宋香娥
摘 要:本文依據GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》和GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用熱扎帶肋鋼筋》,選用300kN微機控制萬能實驗機,對牌號為HRB335鋼筋進行了抗拉強度的檢驗試驗,并對測量結果進行了不確定度評定。
關鍵詞:鋼筋抗拉強度;不確定度;拉力測量
引 言
鋼筋的抗拉強度是在標準環境溫度(10~35℃)和規定加荷速率下,測試鋼筋抵抗拉力破壞的極限應力。
檢測用鋼筋的公稱直徑為?準12,牌號HRB335,品種為熱扎帶肋鋼筋。鋼筋抗拉強度的檢驗依據GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》和GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用熱扎帶肋鋼筋》進行[1,2]。實驗選用300kN微機控制萬能實驗機,試驗在25℃下進行。
測試過程如下:從一根鋼筋上截取實驗用鋼筋10段,分別測量鋼筋的直徑d,只要鋼筋直徑在公差允許范圍內,即可認為符合要求。將符合要求的鋼筋置與材料試驗機進行加荷試驗,在規定的加荷速率下進行加荷,直至鋼筋拉斷,記錄鋼筋拉斷時的最大拉力F,計算出鋼筋的抗拉強度。
1 鋼筋抗拉強度不確定度的數學模型[3]
σ=(F/A)Tε+δ1+Δσ
式中:δ1——數值修約的因子;
Δσ——樣品不均勻性因子。
抗拉強度不確定度的分量包括:截面積測量不確定度分量uA,拉力測量不確定度分量uF,重復性試驗(主要是樣品不均勻性)分量u(Δσ),數值修約的不確定分量uδ溫度效應引起的不確定度分量uT,應變速率引起的不確定度分量uε。由于試驗在規定溫度和應變速率范圍內進行,因此溫度和應變速率引起的不確定度分量可以忽略不計。
2 不確定度分量的計算
2.1 截面積引起的不確定度分量
2.2 拉力引起的不確定度分量
(1)試驗機示值誤差引起的不確定度
(2)讀數引起的不確定度
該試驗機是由微機控制,因此讀數引起的不確定度可以忽略不計,則拉力引起的不確定度為uF,r=0.58%
(3)數值修約引起的不確定分量
按照GB/T228-2002的規定:抗拉強度Rm在200~1000N/mm2之間時,修約間隔為5MPa,即是Rm分布在(Rm-2.5,Rm+2.5)以內。其分布區間的半寬為2.5N/mm2。并且可以估計其分布為均勻分 (4)樣品的不均勻性引起的不確定度分量
10段鋼筋最大拉力的測量值分別為(kN):
59.3,58.6,59.3,59.0,59.1,58.6,58.5,58.5,59.2,58.4;
抗拉強度值(MPa)分別為:
525,520,525,520,520,520,520,520,525,520;
取10次測量結果的平均值作為測量結果,則對不確定度采用A類評定,則:
3 抗拉強度的合成標準不確定度
按照抗拉強度的數學模型,首先對面積和拉力兩個不確定度分量進行合成,則:
抗拉強度的標準不確定度為:
4 抗拉強度的擴展不確定度
取包含因子K=2,則擴展不確定度為:U=2uσ=2×25.15=50.3MPa
5 測量結果的表示
所測鋼筋的抗拉強度測試結果為:(520±50.3)MPa,包含因子K=2;或鋼筋的抗拉強度測試結果為:Rm=520MPa,U=50.2,K=2。
參考文獻
[1]GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》.
[2]GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用熱扎帶肋鋼筋》.
[3]JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》.