Curs-3-incercari-distructive-otel.pdf

7/23/2019 Curs-3-incercari-distructive-otel.pdf

1/26

Curs 3

METODE EXPERIMENTALE N INGINERIASTRUCTURAL

NCERCRIDISTRUCTIVE PEELEMENTE DINOEL


2/26

DETERMINAREA CARACTERISTICILOR FIZICO-MECANICE ALEMATERIALELOR DECONSTRUCII

Calcularea deformaiilori tensiunilor nelementele structurilor

Msurtori

experimentale

Caracteristicile fizico-mecanice alematerialelor

Teste experimentale

standardizate

Proprietistandardizate ale

materialelor

Calculeprobabilistice

EXSolicitarea de ntindere

centric

TESTEEXPERIMENTALE

SIMPLEDiagrama s-e

2


3/26

DIAGRAME EFORT UNITARDEFORMAIE SPECIFIC

Proprieti generale cu rol important n caracterizarea materialului:

Rezisten: Fora necesar pentru nfrngerea coeziunii materialului Rigiditate: Fora raportat la deformaie

Ductilitate: Capacitatea de a suferi deformaii specifice mari naintede rupere

Aceste proprieti se pot determina n urma testului de ntindere centric1. Epruveta montatn maina de testat (pres) este ncetntins pan

la rupere.2. La intervale de timp egale senregistreaz perechi de valori [Ni;Dli]3. Perechile de valori [Ni;Dli] se reprezint pe un grafic, rezultnd

diagrama For-alungire4. Cunoscndu-se dimensiunile geometrice iniiale ale epruvetei, pentrufiecare pereche de valori [Ni;Dli] se determin o alt pereche devalori [si;ei] (efort unitar normal, deformaie specific)

5. Perechile de valori [si;ei] se reprezint pe un grafic, rezultnd

diagrama s-e 3


4/26

EPRUVETE SPECIFICE TESTULUI DE NTINDERECENTRIC

N N

L0 DL

Epruvet prismatic

N N

L0 DL

Epruvet cilindric

N N

L0

Epruvet cilindric special

L0

N N Epruvet prismatic special

SR EN ISO 6892-1:2010

4

Alte epruvete cu seciune regulat


5/26

DIAGRAMAs PENTRUOELULMOALE. STADII DE COMPORTARE

s

e

A B C D

I II III IV

epl erem

Zona I - stadiul de comportare elastic

liniar

Zona II stadiul de curgere (stadiul

plastic) palier de curgere

Zona III stadiul de consolidare

Zona IV stadiul ultim (de gtuire)

0L

Li

i

De

0A

Ni

i s

Efort unitar normal(efort unitar ingineresc)

Deformaie specific i

i

i

A

N*s

Efort unitarnormal real

s

e5


6/26

DIAGRAMAs PENTRUOELULMOALE. MRIMICARACTERISTICE

s

e

A B C D

ec

epl

eu

er

A

ep

spfd

scsrsu

sp efort unitar de proporionalitatesc efort unitar la curgere

su efort unitar ultimsr efort unitar la rupereep def. spec. de proporionalitateec def. spec. de iniiere a curgeriiepl def. spec. plasticeu def. spec. ultimer def. spec. la rupere

s

e

E

E modul de elasticitatelongitudinal (Modulul lui Young)

CARACTERIZAREAMATERIALELOR

maleabilrigid

moale

durslab

tare

fragilductil

e

s

E

6


7/26

VALORI CARACTERISTICE PENTRU OTELULOL37(~S235 EN 10027:2006)

