تفسیر نتایج آزمایش کشش میلگرد

با پیشرفت روزافزون صنعت ساختمان‌سازی، اهمیت استفاده از مواد ساختمانی با کیفیت و استاندارد بالا بیش از پیش مورد تأکید قرار گرفته است. میلگرد چیست؟ میلگرد یکی از اجزای حیاتی در ساختمان‌سازی، است که نقش کلیدی در استحکام و پایداری سازه‌ها دارد.به منظور اطمینان از کیفیت و استحکام میلگرد، آزمون‌های متعددی انجام می‌شود و یکی از این آزمون‌ها، آزمون کشش میلگرد می‌باشد. طبق استانداردهای ساختمان‌سازی و نظام‌های مهندسی، اجرا و تفسیر آزمایش کشش میلگرد به منظور شناسایی خواص آلیاژی و استحکام میلگرد ضروری و حیاتی است.

در این مطلب، ما به دنبال ارائه اطلاعات جامع و کاربردی در زمینه آزمون کشش میلگرد هستیم. همچنین، روش‌های تحلیل و تفسیر نتایج آزمایش کشش را نیز به صورت شفاف و واضح بررسی خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

آزمایش میلگرد چگونه انجام می‌شود؟

تفسیر آزمایش کشش میلگرد، به دلیل ارتباط مستقیم آن با میزان مقاومت کششی میلگرد که یکی از عوامل حیاتی در عمر فونداسیون ساختمان و سازه‌های بتنی محسوب می‌شود، یکی از مهم‌ترین روش‌های تست میلگرد می‌باشد. در اینجا به نحوه اجرای این آزمون با استفاده از دستگاه‌های مختلف و اهمیت آن اجرای پروژه ها می‌پردازیم.

یکی از دستگاه‌های معروف برای انجام آزمون کشش، دستگاه ثبات و نیروسنج است که به کامپیوتری متصل می‌شود. این دستگاه در ابتدا تنظیمات مربوط به فشار را انجام می‌دهد و سپس آماده بهره‌برداری می‌شود. پس از قرار دادن نقاط علامت‌زده بر روی میلگرد در فک‌های دستگاه، آزمون آغاز می‌شود.

برای انجام آزمون، دو نقطه از میلگرد علامت‌زده می‌شود و فاصله حداقل پنج برابر قطر میلگرد باید تضمین گردد. سپس دستگاه روشن شده و فشار آن تنظیم می‌شود. در مرحله بعد، نقاط علامت‌زده به فک‌های دستگاه قرار می‌گیرند و آزمایش ادامه پیدا می‌کند تا زمان شکست میلگرد.

با این روش تفسیر آزمایش کشش میلگرد، اطلاعات دقیقی از رفتار میلگرد تحت تنش و استحکام آن به دست می‌آید، که اساسی‌ترین عامل در انتخاب و استفاده از میلگرد در ساخت و سازها می‌باشد. برای خرید آنلاین میلگرد و دریافت مشاوره فنی از مهندسین مجرب، همچنین برطرف کردن سوالات و ابهامات، می‌توانید از مشاورف فنی کارشناسان آسن بهره مند شوید.

شرایط میلگرد جهت تست کشش

به منظور اجرا و تفسیر آزمایش کشش میلگرد، طبق استاندارد ملی ایران 1-8103، قطعات باید دارای طولی باشند که حداقل ۵ و یا ۱۰ برابر قطر میلگرد باشد. به عبارت دیگر، اگر قطر میلگرد ۲۰ میلی‌متر باشد، طول قطعه باید حداقل ۱۰۰ میلی‌متر باشد. این نکته مهم به منظور ایجاد شرایط استاندارد و قابل مقایسه در آزمون‌های کشش میلگرد استفاده می‌شود.

در زمان انتخاب قطعه میلگرد برای آزمون، این اصل مهم برای اطمینان از دقت و قابل اعتماد بودن نتایج رعایت می‌شود. طول مناسب قطعه میلگرد، کنترل دقیق‌تری بر میزان مقاومت کششی میلگرد و نتایج دقیق‌تری از رفتار آن زیر تنش‌های مختلف فراهم می‌کند.

با رعایت این شرایط و استانداردها، فرآیند تفسیر آزمایش کشش میلگرد به‌طور دقیق و قابل اعتمادی انجام می‌شود تا اطلاعات لازم برای انتخاب و استفاده بهینه از میلگرد در سازه‌ها و ساختمان‌ها به دست آید. جهت خرید میلگرد باکیفیت و استعلام قیمت میلگرد ظفر بناب، با کارشناسان ما در واحد فروش آسن تماس بگیرید.

