Допускается определение условного предела текучести по машинной диаграмме по ГОСТ 1497-84 с проведением периодических контрольных испытаний с помощью тензометров.
Объем, периодичность и методика проведения испытаний должны быть установлены по нормативно-технической документации на готовую продукцию.
Черт. 4
Примеры определения условных пределов упругости и текучести приведены в приложениях 2 и 3.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.8. Для стержней и проволоки начальный модуль упругости равен отношению приращения напряжений в интервале от 0,1 до 0,35Рmax к относительному удлинению образца в том же интервале нагружения.
Начальный модуль упругости Ен определяется с погрешностью не более 1 % по формуле
При этом в интервале от 0,1 до 0,35Рmaxдолжно быть не менее трех последовательных этапов нагружения.
3.8.1. Для арматурных канатов начальный модуль упругости определяется по формуле п. 3.8 после двукратного нагружения и разгружения в интервале 0,1 и 0,35Рmax.
3.9. За результат испытания принимаются механические свойства, полученные при испытании каждого образца. Количество образцов для испытаний указывается в нормативно-технической документации на арматурную сталь.
3.10. Результаты испытаний не учитываются в следующих случаях:
при разрыве образца по нанесенным меткам, если при этом какая-либо характеристика механических свойств по своей величине не отвечает установленным требованиям;
при разрыве образца в захватах испытательной машины;
при обнаружении ошибок в проведении испытаний или записи результатов испытаний.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ТЕРМИНЫ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Термин |
Условное обозначение |
Единица измерения |
Определение |
1. Номинальный диаметр образца |
d |
мм |
Для стержневой арматуры равен номинальному диаметру равновеликих по площади поперечного сечения круглых стержней; для упрочненной вытяжки стержневой арматурной стали равен номинальному диаметру стержней до их вытяжки; для арматурной проволоки равен номинальному диаметру проволоки до нанесения на нее периодического профиля; для арматурных канатов равен их номинальному диаметру |
2. Начальная площадь поперечного сечения образца |
F0 |
мм2 |
Площадь поперечного сечения образца до его испытания |
3. Рабочая длина образца |
l1 |
мм |
Часть образца между зажимными устройствами испытательной машины |
3а. Начальная расчетная длина |
l0 |
мм |
Расчетная длина до начала испытания образца, на базе которой проводится измерение удлинений |
4. Полная длина образца |
lп |
мм |
Длина образца, равная рабочей длине плюс участок для закрепления стержней в захватах |
5. Конечная расчетная длина |
lк |
мм |
Расчетная длина, измеренная после разрыва образца на участке, включающем место разрыва |
6. Конечная расчетная длина, не включающая место разрыва |
lи |
мм |
Расчетная длина, измеренная после разрыва образца на участке, не включающем место разрыва |
7. Расчетная длина по тензометру |
lт |
мм |
Участок рабочей длины образца, равный базе тензометра |
8. Осевая растягивающая нагрузка |
Р |
Н (кгс) |
Нагрузка, действующая на образец в данный момент испытания |
9. Напряжение |
Н/мм2 (кгс/мм2) |
Напряжение, определяемое отношением нагрузки Р к площади поперечного сечения F0 |
|
10. Полное относительное удлинение при максимальной нагрузке |
% |
Отношение приращения расчетной длины образца определяемое в момент начала снижения наибольшей нагрузки предшествующей разрушению к начальной расчетной длине выраженное в процентах от начальной расчетной длины |
|
11. Относительное удлинение после разрыва |
% |
Отношение приращения расчетной длины образца, в пределах которой произошел разрыв, к начальной расчетной длине, выраженное в процентах от начальной расчетной длины |
|
12. Относительное равномерное удлинение после разрыва |
% |
Отношение приращения расчетной длины образца после разрыва на участке, не включающем место разрыва, к начальной расчетной длине, выраженное в процентах от начальной расчетной длины |
|
13. Относительно сужение после разрыва |
% |
Отношение разности начальной и минимальной площадей поперечного сечения образца после разрыва к начальной площади поперечного сечения, выраженное в процентах |
|
14. Временное сопротивление |
Н/мм2 (кгс/мм2) |
Напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке Рmax, предшествующей разрушению образца |
|
15. Предел текучести (физический) |
Н/мм2 (кгс/мм2) |
Напряжение, соответствующее наименьшей нагрузке Рт, при которой образец деформируется без заметного ее увеличения |
|
16. Предел упругости (условный) |
Н/мм2 (кгс/мм2) |
Напряжение, при котором условно-мгновенная пластическая деформация достигает заданной величины расчетной длины по тензометру |
|
17. Предел текучести (условный) |
Н/мм2 (кгс/мм2) |
Напряжение, при котором условно-мгновенная пластическая деформация достигает 0,2 % расчетной длины по тензометру |
|
18. Модуль упругости (начальный) |
Ен |
Н/мм2 (кгс/мм2) |
Отношение приращения напряжения к соответствующему приращению упругой деформации на начальном этапе нагружения |
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВНОГО ПРЕДЕЛА УПРУГОСТИ И УСЛОВНОГО ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ ДЛЯ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРЫ И ПРОВОЛОКИ
1. Аналитический метод
1.1. Образец горячекатаной арматурной стали марки А-IV периодического профиля номинальным диаметром 14 мм. Полная длина образца 400 мм. Начальная площадь сечения F0 = 150 мм2.