sc = 240 N/mm2 sc = 235 N/mm2

OL37 S235

su = 370 N/mm2 su = 360 N/mm2

E = 210 GPa E = 200 GPaec = 0.00114 = 0.114% ec = 0.00112 = 0.112%

epl = 2.0%~

epl = 2.0%~

er = 25%~

er = 25%~

s

e

DIAGRAMAsPENTRU DIVERSE

MRCIDEOELURI

7


8/26

STANDARDE UTILIZATE PENTRU DETERMINAREACALITII OELURILORLAMINATE

SR EN 10025 - Produse laminate la cald din oeluri pentru construcii Standardul specifica conditiile generale de livrare pentru produsele plate si lungi (exclusiv profilele

deschise si tevile) laminate la cald din oteluri pentru constructii.o Partea 1: Condiii tehnice generale de livrareo Partea 2:Conditii tehnice de livrare pentru oteluri nealiate pentru constructiio Partea 3: Conditii tehnice de livrare pentru oteluri sudabile cu granulatie fina pentru constructii

normalizate/laminate normalizat.o Partea 4: Conditii tehnice de livrare pentru laminare termomecanica pentru otelurile sudabile cu

granulatie fina pentru constructiio Partea 5: Conditii tehnice de livrare pentru otelurile pentru constructii cu rezistenta mbunatatita

SR EN 10027-1 - Sisteme de simbolizare a oelurilor. Standardul specifica modul de simbolizare n funcie de utilizare i de caracteristicile mecanice sau fizice,

prezentnd pentru fiecare grup de oel modul de simbolizare. Sunt date semnificaiile pentru simbolurilecare indic condiiile speciale pentru produsele de oel, pentru tipul de acoperire i pentru condiiile detratament termic.o Partea 1: Partea 1: Simbolizarea alfa numerico Partea 2: Sistemul numeric

SR EN ISO 6892-1:2010 - Materiale metalice. ncercare la traciune. Partea 1:

Metod de ncercare la temperatura ambiant. Standardul stabilete metoda de ncercare la traciune a materialelor metalice i definete caracteristicilemecanice care se pot determina la temperatura ambiant.

STAS 500/1-89 (standard anulat) - Oteluri de uz general pentru construcii. Condiiitehnice generale de calitate.

STAS 200-87 (standard nlocuit) - ncercrile metalelor. ncercarea la traciune.

8


9/26

Standard Marca otel

Limita de curgere

fy[N/mm2]

Rezistenta la rupere

fu[N/mm2]

Lungirea r%, min.

STAS 500

OL 37.2 240, min. 360 25

OL 42.2 260, min. 410 22

OL 44.2 280, min. 430 22

OL 52.2 350, min. 510 21

CNS*

SD280 280, min. 420 min 14

SD280W 280380 420 min 14

SD420 420

540 620 min 12SD420W 420540 550 min 12

ASTM**

A615 GR.40 282, min. 423, min. 11

A615 GR.60 422, min. 633, min. 9

A706 GR.60 422548 563, min. 14

SR EN

10025

S235 235, min. 360, min.

-S275 275, min. 430, min. -

S355 355, min. 510, min. -

S450 450, min. 550, min. -

* Chinese National Standard** American Society for Testing and Materials

9


10/26

SIMBOLIZAREACALITII OELULUIUZUAL PENTRUCONSTRUCII

10

S 355 J2 + Z35 +M

Tipul oelului

S oel pentru construcii

Caracteristicile mecanice

xxxtensiunea la curgere, n MPa

Condiii de tratament

+M laminare termomecanic

+N laminare normalizat+AR laminare simpl

Caracteristicile mecanice grupa 1

Reziliena:

min. 27 J min. 40 J temp. C

JR KR 20

J0 K0 0

J2 K2 -20

Caracteristici fizice grupa 2

L pentru temperaturi sczute

M laminare termomecanic

N laminare normalizat

W supuse agenilor atmosferici

Condiii speciale

Z15 min. 15% striciune

Z25min. 25% striciune

Z35min. 35% striciune


11/26

STABILIREA LIMITEI DE CURGERE LA MATERIALELEFRPALIER DECURGERE(METODA0.2% OFFSET)

s

e0.2%

s0.2

11


12/26

ALUMINIUs

e

0.2%

s0.2

E = 70 GPa

-Material ductil (poate aveadeformaii mari)- Limita de curgere se stabilete

prin metoda 0.2% offset- Modul de elasticitate longitudinalde trei ori mai mic dect oelul

