鋼筋抗拉強度檢測的不確定度評定分析

宋香娥

摘 要：本文依據GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》和GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用熱扎帶肋鋼筋》，選用300kN微機控制萬能實驗機，對牌號為HRB335鋼筋進行了抗拉強度的檢驗試驗，并對測量結果進行了不確定度評定。

關鍵詞：鋼筋抗拉強度；不確定度；拉力測量

引 言

鋼筋的抗拉強度是在標準環境溫度（10～35℃）和規定加荷速率下，測試鋼筋抵抗拉力破壞的極限應力。

檢測用鋼筋的公稱直徑為？準12，牌號HRB335，品種為熱扎帶肋鋼筋。鋼筋抗拉強度的檢驗依據GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》和GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用熱扎帶肋鋼筋》進行[1，2]。實驗選用300kN微機控制萬能實驗機，試驗在25℃下進行。

測試過程如下：從一根鋼筋上截取實驗用鋼筋10段，分別測量鋼筋的直徑d，只要鋼筋直徑在公差允許范圍內，即可認為符合要求。將符合要求的鋼筋置與材料試驗機進行加荷試驗，在規定的加荷速率下進行加荷，直至鋼筋拉斷，記錄鋼筋拉斷時的最大拉力F，計算出鋼筋的抗拉強度。

1 鋼筋抗拉強度不確定度的數學模型[3]

σ=（F/A）Tε+δ1+Δσ

式中：δ1——數值修約的因子；

Δσ——樣品不均勻性因子。

抗拉強度不確定度的分量包括：截面積測量不確定度分量uA，拉力測量不確定度分量uF，重復性試驗（主要是樣品不均勻性）分量u（Δσ），數值修約的不確定分量uδ溫度效應引起的不確定度分量uT，應變速率引起的不確定度分量uε。由于試驗在規定溫度和應變速率范圍內進行，因此溫度和應變速率引起的不確定度分量可以忽略不計。

2 不確定度分量的計算

2.1 截面積引起的不確定度分量

2.2 拉力引起的不確定度分量

（1）試驗機示值誤差引起的不確定度

（2）讀數引起的不確定度

該試驗機是由微機控制，因此讀數引起的不確定度可以忽略不計，則拉力引起的不確定度為uF，r=0.58%

（3）數值修約引起的不確定分量

按照GB/T228-2002的規定：抗拉強度Rm在200～1000N/mm2之間時，修約間隔為5MPa，即是Rm分布在（Rm-2.5，Rm+2.5）以內。其分布區間的半寬為2.5N/mm2。并且可以估計其分布為均勻分 （4）樣品的不均勻性引起的不確定度分量

10段鋼筋最大拉力的測量值分別為（kN）：

59.3，58.6，59.3，59.0，59.1，58.6，58.5，58.5，59.2，58.4；

抗拉強度值（MPa）分別為：

525，520，525，520，520，520，520，520，525，520；

取10次測量結果的平均值作為測量結果，則對不確定度采用A類評定，則：

3 抗拉強度的合成標準不確定度

按照抗拉強度的數學模型，首先對面積和拉力兩個不確定度分量進行合成，則：

抗拉強度的標準不確定度為：

4 抗拉強度的擴展不確定度

取包含因子K=2，則擴展不確定度為：U=2uσ=2×25.15=50.3MPa

5 測量結果的表示

所測鋼筋的抗拉強度測試結果為：（520±50.3）MPa，包含因子K=2；或鋼筋的抗拉強度測試結果為：Rm=520MPa，U=50.2，K=2。

參考文獻

[1]GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》.

[2]GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用熱扎帶肋鋼筋》.

[3]JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》.