1.2. Испытание проводят с измерением тензометрами деформаций по двум диаметрально противоположным ребрам образца. База одного тензометра lт = 100 мм, а сумма баз двух тензометров 2lт = 200 мм.
1.3. Величина остаточной деформации при определении условного предела текучести равна 0,2 % от суммарной базы тензометров или 0,4 мм при длине 200 мм. Величина остаточной деформации при определении предела упругости равна 0,02 % от суммарной базы тензометров или 0,04 мм при длине 200 мм.
1.4. На образец после его установки в захваты испытательной машины прикладывается начальная нагрузка, равная 1000 кг, которая составляет примерно 0,08Рmax. Устанавливают тензометры и проводят дальнейшее нагружение образца этапами по 1000 кг до 7000 кг, что составляет 0,7Р0,2 , и далее по 500 кг до общего удлинения образца порядка 1,0 %, что в данном случае соответствует нагрузке 11500 кг.
Результаты замеров нагрузок и деформаций записывают в таблице испытаний (см. таблицу).
Как видно из таблицы, в диапазоне от 1000 до 4000 кг одному этапу нагрузки в 1000 кг соответствует суммарная деформация 6х10 мм. Определение условных пределов упругости и условного предела текучести аналитическим способом проводится с помощью данных, приведенных в таблице.
Номер п/п |
Нагрузка Р, (кгс) |
Отсчет по шкале тензометра, мм |
Суммарная деформация |
Приращение деформации на одном этапе 10-2, мм |
Упругая деформация |
Условно-мгновенная деформация |
|
|
|
левый |
правый |
|
|
|
|
1 |
9800 (1000) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
19600 (2000) |
2,5 |
3,0 |
5,5 |
5,5 |
6,0 |
0,5 |
3 |
29400 (3000) |
6,0 |
6,0 |
12,0 |
6,5 |
12,0 |
0 |
4 |
39200 (4000) |
9,0 |
9,0 |
18,0 |
6,0 |
18,0 |
0 |
5 |
49000 (5000) |
12,0 |
12,0 |
24,0 |
6,0 |
24,0 |
0 |
6 |
58800 (6000) |
15,0 |
15,0 |
30,0 |
6,0 |
30,0 |
0 |
7 |
68600 (7000) |
18,0 |
18,0 |
36,0 |
6,0 |
36,0 |
0 |
8 |
73500 (7500) |
20,0 |
19,0 |
39,0 |
3,0 |
39,0 |
0 |
9 |
78400 (8000) |
22,0 |
21,0 |
43,0 |
4,0 |
42,0 |
1,0 |
10 |
83300 (8500) |
24,0 |
23,5 |
47,5 |
4,5 |
45,0 |
2,5 |
11 |
88200 (9000) |
26,5 |
25,5 |
52,0 |
4,5 |
48,0 |
4,0 |
12 |
93100 (9500) |
28,0 |
29,0 |
57,0 |
5,0 |
51,0 |
6,0 |
13 |
98000 (10000) |
37,0 |
40,0 |
77,0 |
20,0 |
54,0 |
23,0 |
14 |
102900 (10500) |
52,0 |
55,0 |
107,0 |
30,0 |
57,0 |
50,0 |
15 |
107800 (11000) |
74,0 |
77,0 |
151,0 |
44,0 |
60,0 |
91,0 |
16 |
112700 (11500) |
98,0 |
102,0 |
200,0 |
49,0 |
63,0 |
137,0 |
17 |
117600 (12000) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
По данным опыта величина остаточной деформации 0,04 мм соответствует нагрузке, равной 9000 кгс, т.е. Р0,02 - 9000 кгс. Следовательно, условный предел упругости равен:
Величина остаточной деформации, соответствующая условному пределу текучести, в данном случае составляет 0,4 или 40·10-2 мм.
