ТОП 10:

Растяжение образцов арматурной стали с построением диаграммы (ГОСТ 12004-81).



 

1. Приборы и материалы:

 

1. Разрывная машина МИ-20УМ. Предельная нагрузка – 20 кН (2т). Скорость перемещения подвижной траверсы – от 0,5 до 60 мм в мин.

2. Штангенциркуль.

3. Набор образцов арматурной стали.

 

2. Основные положения:

 

Испытания на растяжение является основным методом определения механических свойств арматурной стали, которые характеризуются следующими основными показателями:

1- пределом текучести;

2- временным сопротивлением разрыву;

3- относительным удлинением;

4- относительным равномерным удлинением.

 

1.Предел текучести.

Различают физический и условный пределы текучести.

-У углеродистых сталей марок Ст3 и Ст5 выражен физический предел текучести- напряжение, соответствующее наименьшей нагрузке (Рт),при которой образец стали, при растяжении деформируется без заметного увеличения нагрузки:


σт= (Н/мм2), где

Рт- осевая, растягивающая нагрузка, действующая на образец в момент его деформации.

F0-начальная площадь поперечного сечения образца до его испытания (мм2)

F0= (мм2)

 

-У низколегированных арматурных сталей физический предел текучести отсутствует, т.е. диаграмма растяжения не имеет явно выраженной площадки текучести. Для них определяется условный предел текучести, - напряжение при котором пластическая деформация образца достигает 0,2% от начальной длины образца – l0.

Практически для определения нагрузки, которая вызывает деформацию, соответствующую условному пределу текучести, следует выполнить следующие действия, используя графический метод.

На диаграмме растяжения Р-∆l, провести прямую ОА, совпадающую с прямолинейным участком диаграммы растяжения. Определить положение точки О. Через точку О провести ось ординат ОР. Для определения нагрузки, соответствующей условному пределу текучести – (Рт)0,2, необходимо от начала координат по оси абсцисс отложить отрезок ОВ, величина которого равна заданному остаточному удлинению 0,2% l0. Длина отрезка ОВ(мм) рассчитывается исходя:

ОВ= , где l0-рабочая начальная длина образца, в мм.

М-масштаб диаграммы Р-∆l.

Масштаб диаграммы в приложении к настоящей лабораторной работе равен 15:1 (1 мм удлинения образца соответствует 15мм на оси абсцисс - ∆l)

Из точки В провести прямую ВД, параллельную прямолинейному участку диаграммы растяжения. Ордината точки пересечения этой прямой с диаграммой определит нагрузку (Рт)0,2, соответствующую условному пределу текучести.

т)0,2= ( )

 

2. Временное сопротивление разрыву – напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке Рmax, предшествующей разрушению образца:

 

( )

 

3. Относительное удлинение после разрыва является характеристикой пластичности стали, и определяется отношением приращения расчётной длины образца, к начальной расчётной длине, выраженной в % % от начальной расчётной длины.

 

δ= (%%), где

 

lк- конечная расчётная длина, измеренная после разрыва образца

l0- начальная расчётная длина до начала испытания образца.

 

4. Относительное равномерное удлинение – на разрывных машинах типа МИ-20 УМ не определяется.

 

При испытании образца на разрывной машине с дисплея списываются координаты (Ртек,) и перемещение (удлинение) - ∆l.

Диаграмма построенная в координатах Ртек, -∆l зависит от размеров образца. Для того чтобы диаграммы не зависели от размеров испытываемых образцов и были сравнимы для различных сталей, первичную диаграмму перестраивают. При этом удлинение ∆l делят на начальную длину образца l0.

 

( ), а нагрузки, на начальную площадь поперечного сечения F0

 

( ).

 

Координаты «σ-ζ» - используют для построения условной диаграммы растяжения, которая подобна первичной, т.к. при ее построении, абсциссы и ординаты первичной диаграммы делятся на постоянные величины.

Разные марки сталей имеют диаграммы различных видов.

 

3. Порядок проведения лабораторного испытания образцов сталей.

 

1. Замерить диаметр и рабочую начальную длину образца штангенциркулем с точностью до 0,1 мм.

2. Установить образец в захваты разрывной машины, используя кнопки дисплея «ВВЕРХ», «СТОП», «ВНИЗ».

3. Обнулить:

- значения линейного перемещения траверсы кнопкой «Перемещение обнулить»

- значение Ртек, с помощью ручки «УСТАНОВКА «0» Fтек,

4. Открыть на рабочем столе дисплея- MI – 20 UM

- файл

-новое испытание

-растяжение

-цилиндрический образец сплошного поперечного сечения

-задать геометрические параметры

-материал

5. На таблице:

-образец установлен

-задать ожидаемое предельное усилие

-установить скорость нагружения

По ГОСТ 12004-81 п.2, при испытании на разрыв арматурных сталей, скорость, в пересчёте на диаметр образца, не должна превышать 1.0 мм в мин.

