机场航站楼钢结构工程材料检测的抗拉强度试验要求

机场航站楼作为大型公共建筑，钢结构的安全性与耐久性直接关系到旅客生命财产安全及建筑使用寿命。抗拉强度是反映钢材抵抗拉伸破坏能力的核心指标，其试验结果是钢结构材料合格性判定的重要依据。本文结合机场航站楼钢结构工程的特殊性，详细梳理材料检测中抗拉强度试验的各项要求，为工程实践提供精准技术参考。

试验样品的选取要求

抗拉强度试验样品需具备充分代表性，应从同一炉批号、同一规格尺寸且外观质量合格的钢材中选取。根据《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》（GB/T 228.1-2021），每批钢材的取样数量通常为3个，确保试验结果的统计有效性。

对于钢板材，取样时需避开边缘（距离边缘不小于25mm），避免边缘轧制缺陷影响结果；对于H型钢、工字钢等型材，应从翼缘或腹板中部截取试样，确保取自钢材均匀部位。

机场航站楼关键部位（如屋盖桁架、支撑柱、登机桥连接部位）的钢材，取样需额外针对性——优先选取受力复杂区域的材料，比如屋盖桁架受拉弦杆的钢材，需从杆件中部截取，真实反映结构受力状态下的性能。

试样的制备规范

试样需采用比例试样（符合GB/T 228.1尺寸要求），常见圆形试样（直径10mm、标距50mm）或矩形试样（宽度20mm、厚度4mm、标距100mm）。尺寸公差严格控制：圆形试样直径±0.05mm，矩形试样宽厚±0.05mm，确保应力分布均匀。

加工时严禁火焰切割直接制样——需先机械锯切留出5-10mm余量，再铣削或磨削至最终尺寸，避免高温影响钢材力学性能。

试样表面需光滑无划痕、毛刺：氧化皮用砂纸轻磨去除，但保留原始轧制痕迹；厚度≥20mm的厚钢板，矩形试样需保留原始表面，不得平面磨削，真实反映层状结构性能。

试验设备的技术要求

需采用液压或电子万能试验机，精度等级不低于1级（力值误差≤±1%）。最大量程需为试样预期最大拉力的1.5倍以上——比如Q460钢材抗拉强度550MPa，试样横截面积50mm²，预期最大拉力27.5kN，试验机量程需≥41.25kN，通常选100kN或200kN机型。

试验前检查校准状态：测力、位移系统在有效期内（12个月校准一次）；夹头与试样匹配——圆形用V型夹头，矩形用平夹头，夹头表面清洁无磨损，避免试样打滑。

电子试验机需预热30分钟，液压试验机检查液压油油位与清洁度，确保加载稳定。

试验环境的控制要求

试验在室温10℃-35℃进行，温度低于10℃开空调升温，高于35℃降温；湿度≤80%，避免试样生锈或设备受潮。

试验区域远离震动源（如大型设备、交通要道），防止震动导致测力系统异常；保持环境清洁，无灰尘或腐蚀性气体，必要时安装空气净化器。

进口或特殊钢材（如耐候钢）若有特定环境要求（如20℃±2℃、湿度≤60%），需严格调整实验室环境。

加载程序的执行规范

加载连续平稳，弹性阶段用应力速率控制（2-20MPa/s）——Q355钢弹性模量206GPa，应力速率2MPa/s对应应变速率≈0.00001/s，需匹配试验机控制系统。

屈服阶段切换为应变速率控制（0.0005-0.0025/s）：有明显屈服的钢材（如Q235）记录下屈服强度；无明显屈服的（如Q690）测Rp0.2（非比例延伸率0.2%时的应力）。

强化阶段加载速率可提高至0.005/s，但不超0.01/s；动荷载部位钢材（如登机桥销轴）需用0.01/s应变速率，模拟实际受力评估动态性能。

试验数据的采集与处理

实时采集力值与应变，生成力-应变曲线：有屈服现象的读下屈服强度ReL；无屈服的算Rp0.2——从原点作弹性直线平行线，与曲线交点对应力值即为Rp0.2。

抗拉强度Rm=Fm/So（Fm为峰值力，So为原始横截面积）。So测量需准确：圆形试样千分尺测直径（3个位置平均），So=πd²/4；矩形试样游标卡尺测宽厚（3个位置平均），So=b×t。

数据修约按GB/T 8170保留三位有效数字（如512.3MPa修约为512MPa）；曲线保存5年以上，供验收追溯。

试验异常情况的处理

试样断裂在夹头内或距夹头<标距1/3，结果无效，需重新取样；设备故障（测力异常、夹头打滑）需停止试验，检修校准后重测，故障前数据作废。

试样有缺陷（裂纹、夹杂）提前断裂，需在报告描述缺陷，重新取无缺陷试样；同一批3个试样均缺陷断裂，扩大取样至5个，仍不合格则判定批材料不合格。

见证取样与试验的要求

机场工程执行见证制度，见证人员为建设或监理单位专业人员（持《见证岗位证书》），全程见证取样（从钢材堆放场到送样），确保样品真实。

重要部位钢材（屋盖桁架、支撑柱）需现场见证试验，观察加载、断裂位置等，签字确认；非重要部位可视频见证，视频保存3个月。

试验报告盖“见证取样”章，见证人员签字，内容包括样品信息、试验依据、结果、见证信息，确保报告有效。