DB37/T 5169-2020 印痕法检测建筑钢材强度技术规程.pdf

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标准编号:DB37/T 5169-2020
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标准类别:建筑工业标准
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DB37/T 5169-2020标准规范下载简介

DB37/T 5169-2020 印痕法检测建筑钢材强度技术规程.pdf

材强度换算值可采用下列测强曲线计

1统一测强曲线:由全国有代表性的钢材,通过试验所建 立起来的测强曲线。 2地区测强曲线:由本地区常用的钢材,通过试验所建立 起来的测强曲线。 3专用测强曲线:由相同的原材料和工艺生产的钢材,通 过试验所建立起来的测强曲线, 5.1.2检测单位宜按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强 曲线的顺序选用测强曲线。

过试验所建立起来的测强曲线。 5.1.2检测单位宜按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强 曲线的顺序选用测强曲线。

DB15/T 1637-2019标准下载5.1.2检测单位宜按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强

5.2山东地区测强曲线

5.2.1采用山东地区测强曲线时,被测建筑钢材应为0235钢、 Q355钢及HPB235、HPB300、HRB335、HRB400钢筋,其质量 应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700、《低合金高 强度结构钢》GB/T1591、《钢筋混凝七用钢第1部分:热轧光 圆钢筋》GB/T1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋 钢筋》GB/T1499.2等标准的要求。 5.2.2当d20大于3.50mm且不大于4.50mm时,山东地区测强

式中:R一 钢材屈服强度换算值,MPa; d20 一压力为20kN时的印痕直径,精确值0.02mm。 5.2.3山东地区测强曲线钢材屈服强度换算值的范围为235MPa~ 520MPa。当屈服强度换算值小于235MPa或大于520MPa时,可仅给

5.2.3山东地区测强曲线钢材屈服强度换算值的范围为235MPa~

5.2.4当d20大于3.50mm且不大于4.50mm时,山东地区测强 曲线钢材抗拉强度换算值可按下式计算:

式中:R一一钢材抗拉强度换算值,MPa; d2o一一压力为20kN时的印痕直径,精确值0.02mm。 5.2.5山东地区测强曲线钢材抗拉强度换算值的范围为370MPa~ 6550MPa。当屈服强度换算值小于370MPa或大于650MPa时,可仅 给出检测值范围,记作:“R<370MPa”或“R>650MPa”。

5.3.1有条件的单位,可制定专用测强曲线。 5.3.2制定专用测强曲线时,测试钢材应为相同原材料和生产 工艺。

标准差e.不应大于4.5%。平均相对误差8和相对标准差e应按 下列公式计算:

式中: 回归方程式的强度平均相对误差(%),精确 至0.1; er一回归方程式的强度相对标准差(%),精确至0.1; R,一一由曲线方程得出的测点强度换算值(MPa),精确 至1MPa; f:一一由试验实测得出的测点所在试件的强度换算值 (MPa),精确至1MPa。

钢材的适应条件相同,不应超出该类测强曲线的适应范围,并应 每年抽取一定数量的试件进行校核,当存在显著差异时,应查找 原因,不应继续使用

6.0.1构件或检测批测点强度换算值的平均值和标准差,应分 别按照下列公式计算:

式中R; 构件或检测批第个测点的强度换算值,包括屈服 强度换算值Rel.和抗拉强度换算值R.,MPa: 构件或检测批强度换算值的平均值(MPa),精确 至1MPa; n 构件或检测批测点数总数: SR 构件或检测批测点强度换算值的标准差(MPa) 精确至1MPa。 6.0.2检测批测点的强度换算值宜按本规程附录A规定的方法 进行异常数据判断和处理。 6.0.3钢材强度推定值的计算应符合下列规定: 当按单个构件检测时,应按下式计算,

2当按批量检测时,应按下列公式计算推定区间和强度推 定值:

式中: R. 钢材强度推定值,MPa

Rmin 测点强度换算值的最小值,MPa; Re.1 钢材强度推定区间的上限值,MPa; Re.2 钢材强度推定区间的下限值,MPa: mR 检测批测点强度换算值的平均值,MPa; SR 检测批测点强度换算值的标准差,MPa; kik, 推定系数,按表6.0.3取值。

表6.0.3计量抽样标准差未知时推定区间上限值与下限值系数

附录 A 异常数据判断和处

A.0.1 检测批的异常数据应按下列步骤进行判断: 1 将测点强度换算值按从小到大顺序排列为R,、R、.. R.; 2格拉布斯统计量G,、G,应按下列公式进行计算:

3检出水平α取0.05,按表A.0.1查取Go.97s(n)。当G=Gn 时,应重新考虑限定检出离群值的个数;当G,>G,且G,> Go.975(n)时,判断fcun为离群值;当G>G且G">Go.975(n)时, 判定f1为离群值,否则判未发现离群值。 4对于检出的离群值,剔除水平α取0.01,按表A.0.1查取 Go.99s(n)。当Gn>G且G,>Go.995(n)时,判断fcun为统计离群 直,可考虑删除:否则,判断未发现统计离群值,f,为高端歧 离值。当G">G,且G>Go.99s(n)时,判定fcul为统计离群值, 可考虑删除;否则,判断未发现统计离群值,ful为低端歧离值 A.0.2异常数据的处理应符合下列规定: 1对于统计离群值和高端歧离值,宜从样本中剔除;对于 低端歧离值,当有充分理由时,可从样本中剔除:当无法说明异 常原因时,可在低端歧离值邻近位置重新取样复测,根据复测结 果判断是否剔除。剔除的数据应留有原始记录、剔除的理由和必 要的说明。 2保留异常数据,增加样本数补充检测,然后进行数据判 断和强度推定。 3保留异常数据,重新划分检测批,然后进行数据判断和 强度推定。

A.0.3剔除异常数据后,应按本规程第6.0.1条对余下的数据 重新计算强度换算值的平均值、标准差和变异系数,然后继续按 照A.0.1的要求进行检验。 A.0.4检出的统计离群值总数不宜超过最初样本量的5%,否 则对此样本应做慎重的研究和处理,

表A.0.1格拉布斯检验法的临界值表

1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符 合··的规定”或“应按·执行”

1《金属材料布氏硬度试验第2部分:硬度计的检验与 校准》 GB/T 231. 2 2 《金属材料布氏硬度试验第4部分:硬度值表》GB/T231 3 《碳素结构钢》GB/T700 4 《黑色金属硬度及强度换算值》GB/T1172 5 《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB/T1499.1 6 《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》GB/T1499.2 7 《低合金高强度结构钢》GB/T1591

印痕法检测建筑钢材强度技术规程

DB37/T5169—2020

《印痕法检测建筑钢材强度技术规程》DB37/T5169一2020, 经山东省住房和城乡建设厅、山东省市场监督管理局2020年10 月15日以鲁建标字【2020]21号文件批准、发布。 本规程编制过程中,编制组进行了广泛深入的调查研究,总 结了我国自前各科研及检测等单位在房屋建筑安全评估技术的实 践经验,同时参考了有关国际标准和国外先进标准,开展了多项 专题研究,并以多种方式广泛征求了有关单位和专家的意见,对 主要问题进行了反复讨论、协调和修改。 为便于厂大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用 本规程时能正确理解和执行条文规定,《印痕法检测建筑钢材强 度技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说 明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行 了说明。但是,本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力 仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考

1.0.1建筑钢材的力学性能是影响建筑结构安全性的重要因素。 在对既有结构工程进行检测鉴定时,需要确定建筑钢材的强度, 但目前大多数情况下还需要在结构实体上取样。现场取样对主体 结构的破坏性比较大,费时费力目不容易实施。采用原位、非破 损的方法检测钢材强度是吸待解决的问题。 印痕法检测建筑钢材强度技术属于非破损检测方法,对结构 无损伤,检测时对钢材表面的粗糙度要求较低,受客观条件影响 较小。目前我国建筑工程检测技术正逐渐从试验室检测向现场检 则技术方向发展,从破损检测向微破损、无损检测技术方向发 展,本规程的编制符合这一趋势

1.0.2建筑钢材强度与表面抗塑性变形能力之间存在着较为明 显的对应关系,抗塑性变形的能力越高,其强度值也越高。

1.0.2建筑钢材强度与表面抗塑性变形能力之间存在着较为明

2.1.1本规程所述钢材,包括建筑结构用的型钢、钢板、钢

2.1.1本规程所述钢材,包括建筑结构用的型钢、钢板、钢 筋等。 2.1.4本规程按现行国家标准《混凝土结构现场检测技术标 准》GB50784中钢筋强度推定的原则,规定了检验批标准差为 未知时,计量抽样检验批具有95%保证率特征值的推定区间上 限值和下限值。

2.1.1本规程所述钢材,包括建筑结构用的型钢、钢板、钢 筋等。 2.1.4本规程按现行国家标准《混凝土结构现场检测技术标 准》GB50784中钢筋强度推定的原则,规定了检验批标准差为 未知时,计量抽样检验批具有95%保证率特征值的推定区间上 限值和下限值

