第3章 钢材试验

3.1 概述

建筑钢材是建筑工程中所用各种钢材的总称。钢材具有强度高，有一定塑性和韧性，能承受冲击和振动荷载，可以焊接和铆接，便于装配等优点；缺点主要是易锈蚀，维护费用大，耐火性差，生产能耗大。建筑钢材常用于钢结构和钢筋混凝土结构，前者主要用型钢，后者主要用钢筋和钢丝，两者均为碳素结构钢和低合金结构钢。钢材试验重点要对钢材拉伸、弯曲等性能进行对比分析，以满足钢材在建筑施工中的要求。

3.1.1 与钢材物理试验有关的现行标准和规范。

（1）《钢筋混凝土用钢 第1部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1—2008）。

（2）《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2—2007）。

（3）《冷轧带肋钢筋》（GB13788—2008）。

（4）《预应力混凝土用钢丝》（GB/T5223—2002）。

（5）《预应力混凝土用钢棒》（GB/T5223.3—2005）。

（6）《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224—2003）。

（7）《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》（GB/T228.1—2010）。

（8）《金属材料 弯曲试验方法》（GB/T232—2010）。

（9）《钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备》（GB/T2975—1998）。

3.1.2 建筑钢材的选用原则

钢材的选择是一项非常重要的工作，不仅关系到结构的安全，而且关系到工程的造价。因此，钢材的选用一般应遵循下列原则：

（1）荷载性质。对于经常承受动力或振动荷载的结构（如吊车梁、铁路公路桥等），容易产生应力集中，需要选用材质好的钢材。

（2）使用温度。对于经常处于低温状态的结构，钢材容易发生冷脆断裂，特别是焊接结构更甚，因而要求钢材具有良好的塑性和低温冲击韧性。对于经常处于高温条件工作的钢结构（如锅炉等），要求采用时效敏感小的钢材。

（3）连接方式。对于焊接结构，当温度变化和受力性质发生改变时，焊缝附近的母体金属很容易出现冷、热裂纹，促使钢结构早期破坏。因此，焊接结构对钢材化学成分和力学性能要求应比较严格。

（4）钢材厚度。钢材力学性能一般随厚度增大而降低，钢材经过多次轧制后，钢的内部结晶组织更为紧密，强度有所提高，质量更好。因此，一般结构用的钢材厚度不宜超过40mm。

（5）结构重要性。选择钢材要考虑结构使用的重要性，根据结构的实际选择适宜的钢材，如大跨度结构、重要的建筑物结构，必须相应选用质量更好的钢材。

3.1.3 常用钢材必试项目、取样批次及取样数量规定

（1）碳素结构钢（GB/T700—2006）。必试项目为拉伸试验（下屈服点、抗拉强度、伸长率）和弯曲试验；取样批次及取样数量为同牌号、同炉罐、同一等级、同一品种、同交货状态，每60t为一验收批，不足60t也按一批计，每一验收批取一组试件（拉伸、弯曲各1个）。

（2）钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB1499.1—2008、GB/T 2975—1998、GB/T 2101—2008）。必试项目为拉伸试验（下屈服点、抗拉强度、伸长率）和弯曲试验；取样批次及取样数量为每批由同一牌号、同一炉罐、同一规格的钢筋组成，每批重量通常不大于60t；每一验收批，在任选的两根钢筋上切取试件（拉伸两个、弯曲两个）；超过60t的部分，每增加40t（或不足40t的余数），增加一个拉伸试验试件和一个弯曲试验试件。

（3）钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499.2—2007、GB/T 2975—1998、GB/T 2101—2008）。必试项目和取样批次及取样数量同上。

（4）冷轧带肋钢筋（GB13788—2008、GB/T2975—1998、GB/T2101—2008）。必试项目为拉伸试验（抗拉强度、伸长率）和弯曲试验；取样批次及取样数量为同一牌号、同一外形、同一规格、同一生产工艺、同一交货状态每60t为一验收批，不足60t也按一批计。每一验收批取拉伸试件1个（逐盘）、弯曲试件2个（每批）。在每（任）盘中的任意一端截去50mm后切取。

（5）预应力混凝土用钢丝（GB/T2013—2008、GB/T5223—2002）。必试项目为抗拉强度、伸长率和弯曲试验；取样批次及取样数量为同一牌号、同一规格、同一加工状态的钢丝组成，每批重量不大于60t，钢丝的检验应按（GB/T2103）的规定执行，在每盘钢丝的两端进行抗拉强度、弯曲和伸长率的试验。

（6）预应力混凝土用钢棒（GB/T5223.3—2005）。必试项目为抗拉强度、断后伸长率和伸直性；取样批次及取样数量为每批由同一牌号、同一规格、同一加工状态的钢棒组成，每批重量不大于60t。从任一盘钢棒任意一端截取1根试样进行抗拉强度、断后伸长率试验，每批钢棒从不同盘中截取3根试样进行弯曲试验，每5盘取1根作为伸直性试验试样。对于直条钢棒，以切断盘条的盘数样为依据。

（7）预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224—2003）。必试项目为整根钢绞线最大力、规定非比例延伸力、最大总伸长率尺寸测量；取样批次及取样数量为每批由同一等级、同一规格、同一生产工艺捻制的钢绞线组成，每批质量不大于60t。从每批钢绞线中任取3盘，从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根进行表面质量、直径偏差、捻距和力学性能试验，如每批少于3盘，则应逐盘进行上述检验。

3.1.4 钢材物理试验结果的评定

（1）依据钢材相应的产品标准中规定的技术要求，按委托来样提供的钢材牌号进行评定。

（2）试验项目中如有某一项试验结果不符合标准要求，则从同一批中再任取双倍数量的试样进行不合格项目的复验。复验结果（包括该项试验所要求的任一指标）即使有一个指标不合格，则该批视为不合格。

（3）由于取样、制样、试验不当而获得的试验结果，应视为无效。