Лабораторная работа №5 «Испытания арматуры для бетона»

1. Сущность работы: испытание арматуры, изучение метода определение механических свойств стали.

2. Аппаратура: разрывная машина, штангельциркуль, металлическая линейка, стандартные образцы стали для испытания на растяжение.

3. Подготовка работы: выкачены образцы стали осматриваем, осматриваем разрывную машину, проверяем исправность.

4. Проведение работы: перед испытанием образцы измеряем в трёх местах по длине рабочей части. В каждом месте в двух взаимноперпендикулярных направлениях. Вычисляем площадь поперечного сечения образца. Расчетную длину образца измеряем с точностью до 0.1мм. образцы закрепляем в захватах машины начинаем испытания.

5. Схемы и формулы:

Рисунок 8 – «Определение относительного удлинения образца»

Рисунок 9 – «Диаграмма растяжения стали»

Диаграмма имеет характерные участки. Участок 0-1 показывает, что удлинение образца Δl возрастает пропорционально приложенной нагрузке Р. Если образец подвергнуть растяжению нагрузкой, равной или меньшей Р, а затем снять эту нагрузку, то образец примет первоначальную длину, т.е. в нём будут отсутствовать остаточные деформации.

Точка 1 на кривой растяжения соответствует пределу пропорциональности, т.е. наибольшему напряжению, при котором растяжение металла прямо пропорционально нагрузке,

где Р_п – нагрузка при пределе пропорциональности, Н (кгс); F_o – первоначальная площадь поперечного сечения образца, мм².

При увеличении нагрузки (свыше Р_п) образец удлиняется быстрее, чем возрастает нагрузка. Таким образом, пропорциональность нарушается и участок диаграммы переходит в линию 1-2, а затем в горизонтальную линию 2-3, которая указывает, что образец самопроизвольно вытягивается (течёт), хотя

нагрузка остается постоянной.

Напряжение, при котором течение стали, называется пределом текучести.

При испытании образца стали следят за показаниями стрелки силоизмерителя. Как только сталь достигает предела текучести, стрелка прибора останавливается, а затем вновь начинает двигаться. Значение нагрузки Р_Т в момент остановки стрелки фиксируют и принимают за нагрузку, соответствующую пределу текучести.

где, Р_Т – нагрузка при пределе текучести, Н(кгс); F – первоначальная площадь поперечного сечения образца мм²; - напряжение при пределе текучести.

Пределом текучести при растяжении называют то напряжение, которое соответствует максимальной нагрузке, предшествующей разрушению образца.

На диаграмме точкой 4 зафиксирована максимальная нагрузка, которую выдерживает образец

Начиная с точки 4, деформация концентрируется в одном каком-либо месте образца, который начинает быстро растягиваться и уменьшать площадь поперечного сечения, при этом нагрузка падает до точки 5, в которой происходит разрыв.

Предел прочности при растяжении:

где, Р_В – наибольшая нагрузка предшествующая разрыву образца, Н (кгс); F₀ – первоначальная площадь поперечного сечения образца, мм².

№ исп.	Диаметр образца, d0, мм	Первоначальные размеры образца		Длина образца после разрыва,  L1, мм	Относительное удлинение Δl1, %	Предел прочности, МПа	Предел текучести, МПа
		длина, l0, см	Площадь F0, мм2
1	9.79	128	75.23	137	7.3	403.7	232.35

С целью определения относительного удлинения испытанного стального образца обе его части возможно плотнее прикладывают одну к другой и измеряют длину образца после разрыва.

Значения относительного удлинения:

где, l₁ - длина образца после разрыва, мм; l₀ - расчётная длина образца, мм.

6. Обработка результатов:

Таблица 7 – «Результаты испытаний»

7. Вывод:  В результате проведенных испытаний марка стали Ст3сп.