3.1.1印痕仪、硬质合金球和印痕直径测量尺是印痕法检测建 筑钢材强度的必要仪器。现场检测时可能还需要对钢材表面打 替,本规程只要求打磨效果,不对打磨工具提出要求。 3.1.2~3.1.6对印痕仪、硬质合金球和印痕直径测量尺的性能 提出了要求。 硬质合金球,俗称钨钢球,是以高硬度难熔金属的碳化物 (WC、TiC)微米级粉末为主要成分,以钴(Co)或镍(Ni)、 钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末 台金制品,自前常见的硬质合金有YG、YN、YT、YW系列,具 有硬度高、耐磨、抗腐蚀、抗弯曲等特点。

3.2.1、3.2.2印痕仪是用来产生和测量压力的仪器,需要量测 系统油压,测量精度会随着仪器的使用次数、油的黏度及更换零 件等因素发生变化,因此本规程规定了校准周期及其他需校准的 情况。

3.2.3~3.2.5硬质合金球的尺寸和硬度与印痕直径直接相关,

应严格控制。维氏硬度检测会对试样产生一定的损伤,故硬度检 测后的球不应再使用。

4.1.1本条所列举的资料,是为了对被检测构件有较为全面系 统的了解,以便制定针对性的检测方案 4.1.2印痕法检测时可能因局部打磨产生粉尘,可能涉及高空 作业等复杂工作环境,可能产生仪器坠落等意外情况,现场检测 时应严格遵守有关规定,确保人员、设备、环境等安全。 4.1.3硬质合金球长时间使用,可能产生损伤,从而影响测量 精度。除正常校准外,每次检测前应对其进行外观检查。 4.1.4印痕法通过测量钢材表面抗塑性变形能力推测钢材强度 因此要求钢材表面与内部质量一致,并对钢材表面状态做了统 规定。本规程所给的测强曲线,为大量试验结果所形成的统计曲 线,钢材强度应在曲线换算范围以内,不得外推。 钢筋测试时,应打磨成平面,对于直径14mm的钢筋,其削 弱面积约占总面积的10%,考虑到构件配筋一般多于1根,这 个削弱尚不足以影响整入构件的结构安全。 4.1.5当检测对象为单个构件时,其检测结论不得扩大到未检 测的构件或范围;同样,批量检测时,其结论不得扩大到检测批 以外的构件或范围。 4.1.6批量检测时,抽取试样应遵守随机的原则。当无法随机 抽样时,宜由建设单位、监理单位、施工单位等相关单位,与检 测单位一起,共同商定抽样的范围和原则。 表4.1.6中所列的是检测批样本的最小容量,为防止个别检 测数据作废造成检测批样本容量不足的情况,有条件时样本数量 可适当增加。

因此要求钢材表面与内部质量一致,并对钢材表面状态做了统一 规定。本规程所给的测强曲线,为大量试验结果所形成的统计曲 线,钢材强度应在曲线换算范围以内,不得外推。 钢筋测试时,应打磨成平面,对于直径14mm的钢筋,其削 弱面积约占总面积的10%,考虑到构件配筋一般多于1根,这 个削弱尚不足以影响整个构件的结构安全。

4.1.5当检测对象为单个构件时,其检测结论不得扩天到未检 则的构件或范围;同样,批量检测时,其结论不得扩大到检测批 以外的构件或范围。

4.1.6批量检测时,抽取试样应遵守随机的原则。当无法随机 抽样时,宜由建设单位、监理单位、施工单位等相关单位,与检 则单位一起,共同商定抽样的范围和原则。 表4.1.6中所列的是检测批样本的最小容量,为防止个别检 则数据作废造成检测批样本容量不足的情况,有条件时样本数量 可适当增加。

4.3.1构件测试部位的处理,可用钢锉打磨构件表面,除去表 面油漆、氧化层,然后分别用粗、细砂纸打磨,直至露出金属光 泽。当钢材表面存在氧化层时,印痕直径略有减少,对数据读取 会造成不便,误差较大。印痕法试验前应采用打磨等方式去除氧 化层,使试件表面平坦光滑

4.3.2印痕试验时、应在无冲击、无振动的条件下均匀施压。

5.1.1、5.1.2我国地域辽阔、气候差别很大,各地钢材生产环 境也有所不同,统一测强曲线精度受到限制。有条件的地区如能 建立本地区的测强曲线或专用测强曲线,则可以提高检测精度 地区和专用测强曲线须经地方建设行政主管部门组织的审查和批 准方能实施。 国家标准《黑色金属硬度及强度换算值》GB/T1172一1999 中列举了碳钢及合金钢的硬度与抗拉强度之间的换算值。此换算 关系具有一定的局限性: 1《黑色金属硬度及强度换算值》GB/T1172一1999中列举 的钢材是碳钢及合金钢,建筑工程中常用的是低碳钢,两者硬度 与抗拉强度之间的对应关系有一定的区别。 2《黑色金属硬度及强度换算值》GB/T1172一1999仅列出 硬度与抗拉强度的关系。而相比于抗拉强度,既有工程检测鉴定 时的计算更需要钢材屈服强度

