第3章 鋼材試驗

3.1 概述

建筑鋼材是建筑工程中所用各種鋼材的總稱。鋼材具有強度高，有一定塑性和韌性，能承受沖擊和振動荷載，可以焊接和鉚接，便于裝配等優點；缺點主要是易銹蝕，維護費用大，耐火性差，生產能耗大。建筑鋼材常用于鋼結構和鋼筋混凝土結構，前者主要用型鋼，后者主要用鋼筋和鋼絲，兩者均為碳素結構鋼和低合金結構鋼。鋼材試驗重點要對鋼材拉伸、彎曲等性能進行對比分析，以滿足鋼材在建筑施工中的要求。

3.1.1 與鋼材物理試驗有關的現行標準和規范。

（1）《鋼筋混凝土用鋼 第1部分：熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1—2008）。

（2）《鋼筋混凝土用鋼 第2部分：熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2—2007）。

（3）《冷軋帶肋鋼筋》（GB13788—2008）。

（4）《預應力混凝土用鋼絲》（GB/T5223—2002）。

（5）《預應力混凝土用鋼棒》（GB/T5223.3—2005）。

（6）《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224—2003）。

（7）《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》（GB/T228.1—2010）。

（8）《金屬材料 彎曲試驗方法》（GB/T232—2010）。

（9）《鋼及鋼產品 力學性能試驗取樣位置及試樣制備》（GB/T2975—1998）。

3.1.2 建筑鋼材的選用原則

鋼材的選擇是一項非常重要的工作，不僅關系到結構的安全，而且關系到工程的造價。因此，鋼材的選用一般應遵循下列原則：

（1）荷載性質。對于經常承受動力或振動荷載的結構（如吊車梁、鐵路公路橋等），容易產生應力集中，需要選用材質好的鋼材。

（2）使用溫度。對于經常處于低溫狀態的結構，鋼材容易發生冷脆斷裂，特別是焊接結構更甚，因而要求鋼材具有良好的塑性和低溫沖擊韌性。對于經常處于高溫條件工作的鋼結構（如鍋爐等），要求采用時效敏感小的鋼材。

（3）連接方式。對于焊接結構，當溫度變化和受力性質發生改變時，焊縫附近的母體金屬很容易出現冷、熱裂紋，促使鋼結構早期破壞。因此，焊接結構對鋼材化學成分和力學性能要求應比較嚴格。

（4）鋼材厚度。鋼材力學性能一般隨厚度增大而降低，鋼材經過多次軋制后，鋼的內部結晶組織更為緊密，強度有所提高，質量更好。因此，一般結構用的鋼材厚度不宜超過40mm。

（5）結構重要性。選擇鋼材要考慮結構使用的重要性，根據結構的實際選擇適宜的鋼材，如大跨度結構、重要的建筑物結構，必須相應選用質量更好的鋼材。

3.1.3 常用鋼材必試項目、取樣批次及取樣數量規定

（1）碳素結構鋼（GB/T700—2006）。必試項目為拉伸試驗（下屈服點、抗拉強度、伸長率）和彎曲試驗；取樣批次及取樣數量為同牌號、同爐罐、同一等級、同一品種、同交貨狀態，每60t為一驗收批，不足60t也按一批計，每一驗收批取一組試件（拉伸、彎曲各1個）。

（2）鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB1499.1—2008、GB/T 2975—1998、GB/T 2101—2008）。必試項目為拉伸試驗（下屈服點、抗拉強度、伸長率）和彎曲試驗；取樣批次及取樣數量為每批由同一牌號、同一爐罐、同一規格的鋼筋組成，每批重量通常不大于60t；每一驗收批，在任選的兩根鋼筋上切取試件（拉伸兩個、彎曲兩個）；超過60t的部分，每增加40t（或不足40t的余數），增加一個拉伸試驗試件和一個彎曲試驗試件。

（3）鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GB1499.2—2007、GB/T 2975—1998、GB/T 2101—2008）。必試項目和取樣批次及取樣數量同上。

（4）冷軋帶肋鋼筋（GB13788—2008、GB/T2975—1998、GB/T2101—2008）。必試項目為拉伸試驗（抗拉強度、伸長率）和彎曲試驗；取樣批次及取樣數量為同一牌號、同一外形、同一規格、同一生產工藝、同一交貨狀態每60t為一驗收批，不足60t也按一批計。每一驗收批取拉伸試件1個（逐盤）、彎曲試件2個（每批）。在每（任）盤中的任意一端截去50mm后切取。

（5）預應力混凝土用鋼絲（GB/T2013—2008、GB/T5223—2002）。必試項目為抗拉強度、伸長率和彎曲試驗；取樣批次及取樣數量為同一牌號、同一規格、同一加工狀態的鋼絲組成，每批重量不大于60t，鋼絲的檢驗應按（GB/T2103）的規定執行，在每盤鋼絲的兩端進行抗拉強度、彎曲和伸長率的試驗。

（6）預應力混凝土用鋼棒（GB/T5223.3—2005）。必試項目為抗拉強度、斷后伸長率和伸直性；取樣批次及取樣數量為每批由同一牌號、同一規格、同一加工狀態的鋼棒組成，每批重量不大于60t。從任一盤鋼棒任意一端截取1根試樣進行抗拉強度、斷后伸長率試驗，每批鋼棒從不同盤中截取3根試樣進行彎曲試驗，每5盤取1根作為伸直性試驗試樣。對于直條鋼棒，以切斷盤條的盤數樣為依據。

（7）預應力混凝土用鋼絞線（GB/T5224—2003）。必試項目為整根鋼絞線最大力、規定非比例延伸力、最大總伸長率尺寸測量；取樣批次及取樣數量為每批由同一等級、同一規格、同一生產工藝捻制的鋼絞線組成，每批質量不大于60t。從每批鋼絞線中任取3盤，從每盤所選的鋼絞線端部正常部位截取一根進行表面質量、直徑偏差、捻距和力學性能試驗，如每批少于3盤，則應逐盤進行上述檢驗。

3.1.4 鋼材物理試驗結果的評定

（1）依據鋼材相應的產品標準中規定的技術要求，按委托來樣提供的鋼材牌號進行評定。

（2）試驗項目中如有某一項試驗結果不符合標準要求，則從同一批中再任取雙倍數量的試樣進行不合格項目的復驗。復驗結果（包括該項試驗所要求的任一指標）即使有一個指標不合格，則該批視為不合格。

（3）由于取樣、制樣、試驗不當而獲得的試驗結果，應視為無效。