CN110595919B - 钢筋焊接网疲劳强度试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢筋焊接网疲劳强度试验方法，通过先对三种基本形式的样品进行常规的疲劳强度测试后得出初步焊接工艺整改方案，然后对常规测试方式造成的毁坏件再利用以形成新的对三种基本形式样品的变式后的样品进行非毁坏性的疲劳强度测试，甚至还在疲劳强度测试时模拟实际使用环境，增强测试数据的实用性。本发明合理设计钢筋焊接网疲劳强度试验方法，最终能够最少的样品破坏量及获得最准的疲劳强度测试数据。

Description

钢筋焊接网疲劳强度试验方法
技术领域
本发明涉及一种钢筋焊接网疲劳强度试验方法。
背景技术
钢筋焊接网是通过冷轧或热轧的钢筋焊接而成的，按照其不同的用途，排列方式一般分为纵向和横向。钢筋焊接网具有高焊接硬度、高弹性、承载受力稳定、性价比高，所以一般都运用于高速公路、房屋建筑、高速铁路上。
传统的公路建造，在实施前一般采用混凝土和钢筋结合，绑缚弯矩钢筋在浇筑混凝土时存在着被踩踏变形和绑扎点松扣等的缺陷，钢筋焊接网解决了上述问题，使其具有整体性刚度，提高了钢筋的到位率和抗裂能力，被广泛用于建筑、公路、铁路等行业。随着我国高速公路和铁路的大力发展，钢筋焊接网的运用的也随着增加应用，拥有着广阔的前景性。
但是随着科技发展的需要，钢筋焊接网的科技发展趋势朝着高抗裂能力、使用时间长方向发展。为了研究出具有高抗裂能力和高寿命的钢筋焊接网，必须对于钢筋焊接网的疲劳性能试验进行研究，从而提高钢筋焊接网的产品性能。目前的钢筋焊接网疲劳强度的测试方式，都是采用两至多种基本形式的样品进行疲劳强度测试，最准得出一个整体钢筋焊接网的疲劳强度估值，但这样仍然需要毁坏不少样品，并且测得的数据的准确性不高，与实际情况不是太吻合。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种钢筋焊接网疲劳强度试验方法，旨在测出钢筋焊接网的疲劳性能的因素，了解焊接网的疲劳应力幅的临界点，所能够承担的弯折次数，合理设计钢筋焊接网疲劳强度试验方法，最终能够最少的样品破坏量及获得最准的疲劳强度测试数据。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种钢筋焊接网疲劳强度试验方法，包括对第一样品、第二样品及第三样品依次进行的加载及信息采集的试验步骤，回收经疲劳测试后应变断裂的第一样品或第二样品或第三样品中的直线钢筋部分并且将其通过点焊方式焊接至第四样品、第五样品及第六样品上；第一样品为一根纵向钢筋与一根横向钢筋十字交叉焊接而成，第二样品为一根纵向钢筋与两根横向钢筋呈互相垂直地焊接在一起，第三样品为两根纵向钢筋与两根横向钢筋呈互相垂直地焊接在一起；第四样品包括一根纵向钢筋与一根横向钢筋十字交叉而成，纵向钢筋与横向钢筋在连接处点焊而成；第五样品包括互相垂直地点焊在一起的一根纵向钢筋与两根横向钢筋；第六样品包括互相垂直地点焊在一起的两根纵向钢筋与两根横向钢筋；第四样品、第五样品及第六样品还包括均在连接处点焊前述两根回收的直线钢筋部分；然后对第四样品、第五样品及第六样品分别采用竖向设置且在上端夹紧固定的方式依次进行加载及信息采集；其中，对第一样品、第二样品及第三样品的加载试验步骤中采用疲劳试验机或拉压试验机。信息采集通过固定连接在样品上的信息采集仪实现，信息采集仪用于采集所述样品在振动时的测试数据；测试时的指标是：钢筋焊接网交叉点开焊数量不超过整张网片交叉点总数的1％。并且任一根钢筋上开焊点数不得超过该根钢筋上交叉点总数的50％。焊接网最外边钢筋上的交叉点不开焊。确保焊接网表面无影响使用的缺陷，避免有毛刺、表面浮锈以及因取样产生的钢筋局部空缺，空缺必用相应的钢筋补上。焊接网几何尺寸的允许偏差符合规定，且在一张网片中纵、横向钢筋的数量应符合设计要求。一般采用采用CRB550 级三面肋冷轧带肋钢筋制成的焊接网，中部焊有一根横筋。一共进行 39根试件试验，在常温空气中，采用钢筋应力均匀拉应力的加载方式，确定不同的应力比，然后在每个应力比下取不同的应力幅进行疲劳测试。通过对前三个基本形式样品采用常规疲劳强度测试方法测得的数据得知：应力幅是影响钢筋焊接网的疲劳性能的关键因素，通过S-N 的曲线测试，得出应力幅和疲劳次数的对应关系，得出通过减少焊点 (或减少焊缝宽度或像本申请这样创造性地减少连接点处的焊接量，通过回收的废直线钢筋在横纵钢筋连接点处点焊来分散焊接点的应力，加强了钢筋焊接网整体的疲劳强度)来提高产品的抗疲劳性能，延长产品的使用寿命。本发明创造性地减少连接点处的焊接量，通过回收的废直线钢筋在横纵钢筋连接点处点焊来分散焊接点的应力，加强了钢筋焊接网整体的疲劳强度。对第四样品、第五样品及第六样品的加载采用竖直布置的方式更是既能模拟竖向钢筋连接网的承载情况，并且以竖向测得的数据作为基准更为安全。
