Вся электронная библиотека >>>

  арматурная сталь >>>

 

 

Высокопрочная арматурная сталь


Раздел: Учебники



 

Абсолютные значения критических температур хрупкости

  

 

Кривые изменения количества вязкой составляющей в изломе от температуры испытания представлены на  54, б. Из этих результатов видно, что арматурная сталь класса Ат—ШС имеет порог хладноломкости на 60° ниже, чем для арматурной стали 35ГС класса А—III.

Определение критической температуры хрупкости по количеству вязкой составляющей в изломе позволяет выяснить качество стали, но при этом не учитывается чувствительность материала к надрезу (к концентраторам напряжения) и отражается в основном только стадия развития трещины.

Критерием оценки склонности стали к концентраторам напряжений служил коэффициент чувствительности материала к надрезу п, определяемый по формуле п= 1 — KCV/KCU, где KCV ударная вязкость образцов с надрезом г = 0,25 мм, KCU — с надрезом г— 1 мм. В зависимости от состояния материала величина п может изменяться: в вязком и хрупком состояниях металла она стремится к нулю, а в хрупко-вязком состоянии проходит через максимум (/imax), который может быть

Температуру появления максимума чувствительности к надрезу можно, очевидно, рассматривать как критическую температуру хрупкости, ниже которой материал охруичивается в такой мере, что становится все более безразличным к остроте наносимого надреза. Чем ниже температура максимума пу тем большей хладостойкостыо обладает сталь. При одинаковых температурах максимума лучшей следует считать сталь, которая имеет меньшую его высоту.

Обобщенные зависимости чувствительности к остроте надреза исследуемых сталей представлены на  55. Сопоставление сталей классов Ат—IIIC (Ст5сп и Ст5пс) и А—III (35ГС) показывает, что неупрочненная сталь 35ГС имеет большую чувствительность к остроте надреза, чем упрочненные стали Ст5пс и Ст5пс.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о возможности использования исследуемых сталей в конструкциях, работающих при температурах вплоть до — 80 °С для сталей Ст5сп и Ст5пс, упрочненных на класс Ат—IIIC с прокатного нагрева; — 60° для стали 35ГС в горячекатаном состоянии.

 


 

Анализ критических температур хрупкости и чувствительности к надрезам показывает, что применение стали класса Ат—ШС взамен стали 35ГС класса А—III для изготовления железобетонных конструкций, работающих в ^дд условиях Севера, повысит их на- ^ дежиость.

Усталостная прочность. Развитие новых экономических районов страны с повышенной сейсмиче- ской активностью, а также строительство сооружений, работающих в сложных условиях, привело к тому, что железобетонные конструкции в ряде случаев многократно подвергаются повторным нагружениям за относительно короткий период времени. Подсчитано, что некоторые элементы гидротехнических сооружений должны выдерживать за время своей службы миллиарды циклов гидродинамических воздействий

Перечисленные обстоятельства подтверждают важность изучения проблемы выносливости арматурных сталей, особенно при разработке, и внедрении новых сталей.

В работе изучена циклическая прочность натурных стержней арматуры классов А—III и Ат—III в условиях растяжения при коэффициенте асимметрии цикла р = 0,5 и изгиба сосредоточенной силой, приложенной перпендикулярно к плоскости продольных ребер при коэффициенте асимметрии цикла р = 0,3,. 0,5, 0,7, а также на обточенных круглых образцах, изготовленных из того же металла, в условиях чистого изгиба при вращении. Схемы нагру- жения при испытании на усталость и формы образцов приведены на  56.

Испытания на растяжение проводили на машине гидравлического типа ЦД-ЮОПУ с частотой нагру- жения 450 мин-1. Испытывали арматурные стержни длиной 800—900 мм. С целью устранения влияния механического воздействия захватов машины на распределение напряжений; в арматуре, концы стержней длиной по 150 мм каждый обматывали стеклопо- лотном и заливали эпоксидной смолой. Диаметр концевых участков арматуры,, подготовленной к испытаниям, был примерно равен 30 мм.

Циклическую прочность арматуры при изгибе сосредоточенной силой, приложенной перпендикулярно к плоскости продольных ребер, определяли на электромеханической машине типа РПУ-6. Частота изменения нагрузки составляла 1800 мин*"1. Длина образцов составляла 300 мм, расстояние между опорами 200 мм. Сила прикладывалась посредине пролета. Принятая схема нагру- жения исключала влияние захватов машины, так как повреждаемость развивалась в малом объеме арматуры, в области приложения силы. База испытания натурных стержней равнялась 2*106 циклов.

Испытания обточенных круглых образцов, изготовленных из той же арматуры, на изгиб при вращении проводили на машине УБМ с частотой изменения нагрузки 2000 мин-1. База испытания составляла 5*106 циклов.

Чувствительность сталей к концентрации напряжения изучали при помощи эффективного коэффициента концентрации напряжений — характеристики влияния концентрации напряжения на величину предела выносливости при симметричном цикле, как отношение предела выносливости гладкого образца (a_i) к пределу, выносливости образца с концентратором напряжений (cr-i*) в номинальном выражении при прочих равных условиях.

