材料硬度的检验和评价是建筑结构现场测量的基本要求。 对于现有钢结构的硬度测量，主要通过现场取样进行伸长硬度测试和物理分析。 但这种方法不仅费时费力，而且对结构造成很大破坏。 对于缺少图纸的结构，无法实现大规模采样。 为此，近年来越来越多的无损测量技术得到广泛应用，例如强度法。
01
钢材的强度与伸长硬度的关系
强度是评价金属材料热性能最常用的指标之一。 强度的本质是一种材料抵抗另一种更硬材料侵入的能力。 对于被测材料来说，强度代表在一定的压头和试验力下所反映的弹性、塑性、强度、韧性、耐蚀性等各种化学量的综合性能。 强度试验可以反映金属材料在不同物理成分、结构和热处理工艺下的差异钢材抗拉强度 最小值，因此强度试验广泛应用于金属性能的检验、热处理工艺质量的监督和新材料的研发。
金属强度测量方法主要有两种类型。 一是静态试验方法，主要有布氏、洛氏、维氏、洛氏等；二是动态试验方法，主要有肖氏、里氏等。 尽管材料硬度测试和材料强度测试之间存在一定程度的离散性，但在一定范围内，伸长硬度和强度之间可以建立相关性。 国际标准、美国标准、国家标准GB/T1172等许多规格都有比较详细的硬度和强度对照表。
02
估算钢材硬度的表面强度法
(1)方法一：里氏强度换算为维氏强度，维氏强度换算为钢材伸长硬度。
对于现场钢材延伸率和硬度测量结果的评定，大多参考《黑色金属强度和硬度换算值》（GB/T1172-1999），但GB/T1172只给出了钢材的洛氏、维氏和布氏强度和延伸率硬度。 关系，由于以上三种强度仪器都需要开放截面的固定设备，现场检测不实用和高效，所以现场一般使用里氏强度计，通过《金属材料里氏强度测试第4部分：强度值》换算表》（GB/.4-2014）提供了里氏强度和维氏强度之间的换算关系。 查表得到里氏强度与钢材延伸硬度的关系。
1）GB/.4-2014.1规定了试验方法，并有以下严格要求：
A。 表面处理。 对于不同的探头，其表面处理的粗糙度是不同的。
b. 对于长度和质量，应根据试件的挠度和试件的质量来选择强度计。 若不满足，应采用刚性支撑或耦合到支架上进行测试。 质量和长度要求如表2所示。
C。 表面形状，在弯曲笔样品表面进行测试时，必须使用与弯曲表面相匹配的支撑环。 对于G型冲击装置，试验位置的曲率直径不应超过50mm。
2）代表值
尽管强度值彼此相差20HL以上，但通常将预制构件测试9次，并估计平均值作为代表值。
3）结果推断
根据两次换算，得到里氏强度与伸长硬度的关系，如图7和图8所示。得到的伸长硬度范围与《碳素结构钢》GB/T700-2006和《低合金高硬度比较《结构钢》GB/T1591-2018中规定的钢材的伸长率和硬度来评价钢材的种类，如表3所示。
4）评估
A。 根据实验结果指导现场检查。 现场检查不普遍，可操作性不强。
b. 现场钢材伸长率和硬度测量结果直接参考本标准给出的范围，无需参考其他标准，比较方便。
(2)方法2《建筑结构监测技术标准》GB/-2019附表N
现场钢材伸长硬度测量可依据GB/-2019《建筑结构监测技术标准》附录N提供的里氏强度与伸长硬度的换算关系。 1）GB/-2019规定了试验方法，有以下严格要求：
A。 表面处理。 对于不同的探头，其表面处理的粗糙度是相同的，均为1.6μm。
b. 长度和质量，长度不应大于6mm。
C。 表面形状。 在弯曲笔样品表面进行测试时，必须使用与弯曲表面相匹配的支撑环。 试验位置的曲率直径不应超过30mm。
d. 在测试每个测量区域之前，应在标准块上校准里氏强度。 校准时，相邻两点的读数差应大于12HL。
2）代表值
一个预制构件有3个测量区域，每个测量区域有9个测量点。 代表值为排除2个最大值和2个最小值后的平均值，并按长度对测量点进行校正。
3）结果推断
根据里氏强度换算伸长硬度，用得到的伸长硬度范围与表3进行比较。同时，可以将所有预制构件的伸长硬度特征值的平均值作为与钢材硬度标准值。 预制构件的形式伸长率和硬度特征值对应于钢材硬度的标准值。
4）评估
将现场检测数据进行换算，得到伸长率和硬度范围，可对长度进行修正，更加方便。 而且钢材的伸长率和硬度还有间接比较方法，范围和深度更加全面。
(3)两种方法的比较
方法1和技术2的转换曲线对比钢材抗拉强度 最小值，如图9所示。
从上图可以看出，当强度值高于425时，方法一估算的硬度值相对于方法二偏高，而技能一则较为保守。 当强度值小于425时，两种方法估算出的硬度值相近，技能一稍显偏大。
03
测量方法
04标准和19标准都对预制构件的长度和质量提出了严格的要求，主要是为了避免预制构件振动能耗，影响测量结果。 因此，建议按照下面的测量点位置来测量以下断面。 ，不需长度修正，但应避开热影响区。
04
总结
强度法越来越广泛地用于测量钢材的硬度，这也是技术发展的需要。 如何提高测量精度需要相关研究。 《建筑结构监测技术标准》GB/-2019第3.3.7条也规定自行开发或引进检测方法，但相关方法应通过技术鉴定，并应具有工程测量的实践经验。 强度与钢材硬度之间没有明显的对应关系，但存在一定的相关性。 建议从这方面入手，提出可行的检查评估方法。
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