Расчёт на растяжение и сжатие стержней, состоящих из разнородных материалов

Содержание:

Расчёт на растяжение и сжатие стержней, состоящих из разнородных материалов

• Расчет натяжения и сжатия стержней, изготовленных из разнородных материалов. Этот вид палки относится к статически неопределенному отделу. В качестве примера проанализируем определение размеров железобетонных колонн квадратного сечения

сторон а см и высоты Н м(рис. 45). Столбы выполнены из бетона, они снабжены продольными стержневыми стальными, так называемыми арматурными, расположенными вблизи поверхности колонн.

F6-площадь поперечного сечения бетонной части колонны; Fc-площадь Людмила Фирмаль

всех стержней арматуры; [Ob] — допустимое напряжение сжатия бетона; [OS] — то же, что и для стали.[B-эластичность бетона Необходимо определить размеры колонны так, чтобы она могла принимать нагрузку P. Примечание F z — \ — F z=a. Получены напряжения OB и OS, возникающие при нагрузке P, и выполнено условие прочности. Под действием силы Р, приложенной к центру тяжести

верхней секции, уравновешенной той же реакцией фундамента на сжатие колонны через бетон, сила циркуляции колонны равна прочности железобетонной арматуры в напряженном состоянии. Четыре. Я-— Девять. Фигура. 45. (Р. Р. некоторые из Р6 форсирует ре-часть РС-46). Для- / >С+Р6=Р.(4.17)) Вес колонки. Пренебрегать)

• Проблема статически неопределенна. Деформация кости при условии, что и бетон, и сталь являются частями колонны(рис. 46) сокращается на одно и то же значение D/, так как верхняя и нижняя поверхности обеих частей совпадают. По закону * Ука имеет: б-я-З Л-П С Ф л. W-E6F6-EzFa•(4.18) 84 вычислить статически неопределенную систему[CH. [год Это будет второе уравнение, связывающее P b и P C. Из(4.18) находим Лос-Анджелес. Л А’ Подставляя это значение для ПК в уравнение (4.17), получаем следующее уравнение: И Р р. — =1 0, и то же начальное напряжение для жуть только в 10 раз больше, чем для стали примерно в 20 раз больше допустимого напряжения сжатия бетона, следовательно, напряжение клапана обычно ниже допустимого значения. Размеры столбов определяются исходя из состояния прочности бетона на сжатие: П °b= ————— (4.21)§ 22 ] напряжение, возникающее в результате изменения температуры от 8 до 5 Арматура, меньше, чем p теперь остается только установить соотношение, при котором обычно площадь арматуры представляется в процентах от общей площади колонны f C-?В

  и ставке 0,4% Н-0,2% дается. Так что * b » g ’ по сравнению с площадью бетона, а затем потому что площадь арматуры невелика _ Ф6+ХП ТП ~ ЛБ’ Присвоение этого значения условию (4.21) Площадь якоря равна P=30g; 7L=100 (арматура 1%)*,=10;[AB]=45 кг / см2 и[AU]=1250 кг! см2. Тогда F6=30•=605cm * Fc= = 6.05 SLS»; Lb+%=611cm’. 45 0+тоже) Возьмите колонну с квадратным сечением 25×25 см и сделайте 4 бруска диаметром cf=14 мм и общей площадью 6. 28 см2. Расчет деформации таких конструкций осуществляется по общим правилам. Укорочение бетонной и стальной частей колонны происходит одинаково, поэтому не имеет значения, какое уравнение (4.18) вы будете использовать для вычисления D/.

  Смотрите также:

  I. Расчеты стержня на прочность и жесткость при растяжении (сжатии)

  Центральным растяжением (сжатием) называется такой вид нагружения бруса, при котором внешние нагрузки или их равно­действующие приложены вдоль оси бруса. Брус с прямолинейной осью, работающий в условиях центрального растяжения (сжатия), называется стержнем. В поперечных сечениях стержня возникает один внутренний силовой фактор (ВСФ) — нормальная сила N_z . Для определения нормаль­ной силы используется метод сечения. Нормальная сила N_z в поперечном сечении равна сумме проекций всех сил, расположенных по одну сторону от этого сечения, на ось стержня. Нормальная сила N_z принимается положительной и направляется от сечения, если она вызывает растяжение. Величина нормальной силы в произвольном поперечном сечении стержня определяется по формуле:

  (1)

  где — сосредоточенные силы,- распределенные нагрузки.

  Нормальное напряжение в произвольном поперечном сечении стержня вычисляется по соотношению:

  (2)

  где — площадь поперечного сечения i — участка стержня.

  При расчетах стержней на прочность находится опасное сечение, в котором напряжение достигает наибольших значений по абсолютной величине , и для этого сечения записывается условие прочности:

  (3)

  где — допускаемое нормальное напряжение для материала стержня. Для пластичных материалов -, для хрупких материалов -, где- предел текучести и предел прочности материала стержня,- коэффициенты запаса прочности по пределу текучести и пределу прочности. Назначение величины коэффициента запаса прочности зависит от условий эксплуатации и области применения рассчитываемой конструкции, от методов расчета напряжений, свойств материала. Для пластичных материаловn

  т принимается меньшим, чем n_в в случае расчета детали из хрупкого материала. Это обусловлено тем, что хрупкий материал более чувствителен к наличию различных дефектов структуры материала и возможным перегрузкам в процессе эксплуатации.

  Перемещение рассматриваемого сечения стержня A§i, в соответствии с законом Р. Гука, вычисляется по формуле:

  . (4)

  Произведение EA_i — в формуле (4) называется жесткостью сечения стержня при растяжении (сжатии).

  По результатам вычислений нормальной силы N_z , нормального напряжения а и перемещений 5 строятся эпюры. Эпюра — это график, который показывает изменение силового фактора, напряжения, перемеще­ния и других величин по длине бруса (стержня).

  В ряде случаев для обеспечения надежной работы стержня необхо­димо выполнение условия жесткости:

  (5)

  где — наибольшее абсолютное удлинение стержня, к — коэффициент, определяемый из эпюры перемещений,- допускаемое удлинение стер­жня, зависящее от назначения и области применения конструкции.

  6. Расчеты на прочность и жесткость при растяжении и сжатии

  6. Расчеты на прочность и жесткость при растяжении и сжатии

  Растяжение – такой вид нагружения, при котором в поперечном сечении стержня возникают только нормальные силы N, а все остальные внутренние силовые факторы (поперечные силы, крутящий и изгибающий моменты) равны нулю.

  Приложение нормальных сил к стержню может быть различным, но в любом случае система внешних сил образует равнодействующую Р, направленную вдоль оси стержня, то есть во всех поперечных сечениях стержня возникают нормальные силы N, равные силе Р: N=P.

  При расчетах в сопротивлении материалов сжатие отличается от растяжения формально только знаком силы N.

  Таким образом, при рассмотрении задач сохраняется единство подхода к вопросам растяжения и сжатия.

  Если для нагруженного по концам растянутого однородного стержня напряжения остаются постоянными как по сечению, так и по длине, то такое напряженное состояние называется однородным.

  Рассмотрим задачу о распределении напряжений  и  при растяжении (сжатии) в поперечном сечении стержня (рис. 6.1).

  Три стороны задачи о растяжении и сжатии  стержня.

  1.     Статистическая сторона задачи

  Рекомендуемые файлы

  Рис. 6.1 Растяжение стержня

   

    (1)

    (2)

  2. Геометрическая сторона задачи

  Применим гипотезу плоских сечений:

  Волокна при растяжении (сжатии) по высоте в поперечном сечении бруса деформируются одинаково  (3).

  Выделим два сечения стержня до приложения нагрузки и рассмотрим их положение в нагруженном состоянии (рис. 6.2).

  3. Физическая сторона задачи

  Заключается в применении закона Гука.

    (4)   где e — относительная деформация,

  Е – модуль упругости 1 рода = 2×10⁵ МПа

  Объединяем все три стороны задачи

    (5)

  подставляем в интеграл (2)

     => 

     (6)       s — нормальное напряжение

  Найдем растяжение стержня при удлинении, сжатии.

  Рис. 6.3 Нормальное напряжение при растяжении

       E×F – жесткость бруса при растяжении, сжатии.

  Абсолютная деформация бруса длинной l=e×dz равна

        где Dl – абсолютная деформация.

  Условия прочности:

      — допускаемое нормальное напряжение.

  Материалы

  Пластичные материалы	Хрупкие материалы
  — предел текучести материала	— предел прочности материала
  n – коэффициент запаса прочности

  n – вводится по следующим причинам:

  ·        неточное определение внешних нагрузок

  ·        приближенные методы расчета

  ·        отклонения в размерах деталей

  8. Основные принципы и методы менеджмента — лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.

  ·        разброс в механических характеристиках материала.

  Для хрупких материалов n больше чем для пластичных  материалов, так как у хрупких материалов большая неоднородность структуры.

  если N(z) = const, F(z) = const

  Условие жесткости  Dl £ [Dl]

  Расчет на прочность при растяжении и сжатии — КиберПедия

   

   

   

   

  Практическое занятие 3

  Расчет на прочность при растяжении и сжатии

   

  К выполнению задания необходимо приступить после изучения темы 2.2. «Растяжение и сжатие».

  Цель:научиться выполнять расчеты на прочность при растяжении (сжатии).Строить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Определить перемещение свободного конца бруса.

  Краткие теоретические сведения

  Расчеты на прочность при растяжении и сжатии

   

  Расчеты на прочность ведутся по условиям прочности — нера­венствам, выполнение которых гарантирует прочность детали при данных условиях.

  Для обеспечения прочности расчетное напряжение не должно превышать допускаемого напряжения:

   

  Расчетное напряжение σ зависит от нагрузки и размеров попе­речного сечения, допускаемое только от материала детали и усло­вий работы.

  Существуют три вида расчета на прочность.

  1. Проектировочный расчет— задана расчетная схема и нагрузки; материал или размеры детали подбираются:

  — определение размеров поперечного сечения:

  — подбор материала

  по величине σ_пред можно подобрать марку материала.