Кривые усталости строили по методу наименьших квадратов. Предел выносливости определяли по напряжению, которое два образца выдерживали не- разрушаясь после выбранной базы испытания.

Известно, что периодический профиль стержневой арматуры, установленный ГОСТ 5781—82, обеспечивая достаточное сцепление ее с бетоном, создает локальную концентрацию напряжении в арматуре и, как следствие, приводит к снижению усталостной прочности арматуры. Существенное влияние на циклическую прочность оказывает радиус сопряжения поперечных выступов с телом стержня. В данном исследовании использовали арматурные стержни, отобранные от партий, прокатанных в разное время и вследствие этого они имели различные параметры периодического профиля.

Оценивая пределы выносливости исследуемых сталей по диаграммам усталости арматуры в условиях циклического растяжения при коэффициенте асимметрии цикла р = 0,5 можно сделать вывод, что арматура классов А—III и Ат—ШС имеет достаточно высокие значения пределов выносливости: у горячекатаной стали 35ГС несколько выше и составляет 380 МПа; у термически упрочненных сталей Стбсп и Ст5пс соответственно 330 и 348. Сравнение этих данных только условно, так как получены они на образцах со значительно отличающимися радиусами сопряжения поперечных выступов с телом стержня.

Исследования выносливости стержней из двух соседних заготовок слитка стали марки 35ГС, прокатанных по правой и левой нитке стана через калибры с разной выработкой, показали, что износ калибров (увеличение радиуса R сопряжения выступов с телом стержня) практически не оказывает влияния на характеристики прочности и пластичности при статическом растяжении, но ведет к повышению предела выносливости на 8—10%

Удаление концентраторов напряжения (обточенные образцы) позволило исключить их влияние, и пределы выносливости, полученные на обточенных образцах из арматурных стержней с различной геометрией профиля, имеют одинаковое значение. Полученные результаты подтверждают имеющиеся данные, что важным фактором, обусловливающим выносливость арматуры, являются геометрические параметры периодического профиля арматурной стали.

Изменение характера приложения нагрузки позволило оценить поведение данных сталей в условиях изгиба сосредоточенной си

лой при коэффициенте асимметрии р = 0,3; 0,5; 0,7. При увеличении коэффициента асимметрии цикла до р = 0,5 пределы выносливости арматуры классов А—III и Ат—IIIC практически одинаковы. При р = 0,6 и выше — более высока усталостная прочность стали класса Ат—II 1С. Это можно объяснить тем, что при высоких коэффициентах асимметрии цикла влияние на прочность арматуры статически приложенной силы увеличивается, а динамической уменьшается. А так как статическая прочность термически упрочненной арматуры выше, чем горячекатаной, то и пределы выносливости ее при высоких значениях р больше.

Изучение развития усталости в арматуре показало, что усталостные трещины для всех исследуемых сталей при различных видах нагружения развиваются в области сопряжения поперечных ребер с поверхностью тела стержня. При напряжениях, значительно превышающих предел выносливости (при долговечности 0,5-106 циклов), трещины зарождаются в нескольких местах по* основанию поперечного ребра. Излом имеет вид «ступеньки». Чем выше напряжение, тем более четко выражена «ступенька» и число- их увеличивается. В изломах можно выделить три зоны: роста усталостной трещины, переходная и зона долома.

Испытание обточенных круглых образцов позволило исключить влияние профиля стержня на выносливость арматурной стали и получить данные, характеризующие его чувствительность к концентрации напряжения.

Приведенные на  58 кривые усталости двух типов обточенных образцов исследуемых сталей показывают, что пределы выносливости сталей Стбсп и Ст5пс класса Ат—IIIC и 35ГС класса А—III имеют близкие значения. Такая зависимость наблюдается и при испытании образцов данных сталей, изготовленных из арматуры диаметром 16 и 18 мм

Оценивая чувствительность к концентрации напряжения исследуемых сталей, следует сделать вывод, что стали марок 35ГС (класс А—III) и Ст5сп и Ст5пс (класс Ат—IIIC) имеют близкий эффективный коэффициент концентрации напряжения, равный 1,77; 1,76 и 1,74 соответственно. Это объясняется наличием близких структур в сечении обточенных образцов из горячекатаной стали 35ГС и упрочненных сталей Стбсп и Ст5пс. Микрофракто- графическое исследование поверхности изломов показало, что усталостное разрушение стали 35ГС класса А—III и углеродистой Ст5сп и Ст5пс класса Ат—IIIC имеет одинаковый характер.

