建筑钢材屈服强度测试

一、什么是屈服强度？为什么它如此重要？

1. 基本概念

•弹性阶段： 应力与应变成正比，卸载后变形完全恢复。

•屈服阶段： 应力达到某一临界值后，应变显著增加而应力基本保持不变或小幅波动，材料开始产生不可恢复的永久变形（塑性变形）。这个应力临界值就是屈服强度。

•强化阶段： 材料抵抗变形的能力再次增加。

•颈缩阶段： 试样局部迅速变细，直至断裂。

2. 核心重要性

•结构设计的依据： 在建筑结构设计中，为了保证安全，构件的实际工作应力必须低于钢材的屈服强度，并留有足够的安全系数。这样可确保结构在正常使用下处于弹性状态，即使遭遇大风、地震等偶然荷载，结构变形也应是可控的，避免发生倒塌。

•安全冗余的体现： 屈服强度是结构从弹性状态进入塑性状态的“警告信号”。超过屈服点后，结构会发生明显变形，为人员疏散和抢险提供宝贵时间。因此，准确知晓屈服强度是设置安全冗余的基础。

二、测试标准与试样制备

1. 核心测试标准

•GB/T 228.1《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》

这是最根本的测试方法标准，详细规定了试验设备、试样形状、测试速率和结果判定等。

•GB/T 28900《金属材料 拉伸试验 术语与定义》

对屈服强度等相关术语进行了明确定义。

此外，具体的钢材产品标准（如GB/T 1499.2《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》）会引用GB/T 228.1，并规定该型号钢材必须满足的最低屈服强度值（如HRB400钢筋的屈服强度标准值不小于400MPa）。

2. 试样制备

•取样位置： 需严格按照标准在钢材的特定部位截取，以保证样品的代表性。

•试样加工： 将钢材加工成标准形状和尺寸的试样。

三、测试方法与流程详解

1. 试验准备

•尺寸测量： 精确测量试样的原始横截面积，用于计算应力。

•安装引伸计： 将高精度的引伸计夹持在试样的平行长度上，用于精确测量微小的变形量。这是准确测定屈服强度的关键设备。

•安装试样： 将试样两端牢固地夹持在试验机的夹具中。

2. 进行测试

3. 屈服强度的判定方法