CN104990797A - 双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机及其试验方法，属于材料试验技术领域。包括上拉伸端、下拉伸端，上拉伸端和下拉伸端通过两端的立柱上、下串联在一起；上、下拉伸端的中部设置有钢筋锚固区，钢筋锚固区包括左、右对称设置的垫板、铆钉、固定夹头件和钢筋夹头，固定夹头件通过垫板和铆钉分别连接在上拉伸端和下拉伸端，钢筋夹头与固定夹头件之间通过卡口固定在一起；钢筋夹头用于夹持钢筋试样的两个相对的夹具面上设置有双向肋纹，双向肋纹分别向两边倾斜45°，形成双向斜肋纹。本发明在原有钢筋拉伸试验机钢筋夹头的基础上，实现对钢筋夹头的夹具面进行增加斜肋纹的设计来提高钢筋拉伸准确度和成功率，可广泛应用在钢筋拉伸试验中。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢筋拉伸试验机及其试验方法，尤其是一种双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机及其试验方法，属于材料试验技术领域。
背景技术
钢筋与混凝土是构成建筑结构的主要材料。钢筋与混凝土之间具有良好的粘结力，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数相近，更主要的是钢筋包裹在混凝土内免遭外界环境的腐蚀，混凝土对钢筋起到很好的保护作用。钢筋具有很好的抗拉性能，混凝土具有很好的抗压性能，二者之间发挥各自的优势共同工作，是钢筋混凝土结构的特点。所以，钢筋与混凝土能共同工作，承担外界广义力。在建筑结构材料中，钢筋是一个重要的组成部分，钢筋性能的好坏直接影响影响结构的适用和安全。因此，钢筋在用于工程建设之前都需要进行必要的性能检测。其中，钢筋力学性能是通过钢筋的拉伸试验来测定的。钢筋的抗拉强度、伸长率和屈服强度是钢筋最基本的三项力学性能指标，而这三项指标都是通过钢筋拉伸试验得到的。因此，钢筋拉伸检测的准确性至关重要。钢筋拉伸试验机的夹具面一般都是带肋纹的平面，与钢筋的接触只有一条切线，夹具面带肋纹保证了钢筋与夹具之间能够卡紧，从而保证钢筋拉伸试验的准确度。
发明内容
本发明结合钢筋力学性能检测试验，提出了一种双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机及其试验方法。主要是为了解决钢筋拉伸时，增大钢筋与夹具面之间卡紧能力的技术问题。
本发明的技术方案如下：
一种双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机，包括上拉伸端、下拉伸端，所述上拉伸端和下拉伸端通过两端的立柱上、下串联在一起，所述立柱底部连接试验机底座；所述上拉伸端的下端中部以及下拉伸端的上端中部均设置有钢筋锚固区，用以拉伸钢筋试样，所述钢筋锚固区包括左、右对称设置的垫板、铆钉、固定夹头件和钢筋夹头，所述固定夹头件通过垫板和铆钉分别连接在上拉伸端和下拉伸端，所述钢筋夹头与固定夹头件之间通过卡口固定在一起；所述钢筋夹头用于夹持钢筋试样的两个相对的夹具面上设置有双向肋纹，所述双向肋纹分别向两边倾斜45°，形成双向斜肋纹。
进一步地，所述钢筋夹头的卡口凸出部分稍向外放大，所述固定夹头件的卡槽稍向内放大，形成燕尾槽形式以保证钢筋夹头与固定夹头件之间卡死固定。
进一步地，所述钢筋试样的直径不小于25mm，长度不小于250mm+10d，其中，d为钢筋试样的直径，长度测量精度为0.015mm。
进一步地，对于25mm＜d≤32mm的钢筋试样，所述钢筋试样上、下自由段长度不小于400mm；对于d＞32mm的钢筋试样，所述钢筋试样上、下自由段长度不小于500mm。
进一步地，所述铆钉在每个垫板上不小于2个。
上述双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机的试验方法，采用如下步骤：
步骤一：打开电脑和采集仪，校对钢筋试样，计算钢筋试样公称横截面面积，钢筋试样直径的测量应精确到0.1mm，依据规定的钢筋标距长度用标距仪标出原始标距；
步骤二：将钢筋试样安装上钢筋夹头，同时上、下钢筋夹头必须卡紧在钢筋拉伸试验机的固定夹头件内方开始试验，试验速率应根据材料性质和试验目的确定；