进一步的技术方案是，在对第一样品、第二样品及第三样品的加载试验步骤中，或在对第四样品、第五样品及第六样品的加载试验步骤中，还设有模拟环境的喷射机构对第一样品、第二样品、第三样品、第四样品、第五样品及第六样品喷射酸性液体或碱性液体的试验步骤。这样还模拟了实际使用过程中酸雨或其他腐蚀情况，使得测得的数据更贴合实际，数据更准确。
进一步的技术方案是，在对第四样品、第五样品及第六样品进行加载试验步骤前通过夹紧头夹紧固定第四样品或第五样品或第六样品后通过固定在第四样品或第五样品或第六样品上的激振器对第四样品或第五样品或第六样品激振以加载。通过激振力及信息采集仪能够不破坏样品即可测得疲劳强度。
另一种技术方案为，将经疲劳测试后应变断裂的第一样品或第二样品或第三样品回收并制成簧片，通过对簧片喷射液体并调整簧片的距离直至簧片产生共振，记录流体喷射的压力值及簧片因超声振动断裂的时间，计算得出钢筋焊接网的疲劳强度。这是另一种不破坏样品就能测得更改形式后的样品的疲劳强度。
进一步的技术方案为，加载时应力比为0.2，再通过均匀的拉应力加载的方式，保持92-105Hz的正弦波来检测采集数据；根据所加载荷的数值变化及工况变化绘制载荷数值变化曲线，得出符合疲劳强度的样品点焊方式；钢筋焊接网采用直径相同的纵向钢筋及横向钢筋，横向钢筋的长度小于3米，纵向钢筋的长度小于4m；钢筋的化学成分包含重量比为0.16％的C，0.17％的Si，0.49％～0.52％的Mn。工况变化是指模拟实际使用环境如酸雨或遇其他腐蚀的情况所喷射酸液或碱液的浓度、持续时间等。
本发明的优点和有益效果在于：合理设计钢筋焊接网疲劳强度试验方法，最终能够最少的样品破坏量及获得最准的疲劳强度测试数据；创造性地减少连接点处的焊接量，通过回收的废直线钢筋在横纵钢筋连接点处点焊来分散焊接点的应力，加强了钢筋焊接网整体的疲劳强度；对第四样品、第五样品及第六样品的加载采用竖直布置的方式更是既能模拟竖向钢筋连接网的承载情况，并且以竖向测得的数据作为基准更为安全。还模拟了实际使用过程中酸雨或其他腐蚀情况，使得测得的数据更贴合实际，数据更准确。通过激振力及信息采集仪能够不破坏样品即可测得疲劳强度。
附图说明
图1是本发明一种钢筋焊接网疲劳强度试验方法实施例一中第一样品的示意图；
图2是本发明实施例一中第二样品的示意图；
图3是本发明实施例一中第三样品的示意图；
图4是本发明实施例一中第四样品的示意图；
图5是图4的侧视图；
图6是第四样品竖向夹紧后的状态示意图；
图7是本发明实施例一中第五样品的示意图；
图8是本发明实施例一中第六样品的示意图。
图中：1、第一样品；2、第二样品；3、第三样品；4、第四样品； 5、第五样品；6、第六样品；7、直线钢筋部分；8、夹紧头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
如图1至图8所示，本发明是一种钢筋焊接网疲劳强度试验方法，包括对第一样品1、第二样品2及第三样品3依次进行的加载及信息采集的试验步骤，回收经疲劳测试后应变断裂的第一样品1或第二样品2 或第三样品3中的直线钢筋部分7并且将其通过点焊方式焊接至第四样品4、第五样品5及第六样品6上；第一样品1为一根纵向钢筋与一根横向钢筋十字交叉焊接而成，第二样品2为一根纵向钢筋与两根横向钢筋呈互相垂直地焊接在一起，第三样品3为两根纵向钢筋与两根横向钢筋呈互相垂直地焊接在一起；第四样品4包括一根纵向钢筋与一根横向钢筋十字交叉而成，纵向钢筋与横向钢筋在连接处点焊而成；第五样品5包括互相垂直地点焊在一起的一根纵向钢筋与两根横向钢筋；第六样品6包括互相垂直地点焊在一起的两根纵向钢筋与两根横向钢筋；第四样品4、第五样品5及第六样品6还包括均在连接处点焊前述两根回收的直线钢筋部分7；然后对第四样品4、第五样品5及第六样品6分别采用竖向设置且在上端夹紧固定的方式依次进行加载及信息采集的试验步骤；其中，对第一样品1、第二样品2及第三样品3 的加载试验步骤中采用疲劳试验机或拉压试验机。