DIAGRAMEs PENTRU DIVERSE TIPURI DEMATERIALE METALICE SI NEMETALICE

12


13/26

CAUCIUC (NEOPREN)

s

e

-Relaie liniar ntre tensiuni ideformaii specifice pn la 10-20% deformaie specific- La depirea zonei elastic liniarproprietile depind de tipulmaterialului- n zona de neliniaritate se poatepstra pe o zon destul de marecomportarea elastic (material cucomportare elastic-neliniar)- Deformaia specific la ruperepoate ajunge la 800%

Cauciuc dur

Cauciucmoale

13


14/26

STICLA

s

e

- Comportare liniar pn la rupere- Material ideal fragil- Modulul de elasticitate depindede tipul materialului- Fibrele de sticl au rezistena la

ntindere de apx. 100 de ori mai

mare dect plcile din sticl

14


15/26

BETONUL

s (+)

e (+)

- rezistene mari, la compresiune,i mici, la ntindere- la calculul deformaiilor seconsider o comportare linearelastic cu un modul de elasticitatedependent de comportarea n timp

a betonului- determinarea curbei decomportare este influenat de maimuli factori

s (-)

e (-)su-nt

su-comp

15


16/26

NCERCRIPENTRU DETERMINAREACONFORMITIIBARELOR DEOELBETON

Stabilirea conformitii barelor din oel beton au n vedere dou tipuri de determinriexperimentale: determinarea caracteristicilor mecanice a oelului

determinarea caracteristicilor geometrice a barelor de armtur

16

A. Determinarea caracteristicilor mecanice a oelului- ncercarea se realizeazn aceeai parametrii ca in cazul oelului laminat, pe bazaSR EN ISO 6892-1:2010 - Materiale metalice. ncercare la traciune. Partea 1:Metodde ncercare la temperaturaambiant

Se determin diagrama-i se stabilesc caracteristicile mecanice aleoelului

B. Determinarea caracteristicilor geometrice a barelor de armtur- Se realizeaz conform STAS 438/1-89/A91:2007/C91:2009 - Produse de oel

pentru armarea betonului. Oelbeton laminat la cald. Mrci i condiiitehnice decalitate

Epruveta obinut din bara de oel beton se inspecteaz vizual pentruidentificarea formei profilelor exterioare ale barei.Se msoar dimensiunile geometrice ale epruvetei, cu ajutorul ublerului

Se cntrete epruveta n vederea determinrii greutii pe metru liniar debar

Pentru oel beton, avnd alt provenien dect cea naional, se utilizeaz standardede produs specifice (ex.: DIN 488-1 pt. armturi BSt)


17/26

NCERCAREA LA NDOIRE A MATERIALELOR METALICEn anumite cazuri, (ex: bare de armtur, table din materiale metalice utilizate la profilele ndoite larece) este necesar determinarea capacitii de deformare plastic prin ndoire a materialelor metalice

17

PrincipiuO epruvet cu seciune circular, ptrat, dreptunghiular sau poligonal este supus unei

deformri plastice prin ndoire fr inversarea sensului n timpulncercrii,ndoirea fiind conduspn la un anumit unghi

Echipamente pentru realizareancercrii

dispozitiv de ndoire pe dou suporturi cu dorndispozitiv de ndoire n matri profilatn V cu dorndispozitiv de ndoire n menghin

D

l

L

a

D

l

D/2

a

D/2

Dac nu se prevede nici o condiie suplimentar n standardul de produs,lipsa fisurilor vizibile fr mijloace speciale de mrire, este considerat ca o

dovad c epruveta a suportat satisfctorncercarea la ndoire.

