CN105004606A - 钢筋拉伸试验机卡槽设计及其试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种钢筋拉伸试验机卡槽设计及其试验方法，包括原拉伸设备的钢筋锚固区、上拉伸端、下拉伸端、钢筋试样，还包括设置在钢筋锚固区的垫板、铆钉、固定夹头件、钢筋夹头。本发明在原有钢筋拉伸试验机钢筋夹头的基础上，实现对钢筋夹头进行增加卡槽的设计来拉伸钢筋，可广泛应用在钢筋拉伸试验中。

Description

钢筋拉伸试验机卡槽设计及其试验方法
技术领域
本发明涉及一种材料试验机钢筋拉伸试验设计方法，尤其是一种钢筋拉伸试验机卡槽设计及其试验方法。
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的平面，与圆形钢筋的接触只有一条切线，用于拉伸直径较小的钢筋还能保证准确度，一旦钢筋直径较大，夹具夹持钢筋时，容易滑移，造成试验失败。拉伸卡槽的设计保证了拉伸时钢筋与拉伸设备之间有足够的摩擦力，保证了试验的准确性。
发明内容
本发明结合钢筋力学性能检测试验，提出了钢筋拉伸卡槽设计及其试验方法。主要是为了解决不同直径的钢筋拉伸时，增大钢筋与卡槽之间的摩擦力的技术问题。
本发明的技术方案如下：
一种钢筋拉伸试验机卡槽设计，包括原拉伸设备的钢筋锚固区、上拉伸端、下拉伸端、钢筋试样，还包括设置在钢筋锚固区的垫板、铆钉、固定夹头件、钢筋夹头，其中，钢筋是通过锚固区固定来进行拉伸试验的，分为上拉伸端和下拉伸端，所述锚固区包括垫板、铆钉、固定夹头件、钢筋夹头共四部分，所述上拉伸端和下拉伸端均固定在立柱上；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，所述钢筋夹头凸出部分应稍向外放大，所述固定夹头件的凹槽稍向内放大，以保证钢筋夹头与固定夹头件之间卡死固定，所述钢筋夹头竖向中间位置应设置卡槽，所述钢筋夹头卡槽处应设置横向肋纹。
所述钢筋试样的直径不小于25mm，长度不小于(250mm+10d)，其中，d为钢筋的直径， 长度测量精度为0.015mm。
所述钢筋试样的自由段长度不得小于400mm(25mm＜d≤32mm)或500mm(d＞32mm)。
所述铆钉在每个垫板上不应小于2个。
所述卡槽尖口处距钢筋夹头外边缘的垂直距离不应小于10mm。
上述的钢筋拉伸试验机卡槽设计试验方法，采用如下步骤：
步骤一：打开电脑和采集仪，校对钢筋试样，计算公称横截面面积，钢筋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：将试样安装上钢筋夹头，上下钢筋夹头必须持紧在钢筋拉伸试验机夹具上方开始试验。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。在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定，在(6-60)MPa/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塑性范围平行长度的应变速率不应超过0.008/s，在整个拉伸试验过程中，确保夹持的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试样原始横截面积得到抗拉强度；
步骤五：测定断后伸长率。应使用分辨率优于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距，准确到±0.25mm，将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，采用卡槽设计，对于直径较大的钢筋，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。并且本发明采用三角形卡槽设计，可适用于各种不同的大直径钢筋的拉伸试验，该方法成本低，适用性强，准确率高，不影响低直径钢筋的拉伸试验。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：卡槽；10：肋纹；11：立柱。
具体实施方式
一种钢筋拉伸试验机卡槽设计，参见图1至4所示，包括原拉伸设备的钢筋锚固区1、上拉伸端2、下拉伸端3、钢筋试样4，还包括设置在钢筋锚固区1的垫板5、铆钉6、固定夹头件7、钢筋夹头8，其中，钢筋试样4是通过钢筋锚固区1固定来进行拉伸试验的，分为上拉伸端2和下拉伸端3，所述钢筋锚固区1包括垫板5、铆钉6、固定夹头件7、钢筋夹头8共四部分，所述上拉伸端2和下拉伸端3均固定在立柱11上；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；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凸出部分应稍向外放大，所述固定夹头件7的凹槽稍向内放大，以保证钢筋夹头8与固定夹头件7之间卡死固定，所述钢筋夹头8竖向中间位置应设置卡槽9，所述钢筋夹头卡槽9处应设置横向肋纹10。所述钢筋试样4的直径不小于25mm，长度不小于(250mm+10d)，其中，d为钢筋的直径，长度测量精度为0.015mm。所述铆钉6在每个垫板5上不应小于2个。所述卡槽9尖口处距钢筋夹头8外边缘的垂直距离不应小于10mm。
上述的钢筋拉伸试验机卡槽设计试验方法，采用如下步骤：
步骤一：打开电脑和采集仪，校对钢筋试样4，计算公称横截面面积，钢筋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：将试样安装上钢筋夹头8，上下钢筋夹头8必须持紧在钢筋拉伸试验机夹具上方开始试验。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。在弹性范围和直至上屈服强度，试验机钢筋夹头8的分离速率应尽可能保持恒定，在(6-60)MPa/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塑性范围平行长度的应变速率不应超过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试样原始横截面积得到抗拉强度；
步骤五：测定断后伸长率。应使用分辨率优于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距，准确到±0.25mm，将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。
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 (5)

1.一种钢筋拉伸试验机卡槽设计，包括原拉伸设备的钢筋锚固区(1)、上拉伸端(2)、下拉伸端(3)、钢筋试样(4)，其特征在于：还包括设置在钢筋锚固区(1)的垫板(5)、铆钉(6)、固定夹头件(7)、钢筋夹头(8)，其中，钢筋试样(4)是通过钢筋锚固区(1)固定来进行拉伸试验的，分为上拉伸端(2)和下拉伸端(3)，所述钢筋锚固区(1)包括垫板(5)、铆钉(6)、固定夹头件(7)、钢筋夹头(8)共四部分，所述上拉伸端(2)和下拉伸端(3)均固定在立柱(11)上；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)；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)凸出部分应稍向外放大，所述固定夹头件(7)的凹槽稍向内放大，以保证钢筋夹头(8)与固定夹头件(7)之间卡死固定，所述钢筋夹头(8)竖向中间位置应设置卡槽(9)，所述钢筋夹头卡槽(9)处应设置横向肋纹(10)。
2.根据权利要求1所述的钢筋拉伸试验机卡槽设计，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为钢筋的直径，长度测量精度为0.015mm。
3.根据权利要求1所述的钢筋拉伸试验机卡槽设计，其特征在于：所述铆钉(6)在每个垫板(5)上不应小于2个。
4.根据权利要求1所述的钢筋拉伸试验机卡槽设计，其特征在于：所述卡槽(9)尖口处距钢筋夹头(8)外边缘的垂直距离不应小于10mm。
5.根据权利要求1-4任一所述钢筋拉伸试验机卡槽设计的试验方法，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)，计算公称横截面面积，钢筋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：将试样安装上钢筋夹头(8)，上下钢筋夹头(8)必须持紧在钢筋拉伸试验机夹具上方开始试验。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。在弹性范围和直至上屈服强度，试验机钢筋夹头(8)的分离速率应尽可能保持恒定，在(6-60)MPa/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塑性范围平行长度的应变速率不应超过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试样原始横截面积得到抗拉强度；
步骤五：测定断后伸长率。应使用分辨率优于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距，准确到±0.25mm，将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。
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