水工钢结构实验指导书
水工钢结构实验指导书
目录实验一高强材料性能实验.1实验二焊接实验
目 录 实验一 高强材料性能实验. 1 实验二 焊接实验. 6
水工钢结构实验指导书实验一高强材料性能实验本实验包括高性能钢材的拉伸性能和高性能钢材的弯曲（冷弯）性能两个实验。一、实验目的1.高性能钢材的拉伸性能实验本实验是“水工钢结构”专业课程的教学实验，是结合“钢结构材料”这一章节的教学内容。通过实验使学生万能试验机进行材料力学实验的基本操作步骤，掌握测定钢筋屈服强度、抗拉强度、伸长率三个力学指标的方法，会分析碳素钢和低合金钢的力学性能的异同，了解钢结构钢材的主要机械性能指标。2.高性能钢材的弯曲（冷弯）性能实验本实验是“水工钢结构”专业课程的教学实验，是结合“钢结构材料”这一章节的教学内容。通过实验使学生压力机和万能试验机进行材料力学实验的基本操作步骤，掌握钢筋弯曲（冷弯）性能的测试方法和钢筋质量的评定方法，了解钢结构钢材的主要机械性能指标。二、实验内容与要求1.拉伸性能实验：本实验由指导教师给定实验目的要求和实验条件，利用万能试验机，测定Q235钢、Q345钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率三个指标，作为评定钢筋强度等级的主要技术依据。掌握《金属材料室温拉伸试验方法》（GB/T228-2002）和钢筋强度等级的评定方法。2.弯曲（冷弯）性能实验：本实验由指导教师给定实验目的要求和实验条件，利用万能试验机、压力机，通过检验Q235钢、Q345钢的工艺性能评定钢筋的质量。掌握GB/T232—1999钢筋弯曲（冷弯）性能的测试方法和钢筋质量的评定方法，正确使用仪器设备。三、实验仪器设备1.拉伸性能实验：（1）万能试验机1
水工钢结构实验指导书 1 实验一 高强材料性能实验 本实验包括高性能钢材的拉伸性能和高性能钢材的弯曲（冷弯）性能两个实 验。 一、实验目的 1. 高性能钢材的拉伸性能实验 本实验是“水工钢结构”专业课程的教学实验，是结合“钢结构材料”这一 章节的教学内容。通过实验使学生万能试验机进行材料力学实验的基本操作步 骤，掌握测定钢筋屈服强度、抗拉强度、伸长率三个力学指标的方法，会分析碳 素钢和低合金钢的力学性能的异同，了解钢结构钢材的主要机械性能指标。 2. 高性能钢材的弯曲（冷弯）性能实验 本实验是“水工钢结构”专业课程的教学实验，是结合“钢结构材料”这一 章节的教学内容。通过实验使学生压力机和万能试验机进行材料力学实验的基本 操作步骤，掌握钢筋弯曲（冷弯）性能的测试方法和钢筋质量的评定方法，了解 钢结构钢材的主要机械性能指标。 二、实验内容与要求 1. 拉伸性能实验： 本实验由指导教师给定实验目的要求和实验条件，利用万能试验机，测定 Q235 钢、Q345 钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率三个指标，作为评定钢筋强度 等级的主要技术依据。掌握《金属材料室温拉伸试验方法》（GB/T228-2002） 和钢筋强度等级的评定方法。 2. 弯曲（冷弯）性能实验： 本实验由指导教师给定实验目的要求和实验条件，利用万能试验机、压力机， 通过检验 Q235 钢、Q345 钢的工艺性能评定钢筋的质量。掌握 GB/T232—1999 钢筋弯曲（冷弯）性能的测试方法和钢筋质量的评定方法，正确使用仪器设备。 三、实验仪器设备 1. 拉伸性能实验： （1）万能试验机
水工钢结构实验指导书（2）钢板尺、游标卡尺、千分尺、两脚爪规等。2.弯曲（冷弯）性能实验：万能试验机、压力机。四、试件制备1.拉伸性能实验：（1）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划线标出原始标距（标记不应影响试样断裂）。（2）试件原始尺寸的测定1）测量标距长度l。，精确到0.1mm。2）圆形试件横断面直径应在标距的两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，选用三处测得的横截面积中最小值，横截面积按下式计算：1-nd?Ao =A式中A一一试件的横截面积（mm2）；d一圆形试件原始横断面直径（mm）。2.弯曲（冷弯）性能实验：（1）试件的弯曲外表面不得有划痕。（2）试样加工时，应去除剪切或火焰切割等形成的影响区域。（3）当钢筋直径小于35mm时，不需加工，直接试验；若试验机能量允许时，直径不大于50mm的试件亦可用全截面的试件进行试验。（4）当钢筋直径大于35mm时，应加工成直径25mm的试件。加工时应保留一侧原表面，弯曲试验时，原表面应位于弯曲的外侧。（5）弯曲试件长度根据试件直径和弯曲试验装置而定，通常按下式确定试件长度：I=5d +150五、试验步骤1.拉伸性能实验：（1）屈服强度与抗拉强度的测定2
