Лабораторная работа № 3. «Испытание арматурной стали»

 

 

«Испытание арматурной стали»

 

Цель испытаний – установить физико-механические характеристики “незнакомой” стальной арматуры.

Это возникает в случаях, когда по различным причинам отсутствуют данные завода-изготовителя об основных характеристиках. Задача лабораторных испытаний скромная – установить предел текучести σ_y (испытываются в основном мягкие стали, класса А III), временное сопротивление σ_u , модуля упругости E_s и относительного удлинения при разрыве ε_p

Испытания проводятся по ГОСТ 1497-84 на разрывной машине.

На рис. 1.4 для легкой стали схематически показан уровень напряжений, при котором снимаются показатели.

 

 

 

Рис. 1.4

Величина σ_u устанавливается пробными испытаниями аналогичного образца без установки приборов.

Диаметр образца желательно не менее 12 мм, длина образца должна быть такой, чтобы доступная база измерений была не менее 10 Ø стержня и не менее 150 мм. Начальная расчетная длина l ₀, на которой определяются относительные деформации ε_р, должна составлять не менее 100 мм, конечная длина l _к, после разрыва должна включать место разрыва (желательно в середине, но не ближе 3 Ø стержня от захватов испытательной машины).

По длине образца с помощью калиброванных скоб, острого зубила или иным способом наносятся риски через 10 мм. Измерение деформаций производится на базе 10 -100 мм (в зависимости от применяемой измерительной техники) с двух диаметрально противоположных сторон.

Начальная площадь сечения стержня определяется методом взвешивания, то есть как частное от деления веса образца на его длину и плотность стали:

Здесь G – вес, кг; γ;_s – плотность кг/см³.

Данные испытаний и их результаты заносятся в таблицу 2 и 3 (прил. 2).

Исследуемые характеристики определяются следующим образом. Предел текучести σ_у фиксируется при автоматической записи диаграммы растяжения на испытательной машине (соответствует горизонтальной линии графика), либо визуально при заметном росте деформаций (на штанге машины имеется линейка) и при постоянном усилии (фиксируется по силоизмерительной шкале). Временное сопротивление σ_u фиксируется при разрыве (по той же шкале).

Модуль упругости определяется в интервале нагрузок от 0,1Р_u до 0.3Р_u (Р_u = A_S* σ_u), при этом в расчет идут результаты только второго и третьего загружений (первое не учитывается).

где Р₀₁, Р₀₃ – нагрузки, равные соответственно 0,1Р_u и 0.3Р_{u в кН;}

l – база измерения деформаций, мм;

Δ l – удлинение образца в принятом интервале нагрузок, мм;

A_S – площадь сечения стержня, см².

 

Относительное удлинение при разрыве устанавливается путем сопоставления начальной l₀ и конечной l_к длины стержня на определенной базе (для этого нанесены риски).

(в %). Для легких сталей величина ε_p колеблется в пределах 10-15 %

Таблица 3.1

№	Нагрузка Р, кН	Показание прибора
								15.2
		3.85	1.5
		6.45	1.1
		7.35	0.9
		8.15	0.8
		8.75	0.6
		9.65	0.9
		10.35	0.7
		11.15	0.8
		11.65	0.5
		12.25	0.6
		Площадка	0.75
		текучести
		17.3	4.3
		24.4	7.1
		36.8	12.4
		Рызрыв

 

Таблица 3.2

№	F, кН	А, см		Примечание F/A
		1.131		46.419	-
		1.131		70.83	+
		1.131		64.103	+