   

  2. Проверочный расчет — известны нагрузки, материал, размеры детали; необходимо проверить, обеспечена ли прочность.

  Проверяется неравенство

   

  3.Определение нагрузочной способности (максимальной нагрузки): [N] = [σ]A.

  АЛГОРИТМ ВЫПОЛНЕНИЯ

  1.Определить нагрузку на стержни. Рассмотрим равновесие точки В, определим реакции стержней. По пятой аксиоме статистики (закону действия и противодействия) реакция стержня численно равна нагрузке на стержень.

  Наносим реакции связей.

  3.Выбираем систему координат так, чтобы одна из осей координат совпала с неизвестной силой.

  Составляем систему уравнений равновесия

  Решаем систему уравнений и определяем реакции стержней

  6.Определяем потребную площадь

  поперечного сечения стержней из условий прочности где N — продольная сила; А — площадь поперечного сечения

  7. Определяем удлинение стержней

  Е — модуль упругости; l — начальная длина стержня.

  8. Определяем коэффициент запаса прочности

  [s] — допускаемый запас прочности.

  Условие прочности при растяжении и сжатии:

   

  Пример 1. Груз закреплен на стержнях и находится в равновесии (рис. П6.1). Материал стержней — сталь, допускаемое напряжение 160 МПа. Вес груза 100 кН. Длина стержней: первого — 2 м, второго — 1 м. Определить размеры поперечного сечения и удлинение стержней. Форма поперечного сечения — круг.

   

  Решение

  1. Определить нагрузку на стержни. Рассмотрим равновесие точки В, определим реакции стержней. По пятой аксиоме статистики (закону действия и противодействия) реакция стержня численно равна нагрузке на стержень.

  Наносим реакции связей, действующих в точке В. Освобождаем точку В от связей (рис. П6.1).

  Выбираем систему координат так, чтобы одна из осей координат совпала с неизвестной силой (рис. П6.1б).

  Составим систему уравнений равновесия для точки В:

  Решаем систему уравнений и определяем реакции стержней.

   

  Направление реакций выбрано верно. Оба стержня сжаты. Нагрузки на стержни: F₁ = 57,4 кН; F₂ = 115,5 кН.

  2. Определяем потребную площадь поперечного сечения стержней из условий прочности.

  Условие прочности на сжатие: σ = N/А≤ [σ], откуда

  Стержень 1 (N₁ = А_l):

  Для круга

  Стержень 2 (N₂ = F₂):

  Полученные диаметры округляем: d₁

  = 25 мм, d₂ = 32 мм.

  3. Определяем удлинение стержней

  Укорочение стержня 1:

   

  Укорочение стержня 2:

  Задание 1. Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Определить перемещение свободного конца бруса. Двухступенчатый стальной брус нагружен силами F₁, F₂; F₃. Площади поперечных сечений А₁ и А₂. Принять Е = 2^.10⁵ H/мм².

  Данные взять из таблицы 4, схема 4.

   

  Таблица 4

   

  Параметр	Вариант
  F1, кН
  F2, кН
  F3, кН
  A1, см2	1,8	1,6	1,0	2,0	1,2	0,9	1,9	2,8	2,1	1,9
  A2, см2	3,2	2,4	1,5	2,5	2,8	1,7	2,6	3,4	2,9	2,4
  a, м	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,4	0,3	0,2	0,5	0,6

   

  Схема 4

  Задание 2. Балка АВ, на которую действуют указанные нагрузки, удерживается в равновесии тягой ВС. Определить размеры поперечного сечения тяги для двух случаев: 1) сечение — круг; 2) сечение — уголок равнополочный по ГОСТ 8509-86. Принять [σ] = 160 МПа. Собственный вес конструкции не учитывать. Данные взять из таблицы 5, схема 5.

   

   

  Таблица 5

   

  Параметр
  F, кН
  m, кН.м
  q, кН/м

   

   

  Схема 5

   

   

  Цель:______________________________________________________________

  Оборудование (приборы, материалы, дидактическое обеспечение)_________________________________________________________

   

  Компьютерная программа (если используется): Наименование программы_______________________________________________________

   

  Дано:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  Определить:_________________________________________________________

  Решение:

   

   

   

   

  
  Контрольные вопросы:

  1. Что такое центральное растяжение и сжатие?_____________________________________

  ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  2. Что понимается под продольной силой в брусе, и каким способом она определяется?___________________________________________________________________

  ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  3. Какое правило знаков принято при определении продольной силы? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  4. Какова размерность продольной силы?___________________________________________

  5. Как строится эпюра продольной силы и с какой целью? ______________________

  ______________________________________________________________________

  _________________________________________________________________________________

  6. Что такое эпюра продольной силы? ________________________________________

  _______________________________________________________________________________________

  7. Что такое напряжение? Чем определяется знак напряжения? __________________

  ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  8. Напишите условие прочности при растяжении или сжатии.____________________

  ________________________________________________________________________

  9. Что называется абсолютной (полной) продольной деформацией? Напишите формулу абсолютной деформации._______________________________________________

  _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  10. Как формулируется закон Гука? Напишите формулы, выражающие закон Гука, для относительной продольной деформации бруса._______________________________

   

   

  ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

  ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

  ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

  «ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

  ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I»

  (ФГБОУ ВПО ПГУПС)

  ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ФИЛИАЛ

   

   

  Практическое занятие 4

   

  Задача № 2 Расчет оптимального сечения ступенчатого стержня при деформации растяжение и сжатие. Прикладная механика

  Похожие главы из других работ:

  Пластинчатый конвейер

  3.2. Расчет винта на сжатие

  Усилие, действующее на винт P = 162254 Н (3.10) где[?] — допускаемое натяжение ([?] = 500МПа) (3.11) Принимаем диаметр винта d = 20 мм…

  Прикладная механика

  Задача № 1 Проверка прочности ступенчатого стержня при деформации растяжение и сжатие

  Задание: Оценить прочность ступенчатого стержня из хрупкого материала. Определить его деформацию. Стержень изготовлен из чугуна: Е = 1,2*105 МПа; увр = 113 МПа; увсж = 490 МПа…

  Прикладная механика

  Задача № 8 Расчет сжатого стержня на устойчивость

  Задание: Определить влияние длины стойки на величину допускаемой нагрузки. Материал стойки — сталь Ст.3: Е = 2,1 * 105 МПа; уТ = 240 МПа; лпред. = 100; л0 = 40; a = 310 МПа; b = 1,14 МПа. Требуемый коэффициент запаса устойчивости [nу] = 2. Схема стойки приведена на рис. 1…

  Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

  4.5 Ток и площадь поперечного сечения стержня ротора

  где ki = 0,899 — коэффициент, учитывающий влияние намагничивающего тока и сопротивление обмоток, определяемый по рис.4.1. — коэффициент приведения тока ротора к обмотке статора…

  Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

  4.9 Окончательные значения сечения стержня и плотности тока

  мм2…

  Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

  9.3 Площадь сечения части стержня, ограниченной высотой hr

  мм2 мм 9.4 Отношение площади всего сечения стержня qC к площади qr 9.5 Коэффициент увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока где и из п.6.4. 9…

  Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

  9.3а. Площадь сечения части стержня, ограниченной высотой hr

  мм2 мм 9.4а. Отношение площади всего сечения стержня qC к площади qr 9.5а. Коэффициент увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока где и из п.6.4. 9.6а…

  Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

  9.4 Отношение площади всего сечения стержня qC к площади qr

  9.5 Коэффициент увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока где и из п.6.4. 9.6 Приведенное активное сопротивление обмотки ротора с учетом действия эффекта вытеснения тока Ом где см. п.6.4. 9…

  Проектирование трехфазного асинхронного электродвигателя

  9.4а. Отношение площади всего сечения стержня qC к площади qr

  9.5а. Коэффициент увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока где и из п.6.4. 9.6а. Приведенное активное сопротивление обмотки ротора с учетом действия эффекта вытеснения тока Ом где см. п.6.4. 9.7а…

  Разработка комплекта инструментальной оснастки для обработки детали «Ротор»

  2.5 Расчет прочности рёбер на растяжение

  В процессе резания рёбра жёсткости на оправке, образованные группой отверстий, принимают на себя нагрузку, вызванную силой резания. Одна из составляющих силы резания — Py, нагружает рёбра на растяжение и сжатие. Ребро имеет сложное сечение…

  Расчет балочной клетки и колонн рабочей площадки

  3.1 Расчет стержня колонны

  · Отметка верха колонны 7,1м; · Колонна центрально сжатая; · Шарнирно оперта вверху и внизу; · Сталь С235>Ry=23кН/см2; · Реакция главной балки VГБ=934,75кН; · Ориентированный вес колонны QС.В…

  Расчет металлорежущих инструментов (протяжка шлицевая, сверло комбинированное и фреза червячная для обработки шлицевого вала)

  2. Расчет ступенчатого сверла

  Исходные данные для проектирования: диаметр первой ступени сверла мм; диаметр второй ступени сверла мм; длина сверления первой ступенью мм; длина сверления второй ступенью…

  Расчет растяжения и сжатия стержня

  1. Растяжение, сжатие

  сечение эпюра кручение Для стержня, загруженного по данным табл. 1: а) построить эпюру продольных сил; б) подобрать из условия прочности размеры стержня круглого и квадратного сечений; в) определить перемещение свободного конца стержня…

  Расчет стержня круглого поперечного сечения, находящегося под действием изгиба с кручения

  1.4 Расчет на прочность при изгибе с кручением стержня круглого поперечного сечения

  При расчете на прочность в опасных точках опасного сечения анализируется неравенство: уэкв ? [у], где уэкв — эквивалентные нормальные напряжения, учитывающие главные напряжения у1, у2…

  Составление расчетной схемы вала

  3.1 Эпюра растяжение-сжатие

  Зубчатые колеса посажены на вал с гарантированным натягом и закрепляются гайкой от осевого смещения под действием осевой силы Fx. Растягивающие усилия на валу принимаем равными Fx= 5Fx. Нормальная сила на участках вала будет: NI=Fx2=6…

  машиностроение — Как рассчитать общую прочность композитных стержней на растяжение

  Мой ответ на этот вопрос немного охватывает это, и ссылка полностью объясняет это, но я могу более подробно остановиться, чтобы вам не пришлось пробираться через этот гигантский PDF-файл. Я свяжу его снова здесь, внизу, потому что я собираюсь ссылаться на уравнения в этом ответе.

