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请教关于钢筋脆断的问题

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paibia 发表于 2008-10-4 15:59:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
在进行钢筋原材拉伸试验时出现脆断(强度满足要求,冷弯合格,伸长率合格)是如何处理的?是钢筋原材,不是钢筋焊接。我没有找到有哪本规范上面有类似的规定,不过我们习惯上会取双倍的试样再做试验,如果有哪位同行知道哪本规范上面有相关说明,请指出,谢谢。
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snake 发表于 2008-10-6 09:24:18 | 显示全部楼层

和钢筋种类有关

是何种材质钢筋?
由“出现脆断”现象可以判断,钢筋拉伸试验没有出现塑性平台或明显屈服平台。
一些调质钢和冷拉处理的钢筋,是没有屈服平台的。
参考:
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)
1-3.jpg


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。

1-4.jpg

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。



图1-3是软钢(I-Ⅳ级钢筋属于软钢)的拉伸曲线图。在软钢中,钢筋的屈服阶段较为明显;而硬钢(碳素钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝属于硬钢)在拉伸试验中屈服则很不明显,也没有明显的屈服点,如图1-5所示。
1-5.jpg
从图1-5中可以看出,a点以前为弹性阶段,a点应力称比例极限(约为极限强度的0.65倍)。a点以后,钢筋表现出一定的塑性,到b点达到极限强度,b点以后会因“颈缩”现象而具有下降阶段bc.

两者对比,可以看出,硬钢的特点是抗拉强度高和伸长率小,没有明显的屈服阶段,弹性阶段长而塑性阶段短,试件破坏时没有明显的信号而突然断裂。因此,在构件中采用硬钢配筋时,必须注意这些特点。

[ 本帖最后由 snake 于 2008-10-6 09:26 编辑 ]

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ljmtidilgw 发表于 2008-10-6 13:39:28 | 显示全部楼层
谢谢专家这么详细的解释。
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yygr 发表于 2008-10-6 14:41:08 | 显示全部楼层
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yygr 发表于 2008-10-6 14:41:35 | 显示全部楼层
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stillshiwo 发表于 2008-10-6 17:10:05 | 显示全部楼层
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zaqzaq08 发表于 2008-10-6 18:36:09 | 显示全部楼层
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robbi 发表于 2008-10-6 22:38:53 | 显示全部楼层
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Fle_Flo 发表于 2008-10-7 00:45:51 | 显示全部楼层
我想楼主不是想要snake专家解释的建筑材料和弹性力学方面的内容。
对楼主质疑的几个疑问:
1、伸长率合格、冷弯合格的条件下,说明这个钢材的延性应该是已经合格了,指标上可以保证不发生脆断。
因为“脆断”只是一个定性的名词,而“伸长率”等才是延性的定量指标。
楼主又是根据什么判定它是“脆断”?根据应力-应变曲线,还是断口的缩颈程度?
2、楼主说遇到试验中的脆断,“习惯上会取双倍的试样再做试验”。钢材试验规范俺也不熟悉。似乎有取双倍试验,若指标中有一项不合格应视为不合格,降级使用的说法。找找规范,应该有的。

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 楼主| paibia 发表于 2008-10-7 09:38:28 | 显示全部楼层
一般工地上使用的钢材都是些低碳钢,在拉伸的过程中都会出现象snake专家所说的四个阶段(弹性、屈服、强化、缩颈),但个别厂家个别型号的钢筋这四个阶段就很不明显,无明显的缩颈,断口非常整齐,就像用切割机切的一样,我们把这个现象叫“脆断”,在钢筋检测报告上,断口形式为“脆断”就意味着此钢筋为不合格品,但是在找不出这个规定出自那本规范。

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snake 发表于 2008-10-7 14:16:50 | 显示全部楼层

补充一下

如果钢筋拉伸试验出现不正常脆断问题,那就应该是材料质量问题了,是不合格产品。
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snake 发表于 2008-10-7 16:44:29 | 显示全部楼层

除钢筋材质外还和钢筋生产工艺有关

按钢筋生产工艺分为
热轧、冷轧、冷拉的钢筋,还有以Ⅳ级钢筋经热处理而成的热处理钢筋,强度比前者更高。
一般经过冷轧、冷拉和热处理的钢筋没有屈服平台的。

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s00102577 发表于 2008-10-7 17:31:32 | 显示全部楼层
请参见《钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)和《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007)两本规范,对于钢筋的检验方法和钢筋什么情况下是合格的都有规定。9#楼说的对,什么是“脆断”,既然伸长率满足要求就不是“脆断”,在拉力足够大时,钢筋总是会拉断的。

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dick3739 发表于 2013-7-29 21:42:18 | 显示全部楼层
伸长率合格 不算脆斷
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