Кривая “напряжение-деформация” описывает поведение стальных прутков под нагрузкой. Она создается путем испытания стальных образцов. Стальной образец постепенно протягивают через испытательную машину, пока он не сломается, при этом регистрируются напряжения и соответствующие деформации. Затем напряжения откладываются по вертикальной оси, а в результате этих напряжений по горизонтальной оси откладываются соответствующие деформации.
На кривой напряжение-деформация имеются различные точки, которые представляют собой различные стадии, через которые проходит стальной образец перед разрушением. Очень важно понимать кривую “напряжение-деформация”, чтобы понять реакцию стальных стержней при воздействии на них нагрузок.
Когда стальной образец подвергается нагрузке, он ведет себя как упругий материал, что означает, что напряжения и деформации пропорциональны. Но по мере увеличения нагрузки образец начинает терять свою пропорциональность и в конечном итоге разрушается или выходит из строя. Когда нагрузка увеличивается сверх предела текучести, стальной пруток проходит через упрочнение под напряжением и может выдерживать большее напряжение, после чего достигает точки разрушения.
Кривая напряжения-деформации стального прутка
Когда стальной образец подвергается нагрузке, он проходит через несколько стадий, таких как стадия упругости, предел текучести и разрушение. Ниже представлены важные этапы диаграммы напряжение-деформация:
Кривая напряжение-деформация
Предел пропорциональности
Этот этап представлен на кривой напряжение-деформация от начальной точки до точки “А”. В этой области напряжение мало и не создает постоянной деформации. Напряжение и деформация пропорциональны друг другу, поэтому по мере снятия напряжения стальной прут будет восстанавливать свою первоначальную форму.
Предел упругости
Находится между точками “А” и “В” на кривой. При дальнейшем увеличении напряжения на стальном образце возникает упругая деформация. Напряжение и деформация не пропорциональны друг другу.
Точка текучести
Это самая важная точка на кривой напряжение-деформация с точки зрения проектирования. Эта точка, обозначенная на кривой буквой B, считается точкой разрушения при проектировании железобетонных конструкций. Таким образом, когда стальной стержень достигает точки текучести в железобетонном элементе, он считается разрушенным.
Предел текучести – это начало пластической деформации стали. Напряжение и деформация не пропорциональны. Точка B называется верхним пределом текучести, а точка C – нижним пределом текучести.
Предельная прочность
При дальнейшем увеличении напряжения за пределами предела текучести происходит деформационное упрочнение, которое представлено от точки C до точки D, за которой начинается шейка. При деформационном упрочнении в материале происходят изменения в его атомной и кристаллической структуре, что приводит к увеличению сопротивления материала дальнейшей деформации. Максимальная ордината на диаграмме напряжение-деформация, т.е. точка D, является пределом прочности или прочностью при растяжении.
Прочность при разрыве
Прочность при разрыве – это прочность материала при разрыве. Она также известна как прочность на разрыв. Это точка “E” на диаграмме напряжение-деформация.
Читайте также: Универсальная испытательная машина – компоненты и функции
Читайте далее:- Цементные композиты, армированные волокном (FRC), и высокоэффективные композиты FRC.
- Кривые при выравнивании автомобильных дорог – типы кривых.
- Кривая напряжение-деформация для бетона.
- Испытание на растяжение стального стержня – процедура и результаты.
- Теория линии текучести для проектирования перекрытий – допущения, методы анализа.
- Методы управления проектами – PERT, CPM и диаграмма Ганта.
- Что такое арматура? Типы и марки стальной арматуры.