  Как вы могли догадаться, общая прочность композита, такого как в примере выше, представляет собой комбинацию двух материалов.Пропорции, в которых каждый материал способствует общей прочности, связаны с объемными долями составляющих материалов. Поскольку в этом случае длины стержней всегда равны и стержни имеют постоянную площадь по своей длине, мы можем упростить объемы до площадей. Это означает, что мы можем вычислить модуль упругости, используя версию уравнения 3.1 из книги.

  $$ E_c = E_ {St} A_ {St} + E_ {Al} A_ {Al} $$

  Здесь St и Al — это сталь и алюминий (i) um, соответственно, индекс c относится к композиту, а A — это доля площади, а не общая площадь.Итак, в примере задачи $ A_ {St} = 0,5 $ и $ A_ {Al} = 0,5 $.

  Для расчета напряжения в стержнях мы просто используем определение напряжения, учитывая, что мы можем измерить деформацию и знаем, что деформация одинакова для всех стержней.

  $$ \ sigma_c = \ epsilon E_c = \ epsilon E_ {St} A_ {St} + \ epsilon E_ {Al} A_ {St} = \ sigma_ {St} A_ {St} + \ sigma_ {Al} A_ {Al } $$

  Здесь, однако, важно отметить, что мы наблюдаем разные напряжения в стержнях из разного материала, что является естественным результатом того, что они имеют одинаковую деформацию, но разные модули упругости.Если материалы не сломаются при одинаковой деформации, один из них выйдет из строя первым, и в этот момент одинаковая нагрузка будет приложена ко всей системе, но только один тип стержня останется неповрежденным, чтобы выдержать эту нагрузку. При этом общая площадь поперечного сечения системы также уменьшается.

  Нам нужно определить, какой материал ломается первым. Поскольку мы применяем здесь известную скорость деформации, мы можем найти предельную деформацию каждого материала, используя жесткость и предел прочности. Как только мы узнаем деформацию, при которой разрушается первый материал, мы подставляем эту деформацию во второе уравнение выше, чтобы увидеть полное напряжение в композите при этом удлинении.Однако, поскольку такая же сила применяется к меньшей площади, прочность композита после разрушения первого материала (в данном случае стали) равна

  .

  $$ \ sigma_ {TS, c} = \ sigma_ {Al} A_ {Al} $$

  Мы можем сравнить это значение прочности на разрыв со значением прочности на разрыв непосредственно перед разрушением стали. Если значение до разрушения стали больше, то разрушение стали приводит к разрушению всей системы. Если значение после разрушения стали больше, система будет продолжать нести нагрузку до тех пор, пока не достигнет предела прочности на разрыв только алюминиевых стержней.

  «Механические свойства материалов», Дэвид Ройланс, 2008 г.

  Что говорит кривая растягивающего напряжения / деформации

  Вы здесь: Домашняя страница / Советы SDA / Что говорит кривая растягивающего напряжения / деформации

  Производители пустотелых анкерных стержней проводят испытание на растяжение, чтобы убедиться, что саморезные анкерные стержни достаточно прочны. Значения нанесены на координатный график — с удлинением деформации по оси x и напряжением, обычно в МПа, по оси y.

  На рис. 1 показана типичная кривая напряжения / деформации при растяжении.

  кривая деформации при растяжении

  Рис. 1. Кривая растягивающего напряжения / деформации

  Предел прочности по кривой растяжения саморезного анкера

  Рис. 2. Предел прочности при растяжении по кривой растяжения самосверлящего анкера
  

  Для малых деформаций кривая действительно линейная. Изменение полого стержня самосверлящего анкера в этой области называется упругим, поскольку при снятии напряжения объект возвращается к своей исходной длине.

  После определенной деформации стального материала он достигает предела текучести. В этот момент наклон кривой резко уменьшился и перестает быть линейным, и деформации полой буровой штанги становятся постоянными. Это важное различие между анкерами для полых стержней.

  Согласно стандартам испытаний, образец полого стержня самосверлящего анкера должен иметь длину от 500 до 2000 мм. Результат испытания на растяжение будет довольно неточным и даже недействительным, если длина образца слишком мала.

  Ниже приводится копия отчета SGS, в котором указаны результаты испытания на растяжение.

  Результат испытания на растяжение

  полого стержня саморезного анкера ONTON

  Результат полностью соответствует требованиям заказчика:

  1. Тест стержней выполняется в натуральную величину.
  2. Минимальный предел прочности на разрыв на 237 МПа выше минимального предела текучести. Это лучше, чем указанные 25 000 фунтов на квадратный дюйм (172 МПа), по крайней мере, для F432.
  3. Показатели прочности и пластичности одновременно соответствуют стандартам.

  Фактически, ONTON предлагает ряд стандартных саморезных анкерных стержней. Эти стержни проходят специальную обработку для обеспечения высокого сопротивления. Это означает:

  1. Для того же поперечного сечения стали несущая способность стержней ONTON на 40% выше, что позволяет использовать большую решетку гвоздей или меньший размер (диаметр) стержней стержней. Экономия затрат на проект.
  2. При той же прочности на разрыв наши стержни легче. Экономия затрат на рабочую силу.

  В конце испытания на растяжение, если деформация увеличится еще больше, в конечном итоге объект превратится в шейку.Во время упругой и пластической деформации площадь поперечного сечения всего объекта немного уменьшается, но в начале образования шейки самая слабая часть материала внезапно становится заметно тоньше. Чтобы отделить стальную трубу, требуется меньше усилий.

  Кроме того, вы можете заметить параметр Ductility Agt в отчете SGS.

  Как они измерили Agt самосверлящего полого стержня?

  Сначала вы должны понять разницу между Agt и A.

  Пластичность означает, что в расчетах конструкции приняты допущения для классификации и поворота петель. _gt обозначает удлинение до предельной нагрузки без уменьшения поперечного сечения. Это не следует путать с полным удлинением A до разрыва, как описано в ASTM A370 и указано в сертификатах завода. Обычно удлинение a в два раза превышает значение A _gt Пластичность A _gt > 5% требуется для готового полого стержня, а не для стальной трубы, из которой он изготовлен и которая указана в сертификате прокатного стана. сталелитейного завода.

  (Информация с сайта Titan)

  Как измерить Agt полого стержня?

  Рассчитать Agt 1

  Вычислить Agt 2

  Зона измерения Agt (Ag) и A

  Предположим предел прочности на разрыв этого полого стержня, R _м = 800 Н / мм ²

  Измерение (как показано) и вычисление:

  A _gt = A _г + R _м /2000

  A _г = {(110.03мм-100мм) / 100мм} * 100 = 10

  R _м /2000 = 800/2000 = 0,4

  A _gt = 10,4

  A = {(117,68 мм-100 мм) / 100 мм} * 100 = 17,6

  Результат: удлинение полого стержня: A _gt = 10,4 (%) A = 17,6 (%)

  Характеристики испытаний на

  бар

  Характеристики текучести, растяжения и удлинения

  Испытания на изгиб составляют 180 ^o , за исключением того, что ASTM A615 допускает 90 ^o для стержней размером № 14 и № 18.

  Углеродистая сталь A615 | Размеры прутка №3 — №6 | Класс 40
  Минимальный предел текучести, фунт / кв. Дюйм	40 000
  Минимальная прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм	60 000
  Минимальное относительное удлинение, 8 дюймов
  Размеры прутка	# 3
  Удлинение	11
  Размеры прутка	# 4, # 5, # 6
  Удлинение	12
  Диаметр испытательного штифта на изгиб d = номинальный диаметр стержня
  Размеры прутка	№ 3, № 4, № 5
  Диаметр пальца	3 ½d
  Размеры прутка	# 6
  Диаметр пальца	5д

  Углеродистая сталь A615 | Размеры прутка №3 — №18 | Класс 60
  Минимальный предел текучести, фунт / кв. Дюйм	60 000
  Минимальная прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм	90 000
  Минимальное относительное удлинение, 8 дюймов
  Размеры прутка	# 3, # 4, # 5, # 6
  Удлинение	9
  Размеры прутка	№ 7, № 8
  Удлинение	8
  Размеры прутка	№ 9, № 10, № 11, № 14, № 18
  Удлинение	7
  Диаметр испытательного штифта на изгиб d = номинальный диаметр стержня
  Размеры прутка	№ 3, № 4, № 5
  Диаметр пальца	3 ½d
  Размеры прутка	№ 6, № 7, № 8
  Диаметр пальца	5д
  Размеры прутка	№ 9, № 10, № 11
  Диаметр пальца	7д
  Размеры прутка	№ 14, № 18
  Диаметр пальца	9д

  Углеродистая сталь A615 | Размеры прутка №3 — №18 | Класс 75
  Минимальный предел текучести, фунт / кв. Дюйм	75 000
  Минимальная прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм	100 000
  Минимальное относительное удлинение, 8 дюймов
  Размеры прутка	№ 3, № 4, № 5, № 6, № 7, № 8
  Удлинение	7
  Размеры прутка	№ 9, № 10, № 11, № 14, № 18
  Удлинение	6
  Диаметр испытательного штифта на изгиб d = номинальный диаметр стержня
  Размеры прутка	№ 3, № 4, № 5, № 6, № 7, № 8
  Диаметр пальца	5д
  Размеры прутка	№ 9, № 10, № 11
  Диаметр пальца	7д
  Размеры прутка	№ 14, № 18
  Диаметр пальца	9д

  Низколегированная сталь A995 | Размеры прутка №3 — №18 | Класс 60
  Минимальный предел текучести, фунт / кв. Дюйм	60 000
  Минимальная прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм	80 000
  Минимальное относительное удлинение, 8 дюймов
  Размеры прутка	# 3, # 4, # 5, # 6
  Удлинение	14
  Размеры прутка	№ 7, № 8, № 9, № 10, № 11
  Удлинение	12
  Размеры прутка	№ 14, № 18
  Удлинение	10
  Диаметр испытательного штифта на изгиб d = номинальный диаметр стержня
  Размеры прутка	№ 3, № 4, № 5
  Диаметр пальца	3д
  Размеры прутка	№ 6, № 7, № 8
  Диаметр пальца	4d
  Размеры прутка	№ 9, № 10, № 11
  Диаметр пальца	6D
  Размеры прутка	№ 14, № 18
  Диаметр пальца	8д

  Примечание: для арматурных стержней из низколегированной стали ASTM A706 предписывает максимальный предел текучести 78000 фунтов на кв. Дюйм, а предел прочности на растяжение должен составлять 1.25-кратный фактический предел текучести.