步骤三：测定屈服强度：在钢筋试样弹性阶段直至屈服阶段，试验机钢筋夹头的上、下分离速率保持恒定，在6-60MPa/s范围内；记录力-延伸曲线或力-位移曲线，从曲线读取力首次下降前的最大力和不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力；
步骤四：测定抗拉强度：抗拉强度试验速率在钢筋试样塑性范围平行长度的应变速率不超过0.008/s，在整个拉伸试验过程中，确保夹持的钢筋试样受轴向拉力的作用；读取屈服阶段后的最大力或从测力度盘读取试验过程中的最大力除以钢筋试样原始横截面面积得到抗拉强度；
步骤五：测定断后伸长率：使用分辨率小于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距，准确到±0.25mm，将钢筋试样断裂部分仔细配接在一起，使其轴线处于同一直线上，测量断后标距，如果拉断处形成缝隙，此缝隙应计入钢筋试样拉断后的标距内；
步骤六：结果分析与处理：根据试验结果，计算出需要测量的数值；如果因为操作不当、仪器故障或试样缺陷引起试验失败，需要重新试验。
有益效果：
本发明最显著的优势在于对钢筋拉伸时，采用夹具面双向肋纹设计，增大了钢筋夹头与钢筋之间的摩擦力，保证了钢筋拉伸试验的准确性和成功率。并且本发明采用夹具面双向肋纹设计，成本低，适用性强，准确率高。如果该技术加以推广应用，在钢筋拉伸试验中将具有显著的效果。
附图说明
图1为钢筋拉伸试验机示意图；
图2为试验机上拉伸端示意图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为图2的B-B剖视图。
图中，1：钢筋锚固区；2：上拉伸端；3：下拉伸端；4：钢筋试样；5：垫板；6：铆钉；7：固定夹头件；8：钢筋夹头；9：夹具面；10：肋纹；11：立柱。
具体实施方式
如图1-4所示，本发明的一种双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机，其包括上拉伸端2、下拉伸端3，上拉伸端2和下拉伸端3通过两端的立柱11上、下串联在一起，立柱11底部连接试验机底座(如图1所示)。上拉伸端2的下端中部以及下拉伸端3的上端中部均设置有钢筋锚固区1，用以拉伸钢筋试样4。钢筋锚固区1包括左、右对称设置的垫板5、铆钔6、固定夹头件7和钢筋夹头8(如图2所示)。固定夹头件7通过垫板5和铆钉6分别连接在上拉伸端2和下拉伸端3，铆钔6在每个垫板5上不小于2个。钢筋夹头8与固定夹头件7之间通过卡口固定在一起，其中，钢筋夹头8的卡口凸出部分稍向外放大，所述固定夹头件7的卡槽稍向内放大，形成燕尾槽形式以保证钢筋夹头8与固定夹头件7之间卡死固定。钢筋夹头8用于夹持钢筋试样4的两个相对的夹具面9上设置有双向肋纹10，双向肋纹10分别向两边倾斜45°，形成双向斜肋纹(如图4所示)。
其中，钢筋试样4的自径不小于25mm，长度不小于250mm+10d，其中，d为钢筋试样4的直径，长度测量精度为0.015mm。对于25mm＜d≤32mm的钢筋试样4，钢筋试样4上、下自由段长度不小于400mm；对于d＞32mm的钢筋试样4，钢筋试样4上、下自由段长度不小于500mm。
上述双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机的试验方法，采用如下步骤：
步骤一：打开电脑和采集仪，校对钢筋试样4，计算钢筋试样4公称横截面面积，钢筋试样4直径的测量应精确到0.1mm，依据规定的钢筋标距长度用标距仪标出原始标距；
步骤二：将钢筋试样4安装上钢筋夹头8，同时上、下钢筋夹头8必须卡紧在钢筋拉伸试验机的固定夹头件7内方开始试验，试验速率应根据材料性质和试验目的确定(具体确定方式属于本领域技术人员公知的现有技术)；
步骤三：测定屈服强度：在钢筋试样4弹性阶段直至屈服阶段，试验机钢筋夹头8的上、下分离速率保持恒定，在6-60MPa/s范围内；记录力-延伸曲线或力-位移曲线，从曲线读取力首次下降前的最大力和不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力；
步骤四：测定抗拉强度：抗拉强度试验速率在钢筋试样4塑性范围平行长度的应变速率不超过0.008/s，在整个拉伸试验过程中，确保夹持的钢筋试样4受轴向拉力的作用；读取屈服阶段后的最大力或从测力度盘读取试验过程中的最大力除以钢筋试样4原始横截面面积得到抗拉强度；