-начать нагружение образца щелчком по стрелке «вверх»

6. После разрыва образца остановить нагружение разрывной машины щелчком по «СТОП».

7. Составить таблицу «Координаты Fтек, (Ртек,) и Перемещение (∆l) диаграммы растяжения.

8. Построить диаграммы растяжения а в координатах:

- Р-∆l

- σ-ζ.

9. Вычислить по формулам требуемые характеристики арматурных сталей.

10. По ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-94 (Приложение №1 к лабораторной работе №3) определить класс арматурной стали образца по полученным характеристикам: σт, σв, δ.

11. Оформить лабораторную работу по приложению №2.

 

Приложение№1

 

«Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций». Технические условия. ГОСТ 5781-82.

п.2.6. Механические свойства арматурной стали должны соответствовать нормам указанным в табл. 8 (в части испытания на растяжения).

 

класс арматурной стали Предел текучести σт Временное сопротивление разрыву σв Относительное удлинение δ Равномерное удлинение
Н/мм2 кгс/мм2 Н/мм2 кгс/мм2 % %
не менее
А-I (А240) -
А-II (А300) -
Ас-II (Ас300) -
А-III (А400) -
А-IV (А600)
А-V (А800)
А-VI (А100)

 

«Сталь арматурная термомеханически упрочнённая для железобетонных конструкций». Технические условия. ГОСТ 10884-94

п. 5.6. Механические свойства арматурной стали до и после электронагрева, должны соответствовать требованиям, установленным в таблице 4 (в части испытания на растяжение).

 

Класс прочности арматур- ной стали Номина-льные диаметры, мм Температура электрона грева, °С Механические свойства
Временное сопротивле-ние разрыву σв, Н/мм2 Условный или физичес кий предел текучести σ0,2 ,σт, Н/мм2 Относительное удлинение, %
δ δр
Ат400 6-40 - -
Ат500 6-40 - -
Ат600 10-40
Ат800 10-32
Ат1000 10-32
Ат1200 10-32

 

Приложение № 2

 

Лабораторная работа №3

«Растяжение образца арматурной стали с построением диаграммы».

1. Испытание образца из углеродистой стали.

 

1.Координаты диаграммы растяжения:

2. Построение диаграмм растяжения по найденным координатам.

3. Протокол испытания.

 

№ п/п Снимаемые параметры Обозначения   Вычисления Численная величина
Исходные данные
Рабочая длина образца до испытания (мм) l0 замер  
Диаметр образца до испытания (мм) d0 замер  
Площадь поперечного сечения образца до испытания (мм2) F0  
Результаты испытаний
Нагрузка, соответствующая площадке текучести (кН) Рт по диаграмме  
Максимальная нагрузка при испытании (кН) Рmax по диаграмме  
Нагрузка в момент разрыва (кН) Pk по диаграмме  
Рабочая длина образца после испытания (мм) lk замер  
Расчетные характеристики прочности и пластичности
Физический предел текучести (Н/мм2) σт σ= (Н/мм2)  
Временное сопротивление разрыву (Н/мм2) σв σ= (Н/мм2)  
Относительное удлинение(%) δ ζ= (ед)  

 

2. Испытание образца из низколегированной стали.

 

1. Построение диаграмм растяжения по найденным координатам.

2. Протокол испытания.

 

№ п/п Снимаемые параметры Обозна-чения Вычисления Числен-ная величи-на
Исходные данные
Рабочая длина образца до испытания (мм) l0 замер  
Диаметр образца до испытания (мм) d0 замер  
Площадь поперечного сечения образца до испытания (мм2) F0  
Масштаб диаграммы по деформации (удлинению) М -  
Пластическая деформация равная 0,2% от начальной длины образца (отрезок ОВ по оси удлинения) (мм) ОВ  
Результаты испытаний
Определение графическим методом нагрузки, соответствующей пластическому удлинению образца на 0,2% (кН) т)0,2 по диаграмме  
Максимальная нагрузка при испытании (кН) Рmax по диаграмме  
Нагрузка в момент разрыва (кН) Pk по диаграмме  
Рабочая длина образца после испытания (мм) lk замер  
Расчётные характеристики прочности и пластичности
Условный предел текучести(Н/мм2) т)0,2    
Временное сопротивление разрыву (Н/мм2) σв    
Относительное удлинение(%) δ    

 

Лабораторная работа № 6







Последнее изменение этой страницы: 2016-08-06; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.236.35.159 (0.014 с.)