  Нержавеющая сталь A955 | Размеры прутка №3 — №6 | Класс 40
  Минимальный предел текучести, фунт / кв. Дюйм	40 000
  Минимальная прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм	70 000
  Минимальное относительное удлинение, 8 дюймов
  Размеры прутка	# 3, # 4, # 5, # 6
  Удлинение	20
  Диаметр испытательного штифта на изгиб d = номинальный диаметр стержня
  Размеры прутка	№ 3, № 4, № 5
  Диаметр пальца	3 ½d
  Размеры прутка	# 6
  Диаметр пальца	5д

  Нержавеющая сталь A995 | Размеры прутка №3 — №18 | Класс 60
  Минимальный предел текучести, фунт / кв. Дюйм	60 000
  Минимальная прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм	90 000
  Минимальное относительное удлинение, 8 дюймов
  Размеры прутка	№ 3 — № 18
  Удлинение	20
  Диаметр испытательного штифта на изгиб d = номинальный диаметр стержня
  Размеры прутка	№ 3, № 4, № 5
  Диаметр пальца	3 ½d
  Размеры прутка	№ 6, № 7, № 8
  Диаметр пальца	5д
  Размеры прутка	№ 9, № 10, № 11
  Диаметр пальца	7D
  Размеры прутка	№ 14, № 18
  Диаметр пальца	9д

  Нержавеющая сталь A955 | Размеры прутка №6 — №18 | Класс 75
  Минимальный предел текучести, фунт / кв. Дюйм	40 000
  Минимальная прочность на разрыв, фунт / кв. Дюйм	100 000
  Минимальное относительное удлинение, 8 дюймов
  Размеры прутка	№ 6 — № 18
  Удлинение	20
  Диаметр испытательного штифта на изгиб d = номинальный диаметр стержня
  Размеры прутка	№ 6, № 7, № 8
  Диаметр пальца	5д
  Размеры прутка	№ 9, № 10, № 11
  Диаметр пальца	7д
  Размеры прутка	# 14, # 18, 90 o
  Диаметр пальца	9д

  Предел прочности на разрыв стали | Предел текучести и предела прочности на разрыв

  Предел прочности при растяжении стали | Выход и предел прочности на разрыв , привет, ребята, из этой статьи вы знаете о прочности на разрыв стали и ее типах, а также о предельной прочности и текучести стали.Обычно предел прочности представлен футами , предел текучести фу и предел прочности фу .

  Прочность на разрыв стали | Предел текучести и предел прочности при растяжении

  Сталь обладает свойством пластичности, удлинения, эластичности и пластичности. Пластичность — это растяжение стали, когда мы растягиваем ее в размерах, то есть в удлинении.

  Когда растягивающие усилия применяются к стали, она может быть растянута в той точке, где она восстанавливает свою первоначальную форму после снятия напряжения, являющегося пределом упругости или точкой (упругостью), которая измеряется как предел текучести стали.

  Когда к стали применяется максимальное напряжение тянущее усилие, она может быть растянута в той точке, где она не восстанавливает свою первоначальную форму после снятия напряжения — предел пластичности или точка (пластичность), которая измеряется как предел прочности стали на растяжение.

  Прочность на излом — Напряжение растяжения, при котором сталь разрушается, ломается и разрушается, известно как прочность на излом или предел прочности стали на растяжение.

  Но в целях проектирования мы не должны допускать постоянной деформации или разрушения стали.Таким образом, мы принимаем во внимание предел текучести при проектировании колонны, балки, плиты и других элементов конструкции. Это помогает гарантировать, что сталь не будет постоянно деформироваться и ломаться. Следовательно, предел текучести просто принимается как предел прочности арматуры на разрыв.

  Что такое предел прочности стали? Предел текучести и максимальная прочность

  Предел прочности — сопротивление стали разрушению при растяжении. Когда к стальному образцу прилагаются две равные и противоположные тянущие силы, возникает напряжение, известное как растягивающее напряжение, которое вызывает растяжение или удлинение в образце, поэтому предел прочности стали — это максимальная прочность стали, чтобы противостоять или выдерживать растягивающее напряжение до разрушения на месте. конец пластической стадии.

  Теперь вопрос «Каков предел прочности стали на растяжение?» Их ответ: предел прочности на разрыв для конструкционной стали составляет 400 Н / мм2, а для углеродистой стали — 841 Н / мм2, его также можно измерить в единицах СИ Мега Паскаль как 400-841 МПа в Индии и других странах, но в обычном регионе США измеряется. в фунтах на квадратный дюйм и их значение составляет 58000 — 121945 фунтов на квадратный дюйм .

  Максимальная нагрузка, при которой образец разрушается, принимается за растягивающую нагрузку, а максимальное напряжение, при котором разрушается образец, принимается за растягивающее напряжение.Материал, находящийся под напряжением, увеличивается в размерах, растягивается или удлиняется. В общих словах предел прочности стали определяется как сопротивление стали разрушению под действием напряжения растяжения.

  Существует три типа прочности стали на разрыв: 1) предел текучести, 2) предел прочности на разрыв и 3) предел прочности на разрыв или предел прочности на разрыв.

  Предел прочности — это максимальная нагрузка, которую материал может выдержать без разрушения при растяжении. Прочность на растяжение математически выражается как сила на единицу площади

  .

  Предел прочности на разрыв = нагрузка / площадь

  F = P / A
  Где F = предел прочности на разрыв
  P = максимальная растягивающая нагрузка, действующая на образец
  A = площадь поперечного сечения образца

  Предел прочности на растяжение, измеренный в фунтах на квадратный дюйм в английской системе измерений, обычно выражается в фунтах на квадратный дюйм, часто сокращается до фунтов на квадратный дюйм и МПа в системе СИ, используемой в Индии и других странах, 1 МПа равно Н / мм2.

  напряжения, меньшие предела прочности, снимаются, материал полностью или частично возвращается к своей первоначальной форме и размеру. Однако, когда напряжение достигает значения прочности на разрыв, материал, если он пластичный, который уже начал пластически быстро течь, образует сжатую область, называемую шейкой, где он затем разрушается.

  Прочность на растяжение различных марок стали

  На рынке доступны различные типы стали с высоким пределом текучести: стержни TMT, стержни TMX, стержни SD, стержни HYSD, стержни CRS, стальные стержни CTD, стальные стержни Tor и т. Д., Широко используемые в строительной линии.

  ● 1) Сталь TMX: TMX стенд для стержня с приводом thermex, это стержень с высоким пределом текучести. Для этого используется он на базе Thermax с немецкой технологией. Это бар нового поколения, выдерживающий температуру 5000 ℃. Прутки Thermex, в отличие от прутков CTD, доказали свою стойкость к потере прочности при высоких температурах, как это происходит во время пожаров.

  Предел прочности на разрыв стали TMX (бар) находится в диапазоне 450 — 550 Н / мм2.

  Штанги

  TMX лучше, чем стержни TMT, как огнестойкие, но с точки зрения затрат, когда вам не нужны огнестойкие конструкции, такие как резервуар для воды, композитные стены и т. Д., Следует рассмотреть возможность использования стержней TMT.

  ● 2) Стержни HYSD: Стенд HYSD для деформированных стержней с высоким пределом текучести изготавливаются с термической обработкой. Существуют различные типы стальных стержней HYSD: 1) стальные стержни Tor и 2) стальные стержни CTD (холоднокрученые деформированные). Во время процесса пост-термообработки при производстве прутков HYSD стальные прутки подвергаются горячей прокатке или холодному скручиванию для придания формы.

  Предел прочности на разрыв стали HYSD (деформированный стержень с высоким пределом текучести) составляет около 410 Н / мм2 (4150 кг / см2).

  ● 3) Пруток TMT: — TMT обозначает пруток с термомеханической обработкой, это пруток с высоким пределом текучести, сделанный с твердой внешней поверхностью, известной как перлит, а внутренняя поверхность мягкой, известной как сердечник.Fe415, Fe415D, Fe500, Fe550, Fe550D, Fe600 марки TMT Стальной пруток различных компаний Tata, Jindal доступен на рынке и широко используется в строительных работах.

  Предел прочности на разрыв стального стержня TMT находится в диапазоне 415–600 Н / мм2.

  ● 4) Стальной стержень SD или D: — Стенд SD для сверхпластичности и D-образный стержень, это означает, что он может быть сильно растянутым или удлиненным.

  Предел прочности на разрыв стального стержня SD или D в диапазоне 415–600 Н / мм2.

  Какие бывают типы прочности стали на разрыв?

  Существует три типа прочности на разрыв: 1) предел текучести, 2) предел прочности и 3) прочность на разрыв или раскалывание.

  ● 1) Предел текучести: растягивающее напряжение материала может выдерживать или сопротивляться без остаточной деформации. Другими словами, предел текучести определяется как напряжение, которое материал может выдержать без остаточной деформации.

  Когда к стальному образцу прикладываются тянущие силы, он удлиняется или растягивается до предела упругости без деформации, это означает, что предел текучести — это напряжение материала в точке конца стадии упругости и начала пластических свойств, когда растягивающее напряжение снимается, материал восстанавливается. его форма и размер без деформации.