5.2山东地区测强曲线

理论分析表明, 印痕直径与钢材塑性变形有关, 弹性变形结束到塑性变形初期与屈服强度相关,塑性变形结束到 断裂阶段与钢材抗拉强度相关。印痕法试验对钢材基本无损伤 未达到破坏或断裂阶段,故相比于印痕直径与抗拉强度的相关

表1印痕直径与强度的相关系数

5.3.1~5.3.4专用测强曲线的误差应小于地区曲线,本节给出 广专用测强曲线的制定办法和误差要求。这些测强曲线均为数理 计公式制定GBT50743-2012标准下载,因此不适用于试验范围以外的情况。此外,还应 经常抽取一定数量的同类钢材进行校核,如发现误差较大,应停 止使用该曲线并及时查找原因

6.0.2正常情况下,同一批钢材力学性能的变异性不天,检测 出的异常数据表明可能有异常样本混入检测批,或者检测批划分 可能存在某些问题。本规程异常数据的判断是基于格拉布斯 (Grubbs)检验法进行的。 6.0.3本条文钢材强度推定值的计算规定,是以现行国家标准 《建筑结构检测技术标准》GB/T50344的规定为依据的,给出 厂检测批具有95%保证率的标准值(0.05分位值)的推定 区间。

6.0.2正常情况下,同一批钢材力学性能的变异性不大,检测 出的异常数据表明可能有异常样本混入检测批,或者检测批划分 可能存在某些同题。本规程异常数据的判断是基于格拉布斯 (Grubbs)检验法进行的。 6.0.3本条文钢材强度推定值的计算规定,是以现行国家标准 《建筑结构检测技术标准》GB/T50344的规定为依据的,给出 厂检测批具有95%保证率的标准值(0.05分位值)的推定 区间。 6.0.4本条对计量抽样检测批检测结果推定区间的上限值与下 限值之差进行了限制。 在置信度相同的前提下,差值越小,推定结果的不确定性越 小。样本的标准差和样本容量决定了差值的大小。补充检测可增 大样本容量,重新划分检测批可能减小样本标准差,从而减小 差值。 在不具备上述条件时,考虑到抽样检测时抽到力学性能最妇 和最差钢材的概率都极小,以最小检测值作为该批钢材的检测值 是合理的。 6.0.5本条文是按照现行国家标准《建筑结构检测技术标准》 GB/T50344关于计量抽样检测批判定规则的规定制定的。 6.0.6本条所述的钢材强度,包含钢材屈服强度和钢材抗拉强 度。根据《碳素结构钢》GB/T700、《低合金高强度合金钢 GB/T1591、《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB/1 1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》CB/T 1499.2等现行国家标准,工程中不同类型钢材的强度充许区间

6.0.4本条对计量抽样检测批检测结果推定区间的上限值与下

在置信度相同的前提下,差值越小,推定结果的不确定性越 小。样本的标准差和样本容量决定了差值的大小。补充检测可增 大样本容量,重新划分检测批可能减小样本标准差,从而减小 差值。 在不具备上述条件时,考虑到抽样检测时抽到力学性能最好 和最差钢材的概率都极小,以最小检测值作为该批钢材的检测值 是合理的。

GB/T50344关于计量抽样检测批判定规则的规定制定的。 6.0.6本条所述的钢材强度DB13/T 1886-2020 安全生态水系治理技术导则,包含钢材屈服强度和钢材抗拉强 度。根据《碳素结构钢》CB/T700、《低合金高强度合金钢 GB/T1591、《钢筋混凝七用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB/T 1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》CB/T 1499.2等现行国家标准,工程中不同类型钢材的强度充许区间 存在一定的重复区域(表2)。在工程检测鉴定时,难以通过试

验数据准确推断钢材类型,但可推断出钢材的屈服强度和抗拉强 度,并可取保守数值进行复核验算。 当所有构件钢材强度特征值接近或高于某种钢材的标准值 时,可按该品种钢材的屈服强度或条件屈服强度进行构件承载力 的验算。 当屈服强度和抗拉强度对应的钢材型号不一致时,钢材型号 可推定为较低强度等级的对应钢材型号。 本条文参考了国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T 503442019的规定,

表2建筑钢材强度与型号的对应关系

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