Таким образом, экспериментально установлено, что усталостная прочность термически упрочненной стали класса Ат—III из углеродистой стали марок Стбсп и Ст5пс при различных схемах испытаний не уступает аналогичным характеристикам низколегированной стали класса А—III марки 35ГС. Сталь класса Ат—IIIC может без ограничений применяться для изготовления конструкций и сооружений, испытывающих в процессе эксплуатации циклические нагрузки.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Высокопрочная арматурная сталь

 

Смотрите также:

    

Арматура. Назначение и виды арматуры

Горячекатаная арматурная сталь с площадкой текучести на диаграмме (мягкая «таль) обладает значительным удлинением после разрыза-до 25% ( 1.18,а)...

 

АРМАТУРА. Стали для арматуры. Механические свойства арматурных...

Арматурная сталь должна обладать достаточной пластичностью, характеризуемой величиной относительного удлинения при растяжении...

 

...АРМАТУРЫ. При монтаже арматуры. Класс арматурной стали

Класс арматурной стали определяется по профилю стержней и по окраске их торцов. Так, арматурная сталь класса А-l имеет гладкий профиль; класса А-И...

 

АРМАТУРНЫЕ СТАЛИ. Стержневая арматурная сталь

Стержневая арматурная сталь делится на классы от A-I до A-VII. В настоящее время класс арматуры обозначается также гарантированной величиной предела текучести...

 

Классификация и сортамент арматурной стали. Горячекатаная...

Горячекатаная арматурная сталь классов A-I и А-Н предназначена для употребления в качестве ненапрягаемой арматуры в обычных железобетонных конструкциях.

 

Арматурная сталь и полуфабрикаты. Арматурная проволока. Заводы...

§ 2. Арматурная сталь и полуфабрикаты. Арматурную сталь делят на горячекатаную стержневую и холоднотянутую проволочную.

 

Профили арматурной стали. Арматурная сталь из углеродистой...

Маркировка арматурной стали должна содержать

Прокат арматур и изделий из стали. Стержневая арматурная сталь

Стержневая арматурная сталь представляет собой горячекатаные стержни диаметром 6...80 мм. В зависимости от марки стали и соответственно...

 

...напрягаемых арматурных элементов. Поверхность арматурных сталей....

Допускается для напрягаемой арматуры предварительно напряженных конструкций использовать арматурную сталь следующих видов

 

Арматурная сталь механически упрочненную в холодном состоянии...

Арматурная сталь выпускается в стержнях или мотках: сталь класса А240 (A-I) изготовливают гладкой, сталь классов АЗОО (А-И), А400 (А-Ш), А600 (A-IV), A800 (A-V), A1000 (A-VI)...

 

Арматурная сталь в бухтах

Арматурная сталь в бухтах применяется в основном для заводского изготовления арматурных каркасов. Арматура. Заготовка и установка арматуры - круглая арматурная ...

 

Виды арматурных сталей и изделий для армирования железобетонных...

Арматурную сталь изготовляют с периодическим профилем согласно ГОСТ 5781-82 или ГОСТ 10884-94. Стержневую арматуру, упрочненную вытяжкой...

 

АРМАТУРНЫЕ СТАЛИ. Горячекатаная стержневая арматура

Стержневая арматурная сталь в зависимости от класса и диаметра стержней изготавливается из углеродистой и низколегированной стали.

 

АРМАТУРНЫЕ РАБОТЫ. В сортамент арматурных сталей входят...

АРМАТУРНЫЕ РАБОТЫ. Классификация и сортамент арматурной стали. … Арматурная сталь винтового профиля

 

СТАЛЬ АРМАТУРНАЯ. Механические свойства арматурной стали

Арматурная сталь классов прочности Ат800, Ат1000 и Ат1200 должна выдерживать без разрушения 2 млн циклов напряжения...

 

Основные свойства арматурной стали

Сталь, используемая в качестве арматуры железобетонных конструкций, должна иметь
Для арматурной стали наиболее типична работа под действием растягивающих сил.

 

Арматура. Производство установка натяжение арматуры. Монтаж...

§ 26. изготовление и установка арматуры. Арматурная сталь, применяемая для армирования железобетонных конструкций...

 

Арматурная сталь винтового профиля Контроль качества упрочненной...

Арматурная сталь винтового профиля, как правило, должна поставляться в комплекте с соединительными элементами (муфтами, анкерными гайками и контргайками).

 

Арматурная сталь и изделия из нее

Арматурная сталь и изделия из нее. Общие сведения об арматуре. Сопротивление бетона растяжению в 10...

 

Классификация арматурных сталей. Марки арматурной стали

Классификация арматурных сталей. Арматуру, вводимую в бетонные конструкции для восприятия растягивающих усилий (при изгибе, растяжении...

 

Последние добавления:

 

ОСАДКИ СТОЧНЫХ ВОД    Вторичные ресурсы   Теплоизоляция  Приливные электростанции  

Справочник агронома  ШЛИФОВКА И ПОЛИРОВКА СТЕКЛА Производство комбикормов  Соболь   Меховые шапки  Арматура и бетон 

Облицовочные работы — плиточные и мозаичные   Огнеупоры  Древесные отходы   Производство древесноволокнистых плит

  Материаловедение для столяров, плотников и паркетчиков   Плотничьи работы Паркет   Деревянная мебель