  ● 2) Предел прочности при растяжении: — максимальное растягивающее напряжение, которое материал может выдержать или выдержать без разрушения, предел прочности — это максимальное напряжение в точке конца стадии пластической деформации на кривой напряжения деформации до разрушения. Другими словами, предел прочности на растяжение определяется как максимальное напряжение, которое материал может выдержать на стойке, известно как предел прочности при растяжении

  .

  Когда растягивающее напряжение снимается, материал не восстанавливает свою первоначальную форму и размер, так как растягивается за пределы стадии упругости до конца стадии пластики.Материал в пластической стадии переживает необратимый, а в упругой стадии — обратимый. Из-за предельного напряжения материал деформируется, но не ломается.

  ● 3) Прочность на разрыв или раскалывание : максимальное растягивающее напряжение, которое материал не может выдержать или сопротивляться, вызывая разрыв. Он определяется как сопротивление материала разрушению под действием растягивающего напряжения. Разрушающее напряжение растяжения возникает в конце пластической стадии материала на кривой напряжения деформации. Другими словами, прочность на разрыв при растяжении определяется как — напряжение, при котором материал разрушается или разрушается.

  Таким образом, очевидно, что значение предела прочности на разрыв выше, чем предел прочности на разрыв и предел текучести, соответственно, например, предел прочности на разрыв> предел прочности> предел текучести.

  Предел текучести и предел прочности стали.

  Это характеристика прочности на разрыв арматуры, используемой при строительстве зданий и проектировании арматуры.

  термин предел текучести стали, представленный fy, и предел прочности при растяжении стали, представленный fu.Свойство пластичности стали, то есть пластичность, имеет свойство стали растягиваться до определенной точки удлинения, когда к ней прилагается сила напряжения.

  Что такое предел текучести стали?

  Предел текучести определяет и относится к показателю максимального напряжения, которое может возникнуть в стальном материале без изменения пластической деформации.

  По пределу текучести сталь делится на две категории

  1) низкая / умеренная прочность, то есть низкоуглеродистая сталь с пределом текучести — Fe250, которая может выдерживать силу напряжения 250 Н / мм2 при приложении к ней.Предел прочности низкоуглеродистой стали 410 МПа.

  2) высокий предел текучести, который представляет собой арматурную сталь, используемую в строительстве, например Fe415 и Fe500, которая может противостоять силе напряжения 415 Н / мм2 и 500 Н / мм2 при приложении к ней.

  Предел текучести конструкционной стали составляет от 415 до 600 Н / мм2 или от 60000 до

  фунтов на квадратный дюйм. Его также можно измерить в единицах СИ, называемых мегапаскаль (МПа), и их значение составляет 415-600 МПа.

  И максимальное напряжение, которое может быть приложено к стали до того, как она начнет постоянно менять форму, это предел упругости стали, известный как предел текучести стали.

  Если усилие напряжения добавлено к стальному металлу, но не достигает предела текучести, он вернется к своей исходной форме после того, как сила напряжения будет снята и удалена. а предел текучести стали обозначен буквой fy.

  Предел текучести: растягивающее напряжение материала может выдерживать или сопротивляться без остаточной деформации. Другими словами, предел текучести определяется как напряжение, которое материал может выдержать без остаточной деформации.

  Когда к стальному образцу прикладываются тянущие силы, он удлиняется или растягивается до предела упругости без деформации, это означает, что предел текучести — это напряжение материала в точке конца стадии упругости и начала пластических свойств, когда растягивающее напряжение снимается, материал восстанавливается. его форма и размер без деформации.

  Что такое предел прочности стали на разрыв?

  Предел прочности при растяжении стали: — максимальное растягивающее напряжение, которое материал может выдержать или выдержать без разрушения, предел прочности — это максимальное напряжение в точке конца стадии пластической деформации на кривой напряжения деформации до разрушения. Другими словами, предел прочности на разрыв определяется как максимальное напряжение, которое может выдержать материал, известно как предел прочности на разрыв.

  Предел прочности на разрыв конструкционной стали находится в диапазоне 485–650 Н / мм2 или 70000–95000 фунтов на квадратный дюйм.Его также можно измерить в системе СИ, которая называется мегапаскаль (МПа), и их значение составляет 485-650 МПа.

  Когда растягивающее напряжение снимается, материал не восстанавливает свою первоначальную форму и размер, так как растягивается за пределы стадии упругости до конца стадии пластики. Материал в пластической стадии переживает необратимый, а в упругой стадии — обратимый. Из-за предельного напряжения материал деформируется, но не ломается.

  Предел прочности на растяжение (предел текучести и предела) низкоуглеродистой стали

  Низкоуглеродистая сталь — это разновидность углеродистой стали с низким содержанием углерода, она также известна как «низкоуглеродистая сталь».«Хотя диапазоны варьируются в зависимости от источника, количество углерода, обычно обнаруживаемого в мягкой стали, составляет от 0,05% до 0,25% по весу.

  Предел текучести конструкционной мягкой стали составляет от 415 до 600 Н / мм2 или от 60000 до

  фунтов на квадратный дюйм. Его также можно измерить в единицах СИ, называемых мегапаскаль (МПа), и их значение составляет 415-600 МПа.

  Предел текучести конструкционной низкоуглеродистой стали составляет около 250 Н / мм2 или 36000 фунтов на квадратный дюйм. Его также можно измерить в единицах СИ, называемых мегапаскаль (МПа), и их значение составляет 250 МПа.

  Предел прочности на разрыв или просто предел прочности конструкционной низкоуглеродистой стали на разрыв в диапазоне 485–650 Н / мм2 или 70000–95000 фунтов на кв. Дюйм. Его также можно измерить в системе СИ, которая называется мегапаскаль (МПа), и их значение составляет 485-650 МПа.

  Предел прочности на разрыв или просто предел прочности на разрыв низкоуглеродистой стали составляет 385 Н / мм2 или 56000 фунтов на квадратный дюйм. Его также можно измерить в единицах СИ, называемых мегапаскаль (МПа), и их значение составляет 385 МПа.

  Конструкционная мягкая сталь

  и их прочность представлены как Fe250, Fe415, Fe415D, Fe 450, Fe500, Fe 500D, Fe550, Fe550D и Fe600.

  ● Марка стали Fe415: Предел текучести Fe415 составляет 415 Н / мм2, относительное удлинение — 14,5%, а значение предела прочности при растяжении — 485 Н / мм2.

  ● Марка стали Fe415D: Предел текучести Fe415D составляет 415 Н / мм2, способность к удлинению составляет 18% из-за пластичности, а их предел прочности при растяжении составляет 500 Н / мм2.

  ● Марка стали Fe500: Предел текучести Fe500 составляет 500 Н / мм2, способность к удлинению составляет 18%, а их предел прочности при растяжении составляет 545 Н / мм2.

  ● Марка стали Fe500D: Предел текучести Fe500D составляет 500 Н / мм2, способность к удлинению составляет 16% из-за пластичности, а их предел прочности при растяжении составляет 565 Н / мм2.

  ● Марка стали Fe550: Предел текучести Fe550 составляет 550 Н / мм2, способность к удлинению составляет 18%, а их предел прочности при растяжении составляет 585 Н / мм2.

  Испытание стали на растяжение

  Термин «прочность на растяжение» относится к величине растягивающего (растягивающего) напряжения, которое материал может выдержать до разрушения или разрушения.Испытание на прочность на разрыв стали чаще всего измеряется путем помещения испытательного места в зажимную губку растяжной машины.

  Машина для растяжения прикладывает растягивающее усилие, постепенно разделяя челюсти. Таким образом, испытание на прочность на разрыв стали проводится на клещевом станке. Которые выбирают сталь для многих применений, все rcc работают на основе ряда свойств, одним из которых также является предел прочности на растяжение.

  Предел прочности

  стержня составляет около 841 МПа, а предел прочности на разрыв мягкой арматуры составляет 400 МПа.Предел прочности на разрыв у мягкой арматуры низкий, потому что она имеет низкое содержание углерода и, следовательно, большую пластичность.

  ◆ Вы можете подписаться на меня на Facebook и подписаться на наш канал Youtube

  Вам также следует посетить: —

  1) что такое бетон, его виды и свойства

  2) Расчет количества бетона для лестницы и его формула

  Материаловедение штанги

  Все, что не способствует движение штанги должно быть максимально жестким, чтобы максимизировать передача силы в лифте.Вот почему стажер должен придерживаться своего дыхание, когда они приседают. Вот почему вы убираете и вырываете прямые руки. Вот почему вы запираете колени и сжимаете пресс в прессе. Вот почему вы приседаете в приседаниях с твердой подошвой. обувь на жесткой, твердой платформе, а не в теннисных туфлях на матрас. Постоянные разговоры о «плетке» штанги. быть хорошим — это ерунда, гибкая штанга нежелательна.

  «Хлыст» в данном контексте означает насколько гнется штанга под нагрузкой.Кроме того, существует серьезная непонимание того, что влияет на изгиб штанги — предельное Предел прочности на разрыв (UTS) обычно указывается производителями, несмотря на Дело в том, что ЕТС — это не показатель того, сколько будет сгибать. ЕТС даже не указывает, насколько практически силен бар. является. Прогиб — «хлыст» — штанги во время становой тяги функция пяти входов: 1.) ширина захвата подъемника, 2.) расстояние между пластинами справа и слева от подъемника, 3.) модуль упругости стержня, 4.) радиус стержня и 5.) вес самих тарелок. Наконец, соответствующий фактор в понимание силы бара — это не ЕТС, а доходность сила.

  Для ясности, самый уважаемый Производители штанг продают штанги, которые подходят для тренировок. Просто купите проверенный 20-килограммовый стержень общего назначения в Texas Power Bars или Rogue Fitness, и вы, вероятно, будете счастливы и даже не удивитесь Почему.Однако, если вы действительно хотите покупать и использовать штанги и тарелки разумно, вам нужно будет разбираться в металлургии и физика.

