钢筋抗拉强度检测的不确定度评定分析

宋香娥

摘 要：本文依据GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》和GB1499.2-2007《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》，选用300kN微机控制万能实验机，对牌号为HRB335钢筋进行了抗拉强度的检验试验，并对测量结果进行了不确定度评定。

关键词：钢筋抗拉强度；不确定度；拉力测量

引 言

钢筋的抗拉强度是在标准环境温度（10～35℃）和规定加荷速率下，测试钢筋抵抗拉力破坏的极限应力。

检测用钢筋的公称直径为？准12，牌号HRB335，品种为热扎带肋钢筋。钢筋抗拉强度的检验依据GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》和GB1499.2-2007《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》进行[1，2]。实验选用300kN微机控制万能实验机，试验在25℃下进行。

测试过程如下：从一根钢筋上截取实验用钢筋10段，分别测量钢筋的直径d，只要钢筋直径在公差允许范围内，即可认为符合要求。将符合要求的钢筋置与材料试验机进行加荷试验，在规定的加荷速率下进行加荷，直至钢筋拉断，记录钢筋拉断时的最大拉力F，计算出钢筋的抗拉强度。

1 钢筋抗拉强度不确定度的数学模型[3]

σ=（F/A）Tε+δ1+Δσ

式中：δ1——数值修约的因子；

Δσ——样品不均匀性因子。

抗拉强度不确定度的分量包括：截面积测量不确定度分量uA，拉力测量不确定度分量uF，重复性试验（主要是样品不均匀性）分量u（Δσ），数值修约的不确定分量uδ温度效应引起的不确定度分量uT，应变速率引起的不确定度分量uε。由于试验在规定温度和应变速率范围内进行，因此温度和应变速率引起的不确定度分量可以忽略不计。

2 不确定度分量的计算

2.1 截面积引起的不确定度分量

2.2 拉力引起的不确定度分量

（1）试验机示值误差引起的不确定度

（2）读数引起的不确定度

该试验机是由微机控制，因此读数引起的不确定度可以忽略不计，则拉力引起的不确定度为uF，r=0.58%

（3）数值修约引起的不确定分量

按照GB/T228-2002的规定：抗拉强度Rm在200～1000N/mm2之间时，修约间隔为5MPa，即是Rm分布在（Rm-2.5，Rm+2.5）以内。其分布区间的半宽为2.5N/mm2。并且可以估计其分布为均匀分 （4）样品的不均匀性引起的不确定度分量

10段鋼筋最大拉力的测量值分别为（kN）：

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

抗拉强度值（MPa）分别为：

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

取10次测量结果的平均值作为测量结果，则对不确定度采用A类评定，则：

3 抗拉强度的合成标准不确定度

按照抗拉强度的数学模型，首先对面积和拉力两个不确定度分量进行合成，则：

抗拉强度的标准不确定度为：

4 抗拉强度的扩展不确定度

取包含因子K=2，则扩展不确定度为：U=2uσ=2×25.15=50.3MPa

5 测量结果的表示

所测钢筋的抗拉强度测试结果为：（520±50.3）MPa，包含因子K=2；或钢筋的抗拉强度测试结果为：Rm=520MPa，U=50.2，K=2。

参考文献

[1]GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》.

[2]GB1499.2-2007《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》.

[3]JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》.