依據(jù)GB228-1987《金屬拉伸試驗(yàn)方法》、GB1499-1998《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》,選用WE-100型萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)HRB335公稱(chēng)直徑Φ25的熱軋帶肋鋼筋進(jìn)行拉伸試驗(yàn),以受控速度施加拉力,將試樣拉伸至斷裂,試樣拉斷過(guò)程中最大力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力即為鋼筋的抗拉強(qiáng)度。
一、鋼筋抗拉強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的數(shù)學(xué)模型
σ=F/0.25·π·d2 (1)
其中:σ——抗拉強(qiáng)度(MPa);F——拉力(N);d——鋼筋內(nèi)徑(mm)。
二、抗拉強(qiáng)度不確定度分量包括
鋼筋內(nèi)徑不確定度分量ud;檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性引入的不確定度uσ1;拉力不確定度分量uF;數(shù)據(jù)修約的不確定度分量uσ2。
根據(jù)式(1)可導(dǎo)出鋼筋抗拉強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)不確定度為:
1.鋼筋內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)不確定度ud
根據(jù)GB1499-1998的規(guī)定,Φ25mm熱軋帶肋鋼筋的內(nèi)徑允許偏差:±0.5mm按B類(lèi)不確定度評(píng)定,尺寸偏差屬于均勻分布,當(dāng)置信水平p=100%,包含因子k=,故鋼筋內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
ud==0.288
其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
ur,d=ud/d=0.288/25=1.15% (3)
2.檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度uσ1
從同一根鋼筋上均勻截取10根鋼筋,進(jìn)行抗拉試驗(yàn),結(jié)果如下:570MPa、570MPa、575MPa、575MPa、570MPa、575MPa、575MPa、580MPa、575MPa、570MPa。采用A類(lèi)不確定度評(píng)定,平均值為573.5MPa。
10次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,則測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
ur,σ1=1.06/573.5=0.18% (4)
3.拉力標(biāo)準(zhǔn)不確定度uF
(1)試驗(yàn)機(jī)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:uF1
根據(jù)WE-100型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定證書(shū)提供:U=0.8%(k=2),則其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
ur,F1=0.8%/2=0.4%
(2)讀數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:uF2
選用該度盤(pán)量程為500kN,分辨力為1kN,則由此帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,(根據(jù)二、2,10根鋼筋測(cè)得值的數(shù)學(xué)期望值所對(duì)應(yīng)的拉力為281.5kN)按均勻分布處理,采用B類(lèi)評(píng)定,則讀數(shù)不確定度為:
其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
ur,F2=0.29×1/281.5=0.10%
由于試驗(yàn)機(jī)、讀數(shù)引入的不確定度分量彼此無(wú)關(guān),則拉力標(biāo)準(zhǔn)不確定度可合成為:
4.數(shù)據(jù)修約標(biāo)準(zhǔn)不確定度uσ2
根據(jù)鋼筋抗拉強(qiáng)度修約規(guī)則,鋼筋抗拉強(qiáng)度修約間隔為5MPa,根據(jù)JJF1059-1999規(guī)定,由于數(shù)據(jù)修約引起的測(cè)量不確定度為:
uσ2=0.29×5=1.45MPa
則其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
ur,σ2=1.45/573.5=0.25% (6)
三、不確定度分量一覽表
四、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
由于鋼筋內(nèi)徑不確定度、檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性不確定度、拉力不確定度、數(shù)據(jù)修約不確定度,是彼此獨(dú)立不相關(guān)的,由此可得σ的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
五、擴(kuò)展不確定度
選擇包含因子k=2,則其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為:
Ur,σ=2×0.0236=0.047 (8)
六、不確定度報(bào)告
Φ25熱軋帶肋鋼筋抗拉強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果相對(duì)擴(kuò)展不確定度為:Ur,σ=4.7%,它是由相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度2.36%和包含因子k=2乘積得到的。