  Деформация: Временное и постоянное

  Сталь деформируется предсказуемым образом исходя из приложенного к нему напряжения. Напряжение определяется как приложенная сила по площади поперечного сечения. Математически это выражается как сигма (σ), где F — сила (фунты), а A — площадь (кв. дюйм) а сигма σ — напряжение (фунт / дюйм² или psi).Когда напряжение растяжения разрывает кусок стали, он удлиняется, пока не сломается. Это удлинение выражается как деформация (ε). Он определяется как изменение длины, выраженное десятичной дробью. исходная длина, где L — мгновенная длина, а Lo это исходная длина. Напряжение стали можно изобразить на графике в зависимости от штамма — деформация, вызванная напряжением (рис. 1). Полученная кривая имеет некоторые примечательные особенности: преимущественно линейный участок (упругая деформация), нелинейный возрастающая часть (пластическая деформация), а нелинейная убывающая часть (сужение).Кривая заканчивается справа с переломом.

  Стальной стержень, который «растягивается» небольшое количество вернется в исходное положение, когда тянущая сила снимается. Сталь имеет пружинное качество, где, под действием небольшой силы он изменит форму и растянется, но может вернуться к своей первоначальной форме. Удлинение стали как сила, приложенная к нему, выражается модулем упругости стали (также называемый модулем Юнга), характеристика материала, указывающая жесткость (сопротивление деформации) материала при упругой деформации.Более жесткий материал будет иметь более высокую модуль упругости, поэтому материал будет меньше деформироваться при данной нагрузке чем материал с более низким модулем упругости.

  Стержень не вернется в исходное состояние формы, если приложить к нему достаточную силу. Он немного вернется но при этом остаются удлиненными. Это пластическая деформация . В сталь поддалась и навсегда изменила форму. У него все еще есть эластичный компонент, поэтому он немного пружинит. Требуемый стресс вызвать пластическую деформацию, называется пределом текучести (крайний левый X на рисунке 1).

  Растяжение Сила по сравнению с пределом текучести

  Сталь в растяжении будет продолжать деформироваться, пока не достигнет предела прочности на разрыв (UTS, середина X на рисунке 1). Поперечное сечение стали, испытывающей наибольшее затем напряжение уменьшается в области, которая называется шейкой (рис. 2). Наконец, материал расколется на две части (крайний правый X на рисунке 1).

  Рисунок 1. Кривая напряжения-деформации 41xx сталь

  Рисунок 2. Сужение, ведущее к перелому в образце на растяжение

  Сгибание штанги во время упражнения иметь напряжение, приложенное к верхней половине его диаметра. Центр стержень, называемый нейтральной осью , не испытывает напряжения или сжатие.Нижняя половина диаметра стержня находится в сжатие. На рисунке 3 показано растяжение и сжатие, когда стержень в изгибе. Пруток изгибается постоянно, когда верхнее напряжение превышает предел текучести при растяжении и нижнее напряжение превышает текучесть прочность на сжатие. Предел текучести на растяжение и компрессия такие же.

  Рисунок 3. Растяжение и сжатие по ось прутка в гибке

  Будем надеяться, что деформация большинства лифтеров видели в штанге, вся упругая, и штанга возвращается в исходное положение. оригинальная, прямая форма. Однако штанги пластически деформируются, обычно при падении криво и остаются согнутыми. Стресс высокий достаточно, чтобы превысить предел текучести и пластичность стали деформируется. Вряд ли кто-либо из атлетов когда-либо видел перелом штанги в изгибе.Сталь чрезвычайно прочная и может сильно гнуться перед он ломается, даже если кто-то намеренно пытается его сломать.

  Предел текучести, следовательно, явно более актуально, чем предел прочности на разрыв в контексте штанги. UTS ничего не сообщает о производительности штанга для силовых тренировок. Некоторые утверждают, что UTS сообщает вам по поводу сгибания штанги. Это неправда. Изгиб bar является функцией только пяти факторов, перечисленных ранее.Кроме того, единственные факторы, которые есть у производителя штанги. влияют на размеры планки: длина от воротника до воротника. и радиус.

  Предел текучести выше 90 фунтов на кв. Дюйм (90 000 фунтов на квадратный дюйм) подойдет для большинства подъемных устройств. Eleiko продает слитки из ETD 150 с пределом текучести 130ksi. Это, вероятно, чрезмерно, но если у вас есть деньги, вы может захотеть одного. Большинство компаний, рекламирующих ЕТС, будут иметь сталь с UTS от 190 до 215 кси.Это в первую очередь компании делать хорошие штанги. Компании, производящие бесполезные штанги из горячекатаную нелегированную сталь 1018 даже не говоря уже об ОТС.

  Если вам интересно. я посмотрел на различные стали, которые фактически использовались бы для гантелей и независимо сделал некоторые расчеты о том, какой рейтинг силы я будет комфортно со штангой. Основываясь на этих двух вместе, Я получил значение предела текучести 90 кси. Эти виды стали собираются подвергаться холодной обработке или закалке и отпуску.

  А рейтинг нагрузки будет наиболее полезной переменной для рекламы: величина, которую может быть нагружен стержень до того, как он пластически деформируется. В уравнение, определяющее сгибание штанги в приседе, будет

  где

  • F = Сила (фунт), необходимая для возникновения пластической деформации
  • L = Длина между центрами пластин (дюймы)
  • = Предел текучести (фунт / кв. Дюйм)
  • r = Радиус стержня (дюйм)

  На основе из уравнения ясно, что рейтинг будет варьироваться в зависимости от того, как штанга загружена.Например, использование стальных пластин приведет к получению более высокая грузоподъемность, чем у чугунных или резиновых пластин, потому что масса пластин ближе к центру. Накатка также собирается воздействовать на стержень, потому что это уменьшит диаметр вала. А Пруток 28,5 мм с накаткой с малым диаметром 27,5 мм собирается гнуть больше, чем стержень с более мелкой накаткой. Однако рейтинг все еще может быть обеспечена стандартная загрузка чугунных пластин.

  Изгиб и модуль упругости

  Характер каждого материала необходимо понимать характеристики, чтобы знать, почему некоторые материалы жизнеспособны, почему другие нет, и почему изменение одной характеристики не меняет другого.

  На модуль упругости влияет исключительно атомной связью. Между атомами в сталь, которая может гнуться, не ломаясь. Это резинка деформация, которую мы видим в изгибе нашей штанги, когда форма возвращается в исходную форму после снятия силы. Со временем, это может привести к усталости — ослаблению материала вызванные циклической нагрузкой, приводящей к повреждению соединений, если итераций изгиба достаточно много, а сила велика достаточно.Предел усталости — это уровень напряжения, ниже которого бесконечное количество изгибов не вызовет усталостных повреждений. Сталь может быть рассчитана на бесконечную жизнь при достаточно малых усилиях. из-за своей атомной структуры, в то время как металлы, такие как алюминий и медь не может.

  Эластичность этих атомных связей не подвержены влиянию микроструктуры или пост-затвердевания обработка — на них влияет только химия. Однажды сталь плавится и очищается, твердая сталь, которая выходит из рицинус имеет фиксированный модуль упругости.Производитель штанг может сделать новая штанга из вольфрама или титана или макаронная лапша, если они хотят повлиять на модуль упругости, но текущий отраслевой стандарт для высококачественных штанг — хромомолибденовая сталь (формально 41xx, где последние две цифры указывают рецепт сплава, как в 4140). Эти легированные стали можно подвергать холодной обработке, закалке и отпуску. для повышения предела текучести. Кроме того, он чрезвычайно жесткий, а это значит, что он поглотит много энергии при пластической деформации перед этим переломы.Также используется нержавеющая сталь, и хотя она имеет меньший модуль упругости (меньшая жесткость), разница всего около 7%.

  Микроструктура — это кристаллический состав материала. В микроскопическом масштабе составляющие сплава объединяются, чтобы создать объемный материал свойства, которые сохраняются во всем материале. Для для штанги, сталь можно рассматривать как одно целое материал. Однако микроструктура имеет значение, поскольку она определяет много характеристик материала сыпучего материала, таких как урожайность прочность и ОТС.Существует множество процессов, которые могут влияют на микроструктуру стали: холодная обработка, горячая обработка, контроль процесса охлаждения расплава и термообработки все влияют на предел текучести и ОТС.

  Whippiness

  Изучение уравнений, управляющих сгибание штанги покажет, почему некоторые штанги «более гибкие», чем другие. Рассмотрим становую тягу, в которой руки берут симметричный хват. около центра штанги, и штанга симметрично нагружена пластины, как на рисунке 4.

  Рис. 4. Становая тяга: штанга с опорой между двумя одинаково сосредоточенными нагрузками

  Максимальный прогиб определяется следующим уравнением.

  где

  • 𝛿 = максимальный прогиб (дюймы)
  • a = расстояние между силой P и захватом (дюймы)
  • P = Усилие (фунты)
  • л = Длина между (дюймы)
  • E = Модуль упругости (psi)
  • I = Момент инерции второго участка (дюйм⁴)

  Ширина захвата в становой тяге влияет на наклон, но идеальная ширина захвата — это определяется антропометрией, так что это в значительной степени не имеет отношения к этому анализ.Уравнение можно упростить, сдвинув руки ближе вместе, пока они не соприкоснутся. Тогда поддерживающая нагрузка может быть приблизительно как единичная сосредоточенная нагрузка, как в случае приседать. Это не совсем так, но достаточно близко для пояснительные цели.

  где
  

  • 𝛿 = Максимальный прогиб (дюймы)
  • F = Сила (фунты) = 2P
  • L = Длина между (дюймы)
  • E = Модуль упругости (psi)
  • I = Момент инерции второго участка (дюйм⁴)

  момент инерции второй области (I) можно рассматривать как склонность сопротивляться вращательному изменению.Подумайте о фигуристе. Если крутятся на одном коньке с вытянутыми руками, крутятся медленнее (больший момент инерции). Они приближают руки к своим грудь, и они вращаются быстрее, потому что они сделали свой момент инерция меньше.