步骤五：测定断后伸长率：使用分辨率小于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距，准确到±0.25mm，将钢筋试样4断裂部分仔细配接在一起，使其轴线处于同一直线上，测量断后标距，如果拉断处形成缝隙，此缝隙应计入钢筋试样4拉断后的标距内；
步骤六：结果分析与处理：根据试验结果，计算出需要测量的数值；如果因为操作不当、仪器故障或试样缺陷引起试验失败，需要重新试验。
以上是本发明的一种典型实施方式，本发明的具体实施不限于此。
Claims (6)
1.一种双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机，包括上拉伸端(2)、下拉伸端(3)，所述上拉伸端(2)和下拉伸端(3)通过两端的立柱(11)上、下串联在一起，所述立柱(11)底部连接试验机底座；所述上拉伸端(2)的下端中部以及下拉伸端(3)的上端中部均设置有钢筋锚固区(1)，用以拉伸钢筋试样(4)，其特征在于：所述钢筋锚固区(1)包括左、右对称设置的垫板(5)、铆钉(6)、固定夹头件(7)和钢筋夹头(8)，所述固定夹头件(7)通过垫板(5)和铆钉(6)分别连接在上拉伸端(2)和下拉伸端(3)，所述钢筋夹头(8)与固定夹头件(7)之间通过卡口固定在一起；所述钢筋夹头(8)用于夹持钢筋试样(4)的两个相对的夹具面(9)上设置有双向肋纹(10)，所述双向肋纹(10)分别向两边倾斜45°，形成双向斜肋纹。
2.根据权利要求1所述的双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机，其特征在于：所述钢筋夹头(8)的卡口凸出部分稍向外放大，所述固定夹头件(7)的卡槽稍向内放大，形成燕尾槽形式以保证钢筋夹头(8)与固定夹头件(7)之间卡死固定。
3.根据权利要求1所述的双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机，其特征在于：所述钢筋试样(4)的直径不小于25mm，长度不小于250mm+10d，其中，d为钢筋试样(4)的直径，长度测量精度为0.015mm。
4.根据权利要求3所述的双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机，其特征在于：对于25mm＜d≤32mm的钢筋试样(4)，所述钢筋试样(4)上、下自由段长度不小于400mm；对于d＞32mm的钢筋试样(4)，所述钢筋试样(4)上、下自由段长度不小于500mm。
5.根据权利要求1所述的双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机，其特征在于：所述铆钉(6)在每个垫板(5)上不小于2个。
6.根据权利要求1-5任一所述双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机的试验方法，其特征在于：采用如下步骤：
步骤一：打开电脑和采集仪，校对钢筋试样(4)，计算钢筋试样(4)公称横截面面积，钢筋试样(4)直径的测量应精确到0.1mm，依据规定的钢筋标距长度用标距仪标出原始标距；
步骤二：将钢筋试样(4)安装上钢筋夹头(8)，同时上、下钢筋夹头(8)必须卡紧在钢筋拉伸试验机的固定夹头件(7)内方开始试验，试验速率应根据材料性质和试验目的确定；
步骤三：测定屈服强度：在钢筋试样(4)弹性阶段直至屈服阶段，试验机钢筋夹头(8)的上、下分离速率保持恒定，在6-60MPa/s范围内；记录力-延伸曲线或力-位移曲线，从曲线读取力首次下降前的最大力和不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力；
步骤四：测定抗拉强度：抗拉强度试验速率在钢筋试样(4)塑性范围平行长度的应变速率不超过0.008/s，在整个拉伸试验过程中，确保夹持的钢筋试样(4)受轴向拉力的作用；读取屈服阶段后的最大力或从测力度盘读取试验过程中的最大力除以钢筋试样(4)原始横截面面积得到抗拉强度；
步骤五：测定断后伸长率：使用分辨率小于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距，准确到±0.25mm，将钢筋试样(4)断裂部分仔细配接在一起，使其轴线处于同一直线上，测量断后标距，如果拉断处形成缝隙，此缝隙应计入钢筋试样(4)拉断后的标距内；
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