水工钢结构实验指导书 2 （2）钢板尺、游标卡尺、千分尺、两脚爪规等。 2. 弯曲（冷弯）性能实验： 万能试验机、压力机。 四、试件制备 1. 拉伸性能实验： （1）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 小冲点或细划线标出原始标距（标记不应影响试样断裂）。 （2）试件原始尺寸的测定 1）测量标距长度 0 l ，精确到 0.1mm。 2）圆形试件横断面直径应在标距的两端及中间处两个相互垂直的方向上各 测一次，取其算术平均值，选用三处测得的横截面积中最小值，横截面积按下式 计算： 2 0 0 4 1 A d 式中 A0——试件的横截面积（ 2 mm ）； d0——圆形试件原始横断面直径（mm）。 2. 弯曲（冷弯）性能实验： （1）试件的弯曲外表面不得有划痕。 （2）试样加工时，应去除剪切或火焰切割等形成的影响区域。 （3）当钢筋直径小于 35mm 时，不需加工，直接试验；若试验机能量允许 时，直径不大于 50mm 的试件亦可用全截面的试件进行试验。 （4）当钢筋直径大于 35mm 时，应加工成直径 25mm 的试件。加工时应保 留一侧原表面，弯曲试验时，原表面应位于弯曲的外侧。 （5）弯曲试件长度根据试件直径和弯曲试验装置而定，通常按下式确定试 件长度： l 5d 150 五、试验步骤 1. 拉伸性能实验： （1）屈服强度与抗拉强度的测定
水工钢结构实验指导书1）调整试验机测力度盘的指针，使对准零点，并拔动副指针，使与主指针重叠。2）将试件固定在试验机夹头内，开动试验机进行拉伸。拉伸速度为：屈服前，应力增加速度每秒钟为10Mpa；屈服后，试验机活动夹头在荷载下的移动速度为不大于0.5L。/min（不经车削试件L。=l。+2h）。3）拉伸中，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载，或不计初始瞬时效应时的最小荷载，即为求的屈服点荷载P,。4）向试件连续施荷直至拉断由测力度盘读出最大荷载，即为求的抗拉极限荷载P。（2）伸长率的测定1）将已拉断试件的两端在断裂处对齐，尽量使其轴线位于一条直线上。如拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试件拉断后的标距部分长度内。2）如拉断处到临近标距端点的距离大于1.时，可用卡尺直接量出已被拉长的标距长度l（mm）。3）如拉断处到临近标距端点的距离小于或等于l。时，可按下述移位法计算标距l（mm）。4）如试件在标距端点上或标距处断裂，则试验结果无效，应重新试验。2.高性能钢材的弯曲（冷弯）性能实验（1）半导向弯曲（2）导向弯曲六、试验结果处理1.拉伸性能实验：（1）屈服强度按下式计算：P9=Ao式中α屈服强度（Mpa）；P—屈服时的荷载（N）；3
水工钢结构实验指导书 3 1）调整试验机测力度盘的指针，使对准零点，并拔动副指针，使与主指针 重叠。 2）将试件固定在试验机夹头内，开动试验机进行拉伸。拉伸速度为：屈服 前，应力增加速度每秒钟为 10Mpa；屈服后，试验机活动夹头在荷载下的移动速 度为不大于 0.5Lc /min （不经车削试件 0 2h1 L l c ）。 3）拉伸中，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载，或不计初始瞬时效应 时的最小荷载，即为求的屈服点荷载 Ps。 4）向试件连续施荷直至拉断由测力度盘读出最大荷载，即为求的抗拉极限 荷载 Pb 。 （2）伸长率的测定 1）将已拉断试件的两端在断裂处对齐，尽量使其轴线位于一条直线上。如 拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试件拉断后的标距部分长度内。 2）如拉断处到临近标距端点的距离大于 0 3 1 l 时，可用卡尺直接量出已被拉 长的标距长度 1 l （mm）。 3）如拉断处到临近标距端点的距离小于或等于 0 3 1 l 时，可按下述移位法计 算标距 1 l （mm）。 4）如试件在标距端点上或标距处断裂，则试验结果无效，应重新试验。 2. 高性能钢材的弯曲（冷弯）性能实验 （1）半导向弯曲 （2）导向弯曲 六、试验结果处理 1. 拉伸性能实验： （1）屈服强度按下式计算： A0 Ps s 式中 s ——屈服强度（Mpa）； Ps——屈服时的荷载（N）；