在对第一样品1、第二样品2及第三样品3的加载试验步骤中，或在对第四样品4、第五样品5及第六样品6的加载试验步骤中，还设有模拟环境的喷射机构对第一样品1、第二样品2、第三样品3、第四样品4、第五样品5及第六样品6喷射酸性液体或碱性液体的试验步骤。喷射机构可以是市面上买到的喷枪，喷枪与储液罐通过输液管相连，为本领域常规技术手段，不赘述。在对第四样品4、第五样品5及第六样品6进行加载试验步骤前通过夹紧头8夹紧固定第四样品4或第五样品5或第六样品6后通过固定在第四样品4或第五样品5或第六样品6上的激振器对第四样品4 或第五样品5或第六样品6激振以加载。加载时应力比为0.2，再通过均匀的拉应力加载的方式，保持92-105Hz的正弦波来检测采集数据；根据所加载荷的数值变化及工况变化绘制载荷数值变化曲线，得出符合疲劳强度的样品点焊方式；钢筋焊接网采用直径相同的纵向钢筋及横向钢筋，横向钢筋的长度小于3米，纵向钢筋的长度小于4m；钢筋的化学成分包含重量比为0.16％的C，0.17％的Si，0.49％～0.52％的 Mn。
实施例二：
与实施例一的不同在于，将经疲劳测试后应变断裂的第一样品或第二样品或第三样品回收并制成簧片，通过对簧片喷射液体并调整簧片的距离直至簧片产生共振，记录流体喷射的压力值及簧片因超声振动断裂的时间，计算得出钢筋焊接网的疲劳强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.钢筋焊接网疲劳强度试验方法，其特征在于，包括对第一样品、第二样品及第三样品依次进行的加载及信息采集的试验步骤，回收经疲劳测试后应变断裂的第一样品或第二样品或第三样品中的直线钢筋部分并且将其通过点焊方式焊接至第四样品、第五样品及第六样品上；第一样品为一根纵向钢筋与一根横向钢筋十字交叉焊接而成，第二样品为一根纵向钢筋与两根横向钢筋呈互相垂直地焊接在一起，第三样品为两根纵向钢筋与两根横向钢筋呈互相垂直地焊接在一起；第四样品包括一根纵向钢筋与一根横向钢筋十字交叉而成，纵向钢筋与横向钢筋在连接处点焊而成；第五样品包括互相垂直地点焊在一起的一根纵向钢筋与两根横向钢筋；第六样品包括互相垂直地点焊在一起的两根纵向钢筋与两根横向钢筋；第四样品、第五样品及第六样品还包括均在连接处点焊两根前述回收的直线钢筋部分；然后对第四样品、第五样品及第六样品分别采用竖向设置且在上端夹紧固定的方式依次进行加载及信息采集；其中，对第一样品、第二样品及第三样品的加载试验步骤中采用疲劳试验机或拉压试验机。
2.根据权利要求1所述的钢筋焊接网疲劳强度试验方法，其特征在于，在对第一样品、第二样品及第三样品的加载试验步骤中，或在对第四样品、第五样品及第六样品的加载试验步骤中，还设有模拟环境的喷射机构对第一样品、第二样品、第三样品、第四样品、第五样品及第六样品喷射酸性液体或碱性液体的试验步骤。
3.根据权利要求2所述的钢筋焊接网疲劳强度试验方法，其特征在于，在对第四样品、第五样品及第六样品进行加载试验步骤前通过夹紧头夹紧固定第四样品或第五样品或第六样品后通过固定在第四样品或第五样品或第六样品上的激振器对第四样品或第五样品或第六样品激振以加载。
4.根据权利要求2所述的钢筋焊接网疲劳强度试验方法，其特征在于，将所述经疲劳测试后应变断裂的第一样品或第二样品或第三样品回收并制成簧片，通过对簧片喷射液体并调整簧片的距离直至簧片产生共振，记录流体喷射的压力值及簧片因超声振动断裂的时间，计算得出钢筋焊接网的疲劳强度。
5.根据权利要求3或4所述的钢筋焊接网疲劳强度试验方法，其特征在于，加载时应力比为0.2，再通过均匀的拉应力加载的方式，保持92-105Hz的正弦波来检测采集数据；根据所加载荷的数值变化及工况变化绘制载荷数值变化曲线，得出符合疲劳强度的样品点焊方式；钢筋焊接网采用直径相同的纵向钢筋及横向钢筋，横向钢筋的长度小于3米，纵向钢筋的长度小于4m；钢筋的化学成分包含重量比为0.16%的C，0.17%的Si，0.49%～0.52%的Mn。
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