  для стержня, который упрощает максимальное смещение до

  где

  • 𝛿 = Максимальный прогиб (дюймы)
  • F = Сила (фунты) = 2P
  • L = Длина между (дюймы)
  • E = Модуль упругости (фунт / кв. Дюйм)
  • r = Радиус стержня (дюйм)

  Из этого уравнения должно быть ясно, что На изгиб штанги во время приседаний влияют только эти четыре фактора.В изгиб прямо пропорционален нагрузке F и обратно пропорциональна модулю упругости E. Важно отметить, что что изгиб пропорционален кубу расстояния между центр масс пластин L ³ и пропорционален радиусу четвертая степень, r⁴. Подразумевается, что увеличение радиуса на 1 дюйм имеет много большее влияние на прогиб стержня, чем увеличение расстояния между центр масс пластин на 1 дюйм.Однако практически это невозможно. Диапазон доступных на рынке баров: Прутки от 25 до 31,75 мм длиной от 65,5 до 96,5 дюймов и длина от воротника до воротника от 45 до 59,5 дюймов. В максимальное увеличение радиуса будет примерно на четверть дюйма. В то время как, центр масс пластин можно было легко изменить на 14 дюймов. заказав планку с меньшей длиной от воротника до воротника.

  Большинство лифтеров испытали это в форма «резиновая тарелка пр.»Попробуйте установить личный рекорд в становой тяге со всеми чугунными пластинами, и это будет намного сложнее, чем установить PR с помощью резиновых пластин. Это потому что резиновые пластины перемещают центр масс каждой группы пластин в сторону от центра перекладины, увеличивая изгиб перекладины перед плиты отрываются от пола, так что не ощущается полный вес груза пока не будет получено более высокое положение. Вот почему всегда лучше поднимать с помощью тех же тарелок — в дополнение к преимуществу игнорирование погрешности изготовления в массе пластин.

  Хлыст в становой и олимпийской тяге

  Некоторым тягам нравится более эластичный бар. Они будут называть бар «хорошим хлыстом».

  Что происходит, когда штанга сильно изгибается во время становой тяги? Упругий прогиб прямо пропорционален количество силы на нем. Штанга с нагрузкой 400 фунтов отклонится примерно на на дюйм, когда он заблокирован в верхней части тяги. Бар будет отклониться примерно на полдюйма, когда к нему приложено всего 200 фунтов силы во время установки на полу.Это означает, что подъемник на самом деле начинается с пола, когда штанга изгибается на полный дюйм. В упругий прогиб прямо пропорционален силе на Это. Это легко увидеть в становой тяге 525 фунтов (Рисунок 5), когда самые внутренние пластины оторваны от земли, и свет отражается от грунт снизу, но крайние пластины все еще касаются земля. В то время атлет не набирал 525 фунтов на штангу, потому что нормальная сила пола, удерживающая нагрузку , равна все еще действует на крайнюю пластину.Сила составляет от 450 фунтов до 525 фунтов. Становая тяга 600 фунтов может отклоняться на целых два дюйма в зависимости от как он загружен. Может показаться, что это не так уж много, но любой, у кого есть Тренированная тяга с дефицитом веса знает, что важен каждый дюйм.

  Бар Rogue Elephant был специально разработан для становой тяги силачей на Арнольде 2016 года. Два дюйма Специально для этого события были созданы тарелки «глубокое блюдо». а также — это примерно на дюйма толще обычных 45-фунтовых пластин. Наблюдения за атлетами, использующими штангу, заключаются в том, что 1) сила требуется от земли ниже из-за изгиба штанги и 2) движение пластин из-за изгиба и отскока (колебание) затрудняет управление подъемом.В течение Становая тяга на 1000 фунтов, центр перекладины отклоняется примерно на четыре дюймов до того, как крайняя пластина оторвется от земли. Становая тяга четверка дюймов от земли — это та же высота, на которой работают некоторые лифтеры. тянуть.

  Аналогично олимпийские штанги для тяжелой атлетики продаются как имеющие «хороший хлыст» с целью Олимпийский подъем. Некоторые спортсмены-олимпийцы заявляют, что могут использовать хлыст перекладины, чтобы упруго накапливать энергию, а затем перенаправить запасенная энергия направлена ​​вверх по продолжению кнута.Нет видео приседания, уборки, рывков, рывков или толкания атлета быстро, как упругий отскок штанги. Есть бесчисленное множество замедленных видео, подтверждающие этот факт. Я не вижу доказательств того, что какие-либо человек способен упруго нагружать штангу и отскакивать время с упругим отскоком. Кроме того, качая штангу на верх лифта не соответствует правилам. Это должно казаться очевидным из этот анализ, следовательно, что жесткий стержень предпочтительнее более эластичный брус.Олимпийские атлеты 70-х, выполнявшие быстрые лифты с чугунными пластинами, демонстрируют, что это возможно.

  Сила — это способность производить сила против внешнего сопротивления. Увеличение производства силы выполнения упражнения с последовательной техникой в ​​постоянном диапазоне движений это соответствующая часть подъема. Не то, насколько «сложно» мы можем сделать лифт, изменяя отклонение или колебание штанги.

  Становая тяга с короткой планкой — анекдот

  В феврале 2020 купил кастом штанга для становой тяги от Texas Power Bars.Он идентичен стартовому Штанга 20 кг, кроме

  1. длина от воротника до воротника составляет 30,5 «вместо обычных 50» и
  2. рукава намного длиннее, чтобы сохранить массу 20 кг.

  Этот брус эффективно не гнется даже под моими личными записями грузы (555 фунтов). Возможно будет ощутимо при более высоких нагрузках, но протестировать не удалось.

  Чувство немедленной силы передача без задержки.Он вообще не колеблется во время поднимать.

  На рисунке 5 показаны изображения нормальной полосы. (Rogue Fitness B&R 2.0 с радиусом 28,5 мм) в процессе тяга. Он был загружен до 525 фунтов. Верхнее изображение было снято до к штанге была приложена сила. Среднее изображение было сделано незадолго до крайние плиты оторвались от земли. На нижнем изображении показан изображения накладываются друг на друга, чтобы более наглядно показать отклонение. В стержень деформируется на 35 мм (1,38 дюйма).

  Рис. 5. Отклонение нормали на 35 мм стержень (50 дюймов от воротника к воротнику), нагруженный 525 фунтами

  На рисунке 6 показаны изображения с короткой полосы. становая тяга с нагрузкой 525 фунтов. Прогиб составил 37% от нормальной планки. Оба были оснащены одинаковыми пластинами и зажимами для воротников. Наконец-то, На рис. 7 показаны оба наложенных изображения, наложенные друг на друга.В разница в прогибе должна быть очевидна.

  Рис. 6. Отклонение короткого замыкания на 13 мм стержень (30,5 дюйма от воротника до воротника) нагружен 525 фунтами.
  

  Рисунок 7. Визуальное сравнение наложенные изображения

  Я кое-что узнал о становая тяга с чрезвычайно жесткой штангой за последние восемь месяцев.Во-первых, более жесткий стержень способствует идеальной механике. Дергать штангу с на земле, находясь впереди средней части стопы и поставив плечи прямо на перекладине, будут немедленно наказаны немедленная передача силы. Это похоже на дефицит и делать паузы в становой тяге, где необходима идеальная механика и что угодно, только не идеальная механика будет сразу заметна для лифтера. Один мог бы утверждать, что это делает более жесткий гриф более «продвинутым» бар, но я бы сказал наоборот.Правильно практикуйте правильную форму прочь, и позже возникнет меньше проблем.
  

  Во-вторых, отклонение на дюйм — это много. Любой, кто делал дефицитную становую тягу, знает, как тяжело даже Становая тяга с дефицитом полдюйма может быть. Напротив, длинная полоса, которая отклоняется на дюйм от земли легче. Это происходит со временем. Гриф не отклоняется ни на дюйм, когда подъемник нагружает 135 фунтов, 225 фунтов, или даже 315 фунтов. По мере того, как тренируемый становится сильнее, гриф отклоняется все больше и больше.То же самое и с коротким стержнем, но прогиб примерно в три раза меньше длины длинной перекладины, влияющей на подъем со временем меньше.

  Наконец, эта планка намного прочнее, чем традиционный бар. См. Уравнение номинальной нагрузки в деформационный участок. Длина короткой планки составляет 61% от длины B&R. 2.0, и, следовательно, прочность значительно выше, потому что сила разрушения увеличивается с уменьшением длины. Все это предполагает пластины загружаются одинаково.

  Смысл всего этого анализа состоит в том, чтобы проиллюстрируйте это, если вы хотите разумно купить слиток за становая тяга, приседания или олимпийская атлетика, вы должны понимать лежащая в основе физика и металлургия, чтобы вы могли видеть насквозь маркетинговая чушь. Я здесь не для того, чтобы убедить вас купить индивидуальный бар с длиной от воротника до воротника 30,5 дюймов от Texas Power Bars, потому что это сделает вашу становую тягу сильнее. Я верю, что это так, и я собираюсь продолжить становую тягу на своей короткой перекладине, а ты не нужен один, чтобы стать сильнее.

  В чем вы должны убедиться, так это в том, что когда вы видите сообщение в Facebook или рекламу на сайте о новой штанге для становой тяги и как у него есть «больной хлыст» или «лучший хлыст из всех рынок », вы должны знать, что это нежелательно и что основной Полоса B&R или шкала начальной силы, которой вы владеете, вполне подойдут. Ты не нужно доплачивать за маркетинговую ерунду. Вам нужно добавить 5 фунтов к ваша становая тяга и приседания.

  И не делайте становую тягу с резиной тарелки.Используйте чугунные или стальные пластины.

  ---

  Обсудить в форуме

  Прочность арматуры на растяжение — Руководство по конструкции

  Прочность арматуры на растяжение и прочность бетона на сжатие — два основных параметра прочности, которые мы учитываем при проектировании конструкций.

  Мы используем арматуру там, где бетон подвергается растягивающим напряжениям и когда он недостаточно прочен, чтобы выдерживать нагрузки.

  Таким образом, арматурная сталь предназначена для того, чтобы элемент конструкции действовал вместе с бетоном.Сталь слаба при сжатии при одновременном действии. Составное действие — лучший способ решить эту проблему.

  Рассмотрим типичное изменение напряжения-деформации стержней арматуры.

  Что такое предел прочности арматуры на растяжение?

