建筑鋼材屈服強(qiáng)度測試
一、什么是屈服強(qiáng)度？為什么它如此重要？
1. 基本概念
?彈性階段： 應(yīng)力與應(yīng)變成正比，卸載后變形完全恢復(fù)。
?屈服階段： 應(yīng)力達(dá)到某一臨界值后，應(yīng)變顯著增加而應(yīng)力基本保持不變或小幅波動，材料開始產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形（塑性變形）。這個(gè)應(yīng)力臨界值就是屈服強(qiáng)度。
?強(qiáng)化階段： 材料抵抗變形的能力再次增加。
?頸縮階段： 試樣局部迅速變細(xì)，直至斷裂。
2. 核心重要性
?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)： 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了保證安全，構(gòu)件的實(shí)際工作應(yīng)力必須低于鋼材的屈服強(qiáng)度，并留有足夠的安全系數(shù)。這樣可確保結(jié)構(gòu)在正常使用下處于彈性狀態(tài)，即使遭遇大風(fēng)、地震等偶然荷載，結(jié)構(gòu)變形也應(yīng)是可控的，避免發(fā)生倒塌。
?安全冗余的體現(xiàn)： 屈服強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)從彈性狀態(tài)進(jìn)入塑性狀態(tài)的“警告信號”。超過屈服點(diǎn)后，結(jié)構(gòu)會發(fā)生明顯變形，為人員疏散和搶險(xiǎn)提供寶貴時(shí)間。因此，準(zhǔn)確知曉屈服強(qiáng)度是設(shè)置安全冗余的基礎(chǔ)。
二、測試標(biāo)準(zhǔn)與試樣制備
1. 核心測試標(biāo)準(zhǔn)
?GB/T 228.1《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》
這是最根本的測試方法標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)規(guī)定了試驗(yàn)設(shè)備、試樣形狀、測試速率和結(jié)果判定等。
?GB/T 28900《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 術(shù)語與定義》
對屈服強(qiáng)度等相關(guān)術(shù)語進(jìn)行了明確定義。
此外，具體的鋼材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 1499.2《鋼筋混凝土用鋼 第2部分：熱軋帶肋鋼筋》）會引用GB/T 228.1，并規(guī)定該型號鋼材必須滿足的最低屈服強(qiáng)度值（如HRB400鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不小于400MPa）。
2. 試樣制備
?取樣位置： 需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)在鋼材的特定部位截取，以保證樣品的代表性。
?試樣加工： 將鋼材加工成標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸的試樣。
三、測試方法與流程詳解
1. 試驗(yàn)準(zhǔn)備
?尺寸測量： 精確測量試樣的原始橫截面積，用于計(jì)算應(yīng)力。
?安裝引伸計(jì)： 將高精度的引伸計(jì)夾持在試樣的平行長度上，用于精確測量微小的變形量。這是準(zhǔn)確測定屈服強(qiáng)度的關(guān)鍵設(shè)備。
?安裝試樣： 將試樣兩端牢固地夾持在試驗(yàn)機(jī)的夾具中。
