颈缩阶段
性能指标σs 、σb、δ。
ζ
ζs b ζb -------• -----
屈服强度σs =FS / A
• S
抗拉强度σb =Fb / A
伸长率δ＝(L1-L0)/L0
ζ-ε曲线
ε


第四步数据处理(45分钟)
1、计算屈服强度fy，按式（7-2）计算试件的屈服强度： fy=Fs/Ao 7-2
在，这些非金属夹杂物，降低了钢材的力学性质，特别是 严重降低了钢的韧性，并能促进时效，降低可焊性 。

4、硅和锰是在炼钢时为了脱氧去硫而有意加入的元素。通
过脱氧去硫，消减了钢材的热脆性，并改善了热加工性能 。其余的锰溶于铁素体中，使晶格歪扭阻止滑移变形，从
而显著地提高了钢的强度。

5、钒、铌、钛 这些均是常用的合金元素，作为炼钢时的强脱氧剂，还能 细化晶粒，提高钢材的强度，改善韧性和可焊性。
，F表示细晶粒热轧钢筋。热轧带肋钢筋分 HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、 HRB500和HRBF500六个牌号。


三、项目实施的路径与步骤
(一)项目路径
第 一 步
取样
仪器准备、试件制作 第 二 步
第 三 步
拉伸检测
第 四 步
数据处理


(二)项目步骤
第一步取样 (20分钟)
六、项目作业 某工程用钢筋HRB400 d=14mm，测得屈服荷载Fs=67.8KN；抗拉荷载 Fu=92.3KN，求该钢筋的屈服强度和抗拉强度。
七、项目拓展 延伸率测试：若上述试验中某组试件L0=80 mm，断裂后L1= 94mm ，求该钢筋的延伸率δ。

2、磷与碳相似，能使钢的屈服点和抗拉强度提高，塑性和韧性下
降，显著增加钢的冷脆性。硫在钢材中以FeS形式存在，FeS是一种 低熔点化合物，当钢材在红热状态下进行加工或焊接时，FeS已熔 化，使钢的内部产生裂纹，这种在高温下产生裂纹的特性称为热脆 性。

3、氧和氮都能部分溶于铁素体Fra bibliotek，大部分以化合物形式存
理论链接 1 钢筋的牌号

热轧带肋钢筋是经热轧成型，横截面通常为圆
形，表面带有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的 横肋的成品钢筋，俗称螺纹钢。粗糙的表面可提 高混凝土与钢筋之间的握裹力，其牌号的表示是 由字母HRB或HRBF和屈服强度特征值构成，HRB
是热轧带肋钢筋（Hotrolled Ribbed Bars）的缩写
式中 fy————屈服强度，MPa
Fs————屈服点荷载，N； Ao————试件的公称横截面积，m㎡
2、计算抗拉强度fu，按式（7-3）计算试件的抗拉强度：
fu=Fu/Ao 式中 fu————抗拉强度，MPa 7-3
Fu————最大荷载，N；
Ao————试件的公称横截面积，m㎡
理论链接 3 钢材的化学成分

自评，在自评的基础上，由木组的同学互评，最
后由教师进行总结评分。


五、项目实施过程中可能出现的问题及对策
问题：屈服强度按式(7-2)计算，但计算出的结果 和其他组相差很大。 原因：单位没统一。 解决措施 公式 (7-2)中屈服荷载Fs用N，公称横截 面积Ao用mm2，屈服强度就是MPa。

理论链接 2 钢材的冶炼、分类

冶炼:为了得到加工性能良好的钢材，需将生铁进一步高温冶炼， 主要原理就是将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到一定限 度，同时把P、S、N、O等其它杂质含量也降低到允许的范围内。

分类：
(1)按化学成分可分为碳素钢、合金钢。 (2)按质量等级可分为普通质量钢、优质钢和高级优质钢。
项目十二 钢筋抗拉试验
一、项目要求
某小学教学楼，框架三层，建筑面积4103平 方米。钢筋总用量210吨，其中HPB300 d=10mm,42吨，绑扎连接；HRB400 d=10mm,54 吨，绑扎连接；HRBF400 d=16mm,58吨，电渣压 力焊；HRBF400 d=20mm,56吨，电渣压力焊。 试对该教学楼钢筋进行抗拉性能检测。

四、项目实施 劳动组织形式 本项目实施中，对学生进行分组， 学生6-8人组成一个工作小组。组长对每名组员进 行任务分配，任务分配表见表7-6。各小组制订出 实施方案及工作计划，组长协助教师参与指导本 组学生学习，检查项目实施进程和质量，制定改 进措施，共同完成项目任务。 项目评价 按时间、质量、安全、文明、环保要求 进行考核。学生按照表7-7进行项目考核评分，先

(3)按冶炼方法可分为空气转炉钢、氧气转炉钢、平炉钢和电炉
钢等。 (4)按冶炼过程中钢的脱氧程度不同可分为：脱氧充分的镇静钢

和特殊镇静钢（代号分别为Z和TZ）、脱氧不充分的沸腾钢（代
号为F）和介于两者之间的半镇静钢（代号是b）。
第三步拉伸检测(60分钟)

操作步骤： 1、将试件固定在试验机夹头内。关闭送油阀、回油阀， 开动试验机，调整试验机读数，使原始读数为零。 2、打开送油阀进行拉伸，拉伸速度为：屈服前，应力增 加速率按规定，并保持试验机控制器固定于这一速率位置 上，直至该性能测出为止，屈服后或只需测定抗拉强度时 ，试验机活动夹头在荷载下的移动速度不大于试样平行长 度一半每分钟。 3、拉伸中，注意观察屈服点荷载Fs，并记载。



第二步仪器准备、制作试件(40分钟)
1、仪器准备(20分钟)
a、万能试验机 600B 微机屏显液压式 b、游标卡尺 0-—100mm
c、连续式标点机
BD-Ⅱ型
d、卷尺
2M
2、制作试件 (20分钟)
抗拉试验用钢筋试件一般不经过车削加工，可以用两个或一系列等 分小冲点或细画线标出原始标距（标记不影响试样断裂），测量标距长 度L0 (精确至0.1mm)

钢是铁碳合金，除了主要含有铁和碳外，由于原料、燃料、
冶炼过程等因素使其中还有少量的难以除净的元素，如硅、氧、硫 、磷、氮等。另外，在合金钢的生产过程中，为了改善钢材的性能
而有意加入一些元素，如锰、硅、钒、钛等。

1、碳是决定钢材性质的主要元素。随着含碳量的增加，钢材的强 度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低。


4、向试件连续施荷直至拉断，读出最大荷载Fu，关闭送 油阀，打开回油阀，关闭试验机。
钢材拉伸的四个阶段
OP—弹性变形阶段
PS—屈服阶段 Sb—强化阶段 bk—颈缩断裂阶段
钢筋拉伸的四个阶段及特征
阶
段
特
征
弹性阶段
屈服阶段 强化阶段
应力增加,应变增加,并且应力与应变成正比 应力不增加,应变增加,发生屈服现象,屈服点σs 应力增加,应变增加,但不成正比,抗拉强度σb 应力降低,应变增加,发生颈缩现象后被拉断
二、项目分析
由于拉伸是建筑钢材的主要受力形式，所以 抗拉性能是表示钢材性能和选用钢材的重要指标 ，一般可通过拉伸试验来测定，以屈服强度fy、抗 拉强度fu和伸长率δ等指标来表示。本项目中钢筋
HPB300 d=10mm；HRB400 d=10mm；
HRBF400 d=16mm；HRBF400 d=20mm都需要 做抗拉性能检测。