Standard de ncercareSR EN ISO 7438:2005 - Materiale metalice. ncercarea la ndoire


18/26

RAPORT INCERCARI DISTRUCTIVE LA CONSTRUCTIIMETALICE

1. Generaliti2. Confecionarea epruvetelor3. Prezentarea echipamentului de msur4. Prezentarea rezultatelor5. Concluzii

1. GENERALITI

Prezentare general a scopului ncercrilor experimentale , a obiectivuluipentru care sunt necesare determinrile, a elementelor testate, etc.

EXEMPLIFICARE

S-au extras probe din contravntuiri i din plcuele de rigidizaretransversal ale grinzilor

18


19/26

2. CONFECIONAREAEPRUVETELOR

realizarea unor epruvete cu dimensiuni standardizate:- din platbandele de rigidizare a stlpilor metalici s-au realizat 2 epruvete(epruvetele 1

i2)

- din profilul cornier L50x50x3.5 s-au realizat 7 epruvete (epruvetele 38 iepruveta de prob)

Dimensiunile standardizate conformSR EN ISO 6892-1:2010

Epruveta 1 Epruveta 2 Epruveta 3 Epruveta 4 Epruveta 5Epruveta

proba 19


20/26

3. PREZENTAREA ECHIPAMENTULUI DEMSUR(LANULDEMSUR)

n funcie de modul de realizare al msurtorilor, ncercrile la traciune s-au realizat cuajutorul a dou prese: pentru msurtorile digitale, n timp real, s-a utilizat o pres de 100 kN cu acionaremecanic pentru msurtorile manuale a fost utilizat o pres cu acionare hidraulic, avnd ocapacitate de 400 kN.

Componentele lanului de msur:

Senzorii de deplasare senzori de deplasare inductivi de 20mm i 100 mm, Senzori de for - senzori de for inductivi, cu o capacitate de 100 kN Mrci tensometrice

Punte de preluare de date -SPIDER 8 (Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH) Computer portabil

Program software CATMAN PROFESSIONAL

Msurarea clasic presa hidraulic de 400 kN extensometru mecanic (6 mm)

20


21/26

21


22/26

4. REZULTATELENCERCRILOR

Compararea vizual a deformaiilorepruvetelor, dup rupere

Compararea deformaiilorepruvetelor, dup rupere

22


23/26

Evidenierea seciunilor de rupere

Comportarea epruvetei naintede rupere

23


24/26

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20 25 30 35

F [kN]

D [mm]

Diagrame F

Epruveta 1 Epruveta 2 Epruveta 3

Epruveta 4 Epruveta 5 Epruveta proba

Ep. 6 manual Epruveta 8 OL37

24


25/26

0

100

200

300

400

500

600

700

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

s [N/mm2]

e [mm/mm]

Diagrames

Epruveta 1 Epruveta 2 Epruveta 3 Epruveta 4Epruveta 5 Epruveta proba Ep. 6 manual Epruveta 7Epruveta 8 OL37

25


26/26

Epruveta E

[N/mm2]

fy[N/mm2]

fu[N/mm2]

er[%]

Epruveta 1 227714 436.2 592.4 24%

Epruveta 2 199499 435.8 586.3 23%

Epruveta 3 228025 380.8 604.4 14%

Epruveta 4 202900 418.8 668.1 12%

Epruveta 5 199630 413.9 658.5 12%

Epruveta 6 238095 492.9 692.9 18%

Epruveta 7 190970 461.0 665.1 8%Epruveta 8 220201 466.2 668.5 8%

Epruveta proba 235683 483.9 693.8 12%

Epruveta OL37 203768 316.0 414.1 35%

Centralizator al caracteristicilor fizico-mecanice alematerialelor testate

5. CONCLUZII

26

Date post:	17-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	nache-george
View:	222 times
Download:	0 times

Curs-3-incercari-distructive-otel.pdf

Documents