Испытание стали (PDF) Лабораторная работа № 3, 2014

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ Кафедра «Строительство уникальных зданий и сооружений» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 по дисциплине " Строительные материалы " ИСПЫТАНИЕ СТАЛИ Студент_...

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ Кафедра «Строительство уникальных зданий и сооружений» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 по дисциплине " Строительные материалы " ИСПЫТАНИЕ СТАЛИ Студент_________________________________________ Группы_________________________________________ Преподаватель___________________________________ Санкт-Петербург 2014  ИСПЫТАНИЕ СТАЛИ 1. Испытание углеродистой арматурной стали на растяжение Из гладкой арматурной стали готовят образцы- стержни (рис. III.1) длиной l=10d0+20 см. (обозначе- ния см. в табл. III.1). Для определения δ по длине стержней наносят риски через каждые 5 мм. Прини- мают два значения для начальной расчетной длины: l10=10d0 и l5=5d0 и определяют число промежутков на них: n10 и n5. После испытания половинки соединяют и по числу промежутков n10 и n5 определяют новую длину расчетных участков l10 и l 5 , так чтобы разрыв располагался посередине длины. Затем измеряют диаметр шейки и вычисляют: Rпч, δ5, δ10 и =100(Sk-S0)/S0. Таблица 1 Результаты испытания стали на растяжение Образец Показатели №1 №2 1. Начальный диаметр образца dо, мм 2. Минимальный диаметр после разрыва dк, мм 3. Начальная расчетная длина, мм: l10 l5 4. Расчетная длина после разрыва, мм: l10' l5 ' 5. Число промежутков на расчетной длине: n10 n5 6. Начальная площадь поперечного сечения S0 ,мм 7. Минимальная площадь после разрыва Sk , мм2 8. Наибольшая нагрузка при испытании Рmax , кгс 9. Предел прочности при растяжении Rпч, МПа 10. Относительное остаточное 10 удлинение после разрыва, %: 5 11. Относительное остаточное сужение после разрыва, %: Класс арматурной стали 2. Влияние закалки на твердость стали Закалка стали повышает ее твердость и прочность, однако, пластичность и ударная вязкость снижаются. При закалке сталь нагре- вают до определенной температуры, которую устанавливают по диаграмме состояния в за- висимости от содержания в стали углерода, и затем резко охлаждают в воде, масле и т. п. Твердость по Бринеллю определяют, вдав- ливая в шлифованную поверхность образца стальной закаленный шарик (рис. III.2). Диа- метр D шарика выбирают в зависимости от толщины образца равным 10; 5 или 2,5 мм. Нагрузку на шарик, в зависимости от ожидае- 2 мой твердости стали, берут равной 30D2; 10D2 или 2,5D2. Время действия нагрузки – 10 с. 2 2 πD ( D - D -d ) Число твердости по Бринеллю: HB=P/Sсф, где S сф = – площадь сфериче- 2 ской поверхности отпечатка. Предел прочности при растяжении получают расчетом: Rр = 0,36НВ. Таблица 2 Результаты определения твердости стали методом Бринелля Диаметр отпечатка, мм Тол- Диа- На- Расчетный Частные значения Сред- Число предел щина метр грузка нее твердости прочности Характеристика об- шари- на ша- по Бри- стали значе- неллю НВ, при растя- разца, ка D, рик Р, d1 d2 d3 ние кгс/мм2 жении МПа Rр, мм мм кгс dcр Отожженная Закаленная Вывод ______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ (О влиянии закалки на твердость и прочность стали) 3. Влияние закалки на ударную вязкость стали Образцы из закаленной и отожженной стали ис- пытывают на маятниковом копре (рис. III.3), под- вергая удару маятника. По углам подъема маятни- ка перед ударом α и отклонения маятника после разрушения образца β вычисляют работу, затра- ченную на разрушение: A=Pl(cos β-cos α), где Р=6 кг – вес маятника, l=0,5 м – длина маят- ника. Ударная вязкость есть отношение этой работы к площади поперечного сечения образца в месте надреза. Таблица 3 Результаты определения ударной вязкости стали Размеры рабо- Площадь Угол подъема ма- Работа, за- Ударная вяз- Характеристика чего сечения, см рабочего ятника в градусах траченная на разру- кость стали сечения S, шение об- a=A/S, a b см2 разца А, Дж Дж/м2 Отожженная Закаленная Вывод ______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ (О влиянии закалки на ударную вязкость стали) 3  ПРИЛОЖЕНИЕ Технические требования к арматурной стали для железобетонных конструкций Вид арматурной Ударная вяз- Отн. ост. удлинение стали Класс арматурной Предел прочности кость при темпе- после разрыва δ5 , стали Rпч, МПа, не менее ратуре -60 °С, %, не менее МДж/м2 Горячекатанная A-I (А240) 373 25 - (ГОСТ 5781-82) A-II (А300) 490 19 - Ас-II (Ас300) 441 25 0,5 A-III (А400) 590 14 - A-IV (А600) 883 6 - A-V (A800) 1030 7 - A-VI (А1000) 1230 6 - Термомеханиче- Ат400 550 16 - ски упрочненная Ат500 600 14 - (ГОСТ 10884-94) Ат600 800 12 - Ат800 1000 8 - Ат1000 1250 7 - Ат1200 1450 6 - 4