提高抗拉強(qiáng)度。測試鋼筋帶來了許多挑戰(zhàn),包括:不規(guī)則和/或彎曲的試樣; 猛烈的拉伸失效; 應(yīng)變和伸長率測量; 可重復(fù)/精確的拉伸結(jié)果; 彎曲試驗; 和鋼筋耦合器的循環(huán)測試。
鋼筋的主要性能包括力學(xué)性能和工藝性能。其中力學(xué)性能是鋼筋最重要的使用性能,包括拉伸性能、沖擊性能、疲勞性能等。工藝性能表示鋼筋在各種加工過程中的行為,包括彎曲性能和焊接性能等。
1、拉伸性能
反映建筑鋼筋拉伸性能的指標(biāo),包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率。屈服強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼筋強(qiáng)度的取值依據(jù)??估瓘?qiáng)度與屈服強(qiáng)度之比(強(qiáng)屈比)是評價鋼筋使用可靠性的一個參數(shù)。強(qiáng)屈比愈大,鋼筋受力超過屈服點工作時的可靠性越大,安全性越高;但強(qiáng)屈比太大,鋼筋強(qiáng)度利用率偏低,浪費材料。
鋼筋在受力破壞前可以經(jīng)受永久變形的性能,稱為塑性。在工程應(yīng)用中,鋼筋的塑性指標(biāo)通常用伸長率表示。伸長率是鋼筋發(fā)生斷裂時所能承受永久變形的能力。伸長率越大,說明鋼筋的塑性越大。試件拉斷后標(biāo)距長度的增量與原標(biāo)距長度之比的百分比即為斷后伸長率。對常用的熱軋鋼筋而言,還有一個最大力總伸長率的指標(biāo)要求。
預(yù)應(yīng)力混凝土用高強(qiáng)度鋼筋和鋼絲具有硬鋼的特點,抗拉強(qiáng)度高,無明顯的屈服階段,伸長率小。由于屈服現(xiàn)象不明顯,不能測定屈服點,故常以發(fā)生殘余變形為0.2%原標(biāo)距長度時的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度,稱條件屈服強(qiáng)度,用σ0.2表示。
2、沖擊性能
沖擊性能是指鋼筋抵抗沖擊荷載的能力。鋼的化學(xué)成分及冶煉、加工質(zhì)量都對沖擊性能有明顯的影響。除此以外,鋼的沖擊性能受溫度的影響較大,沖擊性能隨溫度的下降而減??;當(dāng)降到一定溫度范圍時,沖擊值急劇下降,從而可使鋼筋出現(xiàn)脆性斷裂,這種性質(zhì)稱為鋼的冷脆性,這時的溫度稱為脆性臨界溫度。脆性臨界溫度的數(shù)值愈低,鋼筋的低溫沖擊性能愈好。所以,在負(fù)溫下使用的結(jié)構(gòu),應(yīng)當(dāng)選用脆性臨界溫度較使用溫度低的鋼筋。
3、疲勞性能
受交變荷載反復(fù)作用時,鋼筋在應(yīng)力遠(yuǎn)低于其屈服強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現(xiàn)象,稱為疲勞破壞。疲勞破壞是在低應(yīng)力狀態(tài)下突然發(fā)生的,所以危害極大,往往造成災(zāi)難性的事故。鋼筋的疲勞極限與其抗拉強(qiáng)度有關(guān),一般抗拉強(qiáng)度高,其疲勞極限也較高。