  На приведенном выше рисунке показаны типичные вариации вулканизации стали под напряжением и деформацией.

  Вначале он прямой, а через какой-то момент (мы назвали уступку) он становится нелинейным.

  Максимальное напряжение (предельное напряжение), которому подвергается арматурный стержень при удлинении, называется пределом прочности арматуры на растяжение.

  Это пик, после которого начинается образование шейки, а затем напряжение уменьшается, как показано на рисунке выше. Прочность арматуры на растяжение — очень важный фактор, который нам необходимо знать при нелинейном проектировании.

  При линейном расчете прочность арматуры в основном учитывается до текучести. Однако, когда мы сконцентрировались на нелинейных конструкциях, мы использовали большую часть напряжения, которое позволяет оголить арматурный стержень без сбоев.

  Расчет на сейсмические воздействия, расчет конструкций для взрывной нагрузки, расчет случайных нагрузок и т. Д. В основном относится к нелинейному диапазону арматурной стали.

  Изменение прочности на растяжение арматурных стержней

  Имеются отклонения в прочности на разрыв или предельной прочности арматурных стержней.

  Когда прочность арматуры увеличивается, ее удлинение уменьшается. Таким образом, для достижения предельного напряжения растяжения требуется меньшее удлинение (или деформация).

  Как показано на рисунке выше, предел прочности увеличивается с увеличением класса арматурной стали. Однако для достижения отказа требуется меньше усилий.

  Как проверить прочность на разрыв арматуры

  Во-первых, необходимо выбрать образцы для испытаний. Отбор образцов осуществляется в соответствии с соответствующим сводом правил или спецификациями проекта.

  В соответствии с BS 4449: 2005 должны быть испытаны три образца для каждого номинального диаметра на каждые 30 тонн.

  Существуют различные испытательные машины, разработанные для проведения испытаний на прочность на разрыв. На следующем рисунке показана типичная испытательная машина.

  Как показано на рисунке выше, образец позиционируется, а затем прикладывается сила до тех пор, пока он не сломается.

  Теперь давайте посмотрим на типичную зависимость напряжения от деформации арматурного стержня, чтобы понять развитие предела прочности на растяжение.

  • При приложении нагрузки к арматурному стержню его деформация постепенно увеличивается. До точки А напряжение и деформация пропорциональны, и уменьшение и увеличение нагрузки в этом диапазоне не вызывает остаточной деформации стержня.
  • Пропорция напряжения и деформации в этом диапазоне также известна как ваши модули или модуль упругости . (E = σ / ε).
  • Увеличение нагрузки, напряжение достигает точки B, называемой пределом текучести , где начинается податливость арматуры. Напряжение, при котором начинается текучесть, называется пределом текучести .
  • Точка B к точке C — это , дающая арматуры, которая представляет собой увеличение деформации при меньшем изменении деформации, и это пластическая деформация (постоянная) в стержне.
  • За пределами предела текучести материал меняет свою кристаллическую структуру и становится более устойчивым к деформации. Следовательно, требуется дополнительное напряжение для создания дополнительной пластической деформации за пределами точки C. Это явление известно как деформационное упрочнение . В конце этого процесса нагрузка достигает максимального значения.
  • Максимальное напряжение (точка D) — это предел прочности на разрыв , которого он достигает до снижения напряжения.
  • При растяжении стержня за точку D площадь поперечного сечения стержня уменьшается. Это локализованное уменьшение площади поперечного сечения известно как сужение .
  • С уменьшением площади поперечного сечения грузоподъемность стержня значительно снижается, и в конечном итоге он выходит из строя в точке E. Прочность, при которой арматурный стержень выходит из строя, известна как предел прочности на разрыв .
  • Кроме того, есть предсказание для вышеуказанной кривой, как показано пунктирной линией с уменьшением площади поперечного сечения.Таким образом, фактическое напряжение / истинное напряжение будет выше указанного.

  Это процесс, связанный с испытанием арматуры. Как обсуждалось выше, максимальное напряжение, которое может выдержать стержень, известно как предел прочности на разрыв.

  Требования Кодекса проектирования

  Согласно BS 4449: 2005, не существует предельного значения для прочности на разрыв арматурных стержней. Однако такие стандарты, как ASTM, устанавливают минимальное значение, основанное на марке стали.

  Эти значения указаны в следующей таблице, взятой из технического документа.

  Для получения дополнительной информации об испытании арматуры можно обратиться к статье «Испытание арматуры» .

  Формула Барлоу — внутреннее, допустимое и разрывное давление

  Формула Барлоу используется для определения

  • внутреннего давления при минимальном выходе
  • предельного давления разрыва
  • максимально допустимого давления

  внутреннего давления при минимальном выходе

  Формула Барлоу может использоваться для расчета « Внутреннее давление » при минимальной выработке

  P _y = 2 S _y т / д _o (1)

  где

  P _y = внутреннее давление при минимальной текучести (фунт / кв. Дюйм, МПа)

  S _y = предел текучести (фунт / кв. Дюйм, МПа)

  t = толщина стенки (дюйм, мм)

  d _o = внешний диаметр (дюймы, мм)

  Примечание! — в кодах типа ASME B31.3 модифицированные версии формулы Барлоу, такие как формула Бордмана и формула Ламе, используются для расчета разрывного и допустимого давления и минимальной толщины стенки.

  Пример — внутреннее давление при минимальном выходе

  Внутреннее давление для жидкостного трубопровода 8 дюймов с внешним диаметром 8,625 дюйма и толщиной стенки 0,5 дюйма с пределом текучести 30000 фунтов на кв. Дюйм можно рассчитать как

  P _y = 2 (30000 фунтов на кв. Дюйм) (0.5 дюймов) / (8,625 дюйма)

  = 3478 фунтов на кв. Дюйм

  Пример — полиэтиленовая труба из полиэтилена

  Предел текучести полиэтиленовой трубы диаметром 110 мм составляет 22,1 МПа . Минимальная толщина стенки для давления 2 0 бар (2 МПа) может быть рассчитана путем перестановки ур. От 1 до

  t = P _y d _o / (2 S _y )

  = (2 МПа) (110 мм) / (2 (22 .1 МПа))

  = 5 мм

  Предельное давление разрыва

  Формула Барлоу может быть использована для расчета « предельного давления разрыва» при предельной прочности (на растяжение) как

  P _t = 2 S _т т / д _o (2)

  где

  P _t = предельное давление разрыва (фунт / кв. Дюйм)

  S _t = предел прочности (на разрыв) (фунт / кв. фунт / кв. дюйм) (0.5 дюймов) / (8,625 дюйма)

  = 5565 фунтов на квадратный дюйм

  Рабочее давление или максимальное допустимое давление

  Рабочее давление — это термин, используемый для описания максимально допустимого давления, которому труба может подвергаться во время эксплуатации. Формулу Барлоу можно использовать для расчета максимально допустимого давления с использованием проектных факторов:

  P _a = 2 S _y F _d F _e F _t t / d _o (3)

  , где

  P _a = максимально допустимое расчетное давление (psig)

  S _y = предел текучести (psi)

  F _d = расчетный коэффициент
  

  F _e = коэффициент продольного соединения

  F _t = коэффициент снижения температурных характеристик

  Типовые проектные факторы — F

  _d

  • трубопроводы жидкости: 0.72
  • газопроводы — класс 1: 0,72
  • газопроводы — класс 2: 0,60
  • газопроводы — класс 3: 0,50
  • газопроводы — класс 4: 0,40

  Пример — Максимально допустимое давление

  «Максимально допустимое давление » для трубопровода жидкости, используемого в приведенных выше примерах с F _d = 0,72, F _e = 1 и F _t = 1 — можно рассчитать как

  P _a = 2 (30000 psi) 0.72 1 1 (0,5 дюйма) / (8,625 дюйма)

  = 2504 psi

  Формула Барлоу основана на идеальных условиях и комнатной температуре.

  Давление испытания стана

  «Давление испытания стана » относится к гидростатическому (водяному) давлению, приложенному к трубе на стане, чтобы гарантировать целостность тела трубы и сварного шва.

  P _т = 2 S _т т / д _o (4)

  где

  P _т = испытательное давление (фунт / кв. Дюйм)

  9

  S _t = указанный предел текучести материала — часто 60% от предела текучести (psi)

  Толщина стенки

  Формула Барлоу может быть полезна для расчета необходимой толщины стенки трубы, если рабочее давление, предел текучести и наружный диаметр трубы известен.Формула Барлоу изменена:

  t _мин = P _i d _o / (2 S _y ) (5)

  где

  t _min = минимальная толщина стенки (дюйм )

  P _i = Внутреннее давление в трубе (psi)

  Пример — Минимальная толщина стенки

  Минимальная толщина стенки для трубы с таким же внешним диаметром — из того же материала с таким же пределом текучести, что и в приведенных выше примерах — и при внутреннем давлении 6000 фунтов на квадратный дюйм — можно рассчитать как

  t = (6000 фунтов на квадратный дюйм) (8.625 дюймов) / (2 (30000 фунтов на кв. Дюйм))
  

  = 0,863 дюйма

  Из таблицы — 8-дюймовая труба Sch 160 с толщиной стенки 0,906 дюйма может использоваться.

  Прочность материала

  Прочность материала определяется испытанием на растяжение, при котором измеряется сила растяжения и деформация испытуемого образца.

  • напряжение, которое вызывает остаточную деформацию 0,2%, называется пределом текучести
  • напряжение, вызывающее разрыв, называется пределом прочности или пределом прочности на растяжение
    

  Типичная прочность некоторых распространенных материалов:

  • 1 фунт / дюйм (фунт / дюйм ² ) = 6 894.8 Па (Н / м ² ) = 6,895×10 ^-2 бар
  • 1 МПа = 10 ⁶ Па

  Калькулятор давления Барлоу

  Калькулятор формул Барлоу можно использовать для расчета

  • внутреннее давление при минимальном выходе
  • предельное давление разрыва
  • максимально допустимое давление

  Внешний диаметр (дюйм)

  Толщина стенки (дюйм)

  Предел текучести (фунт / кв.