Как видно из таблицы, величина остаточной деформации 0,4 мм несколько больше величины деформации при нагрузке 1000 кгс и меньше, чем при нагрузке 10500 кгс. Поэтому Р0,2 определяем по интерполяции
2. Графический метод
2.1. По данным измерений деформаций, приведенным в таблице, строим график Р- . По оси ординат откладываем нагрузку, а по оси абсцисс - соответствующее удлинение (см. черт. 4). На графике проводим прямые, параллельные участку пропорциональной зависимости диаграммы Р - , на расстоянии от прямой части диаграммы в направлении оси абсцисс, равном для условного предела текучести 0,4 мм и для предела упругости 0,04 мм. В точках пересечения этих линий диаграммой растяжения определяем нагрузки Р0,2 и Р0,02, соответствующие условным пределам текучести и упругости .
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое
ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВНОГО ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ АРМАТУРНЫХ КАНАТОВ
1. Испытанию подвергают образец каната номинальным диаметром 15 мм и начальной площадью поперечного сечения 141,6 мм2. Измеряют деформацию тензометрами по двум диаметрально противоположным сторонам образца. Цена деления шкалы тензометра 0,01 мм. База тензометра 300 мм. Допуск на величину остаточной деформации при определении условного предела текучести 0,2 % от базы тензометра 300 мм составляет 0,6 мм. Учитывая, что замер деформации производят с двух сторон образца, заданное удвоенное отклонение составит 0,6х2 = 1,2 мм.
2. К испытываемому образцу после его установки в захваты испытательной машины прикладывают начальную нагрузку, равную 2000 кгс, которая соответствует примерно 0,1 от ожидаемого разрывного усилия Рmax = 23000 кгс. Устанавливают тензометр, снимают начальные отсчеты и проводят двукратное нагружение - разгружение образца в интервале 0,10 - 0,35 Рmax. Затем образец нагружают от 0,10 до 0,35 Рmax одной ступенью нагружения, от 0,35 до 0,8 Рmax не менее семи ступеней. Результаты замеров нагрузок и деформаций на каждом этапе нагружения записывают в таблицу.
Далее производится обработка показаний тензометров.
Нагрузка Р, (кгс) |
Отсчет по шкале тензометра, мм |
Сумма отсчетов по двум тензометрам 10-2, мм |
Полная деформация , 10-2, мм |
Упругая деформация , 10-2, мм |
Условно-мгновенная пластическая деформация , 10-2, мм |
|
|
левый |
правый |
|
|
|
|
19600 (2000) |
8 |
7 |
15 |
0 |
0 |
0 |
78400 (8000) |
72 |
68 |
140 |
125 |
125 |
0 |
19600 (2000) |
8 |
7 |
15 |
0 |
0 |
0 |
78400 (8000) |
68 |
67 |
135 |
120 |
120 |
0 |
19600 (2000) |
8 |
7 |
15 |
0 |
0 |
0 |
39200 (4000) |
28 |
27 |
55 |
40 |
40 |
0 |
58800 (6000) |
48 |
47 |
95 |
80 |
80 |
0 |
78400 (8000) |
68 |
67 |
135 |
120 |
120 |
0 |
98000 (10000) |
88 |
87 |
175 |
160 |
160 |
0 |
117600 (12000) |
108 |
107 |
215 |
200 |
200 |
0 |
127200 (14000) |
127 |
128 |
255 |
240 |
240 |
0 |
137000 (15000) |
141 |
140 |
281 |
266 |
260 |
6 |
146800 (16000) |
154 |
154 |
308 |
293 |
280 |
13 |
150600 (17000) |
168 |
168 |
336 |
321 |
300 |
21 |
160400 (18000) |
185 |
184 |
369 |
354 |
320 |
34 |
170200 (19000) |
203 |
202 |
405 |
390 |
340 |
50 |
175100 (19500) |
217 |
218 |
435 |
420 |
350 |
70 |
184900 (20000) |
230 |
230 |
460 |
445 |
360 |
85 |
194700 (20500) |
254 |
253 |
507 |
492 |
370 |
122 |
204500 (21000) |
293 |
293 |
586 |
571 |
380 |
191 |