مراحل انجام تست کشش میلگرد

در این بخش ما مراحل اجرای آزمایش کشش میلگرد را برایتان مرحله به مرحله برایتان شرح داده ایم:

مرحله اول: برش نمونه

قطعه میلگرد طبق استاندارد مربوطه برش داده و نشانه‌گذاری می‌شود. طول نشانه‌گذاری شده با استفاده از کولیس اندازه‌گیری شده و با نام L₀ شناخته می‌شود.

مرحله دوم: قرار دادن نمونه در دستگاه آزمون

نمونه برش‌داده شده بین دو فک دستگاه آزمون قرار می‌گیرد؛ یکی از فک‌ها ثابت و دیگری متحرک است.

مرحله سوم: تحت کشش قرار دادن میلگرد

ابتدا، ناظر میلگرد را با یک سرعت ثابت تحت کشش قرار می‌دهد تا جایی که میلگرد تغییر شکل می‌دهد و نیروی کشش وارد می‌شود.

مرحله چهارم: اندازه‌گیری تغییر طول

همزمان با اعمال نیرو، تغییر طول میلگرد اندازه‌گیری می‌شود. این فرآیند تا زمانی ادامه می‌یابد که میلگرد دچار گسست شود.

مرحله پنجم: گسست و باز کردن نمونه

پس از گسست، نمونه باز شده و دو سر آن به راستای طول اولیه قرار گرفته و چسبانده می‌شود.

مرحله ششم: اندازه‌گیری فاصله بین نشانه‌ها

فاصله بین دو نشانه که با نام L (L₀ طول اولیه جسم است) نامیده می‌شود، اندازه‌گیری می‌شود.

مرحله هفتم: محاسبه افزایش طول و یا کرنش

از فرمول زیر، افزایش طول و یا کرنش به‌دست می‌آید:

ᶚ=[(l-L⁰)/L_₀]*100

جهت محاسبه  مقاومت تسلیم از قاون هوک استفاده می‌کنیم:

σ=ᶚ*E

 

E: مدول الاستیتسیته و نشان‌دهنده تاثیر دما روی مقاومت کششی میلگرد در سایزهای مختلف

این مراحل جزئیات دقیق فرآیند تفسیر آزمون کشش میلگرد را به شکل یکپارچه و دقیق‌تر فراهم می‌کنند، تا اطلاعات دقیق‌تری از رفتار میلگرد تحت تنش‌های مختلف به‌دست آید.

انواع دستگاه تست کشش میلگرد و مشخصات آنها

در حال حاضر در ایران، جهت تفسیر آزمایش کشش میلگرد، دستگاه‌های پیشرفته‌ای به کار گرفته می‌شوند که نتایج حاصل از آزمون‌های این دستگاه‌ها توسط سازمان نظام مهندسی تایید شده است. در این قسمت، به معرفی تعدادی از این دستگاه‌ها می‌پردازیم:

• دستگاه آزمون کشش میلگرد مدل یونیورسال STA 104-STA 204-STA 304:

مدل	SIA 104-STA 204, STA 304
ابعاد تقریبی	620x460x153 میلی‌متر
دقت جابجایی	±0.50%
دقت سرعت حرکت	within ±1.0% of set speed
دقت نیرو	±1.0% ±
رزولوشن جابجایی	0.01 میلی‌متر
رزولوشن نیرو	1200000FS
روش	ISO 7500, Class 17 Class 0.5
ظرفیت استاندارد	10kN, 20kN, 30kN
عرض محدوده تست	420 میلی‌متر
فضای مفید تست	(پس از نصب فک مکانیکی) 600 میلی‌متر
ماکزیمم جابجایی	1000 میلی‌متر (اختیاری 1200 میلی‌متر)
محدوده سرعت حرکت فک متحرک	0.001-500 میلی‌متر/دقیقه
محدوده نیرو	0.2% – 100%FS, 70.4 -100%FS
وزن تقریبی	130 کیلوگرم
ولتاژ برق ورودی	220V±10% AC, 50/60Hz, 400W - 1kW

 

جدول مشخصات فنی دستگاه STA 104-STA 204-STA 304

• دستگاه آزمون کشش میلگرد مدل یونیورسال STB-304/STB-504/STB-105:

مدل	STB-304
ظرفیت استاندارد	30KN/50KN/100KN
روش استاندارد	ISO 7500, CLASS 1- CLASS 0.5
محدوده نیرو	0.2%-100FS/0.4-100% FS
دقت نیرو	±1.0/ ±0.5%
رزولوشن نیرو	1/200,000FS
دقت جابجایی	±0.50%
رزولوشن جابجایی	0.01MM
محدوده سرعت حرکت فک متحرک	0.01~500MM/MIN
دقت سرعت حرکت	WITHIN ±1.0 of set speed
ماکزیمم جابجایی	900mm to 1150mm
فضای مفید تست	STB304: 850MM <br> STB504: 750MM <br> STB105: 500MM
عرض محدوده تست	420MM
ابعاد تقریبی	775X660X1735
ولتاژ برق ورودی	220 V AC, 50/60 HZ, 400W/1KW
وزن تقریبی	380KG

جدول مشخصات فنی STB-304/STB-504/STB-105

• دستگاه آزمون کشش میلگرد مدل یونیورسال ST-103/ST-203/ST-303/ST-503:

مدل	ST-103
ظرفیت	0.01, 0.1, 1KN/2KN/3KN/5KN
روش استاندارد	ISO 7500, Class 17 Class
محدوده نیرو	0.5%, 0.2% – 100%FS / 0.4 – 100%FS
دقت نیرو	±1.0% / ±0.5%
رزولوشن نیرو	1/65000 FS (1/120000FS Optional)
دقت جابجایی	±0.50%
رزولوشن جابجایی	10um
محدوده سرعت حرکت فک متحرک	0.01~500mm/min
دقت سرعت حرکت	within ±1.0% of set speed
ماکزیمم جابجایی	1000mm (اختیاری 1200mm)
فضای مفید تست	700MM (پس از نصب فک متحرک)
عرض محدوده تست	200MM
ابعاد تقریبی	620mmx460mmx1400mm
ولتاژ برق ورودی	220 v±10% AC, 50/60 HZ,400W
وزن تقریبی	120 kg

جدول مشخصات فنی ST-103/ST-203/ST-303/ST-503

محاسبه مقاومت کششی میلگرد

پس از اتمام فرآیند آزمون، به مرحله مهم تفسیر آزمایش کشش میلگرد می‌رسیم. در این مرحله، قطعه کار از دستگاه جدا شده و دو بخش جدا شده را به‌طوری به یکدیگر چسبانیده‌ایم که نشانه‌هایی که قبل از انجام تست بر روی محصول گذاشته‌ایم، در یک راستا قرار بگیرند. سپس فاصله بین L‌ها را اندازه‌گیری و ثبت می‌کنیم.

در این مرحله از فرمول زیر استفاده می‌کنیم تا به عدد نهایی مقاومت کششی برسیم:

فرمول

فرمول محاسبه مقاومت کششی

این فرمول از قانون هوک الهام گرفته شده است که بر اساس آن، میله به صورت خطی تغییر می‌پذیرد.

در تفسیر نتایج آزمایش کشش میلگرد، علامت (φ) تنش را نمایان می‌سازد و با تقسیم تنش (ε) به کرنش (φ)، مقدار شیب خطی به‌دست می‌آید. این فرمول به ما اطلاعات مفیدی در مورد مقاومت و تغییر شکل میلگرد و در نهایت تفسیر آزمایش کشش میلگرد ارائه می‌دهد.

چگونگی تهیه نمونه میلگرد

به منظور اجرا و تفسیر آزمایش کشش میلگرد، ابتدا دو نقطه از میلگرد را با علامت مشخص می‌کنند. فاصله بین این دو علامت باید حداقل پنج برابر قطر میلگرد باشد. سپس با روشن کردن دستگاه و تنظیم فشار آن در محدوده 6 تا 8 بار، نقاطی که علامت زده شده‌اند را در داخل فک‌های دستگاه قرار می‌دهند. آزمایش تا زمانی که میلگرد شکسته شود، ادامه می‌یابد.

ضوابط پذیرش تست میلگرد

ضوابط پذیرش تست میلگرد و تفسیر آزمایش کشش میلگرد به شرح زیر است:

• استاندارد ملی 3132: میلگردهای‌ فولادی‌ گرم نوردیده ساده و آجدار برای‌ تسلیح‌ بتن
• استاندارد ملی 11558: میلگردهای سرد نوردیده مورد استفاده برای تسلیح بتن و ساخت شبکه‌های جوش شده
• استاندارد ملی 22442: فولاد برای تسلیح بتن — اتصال میلگردهای فولادی جوشکاری شده به روش فشاری گازی (Forging)
• استاندارد ملی 22486: فولاد برای تسلیح بتن— تایید فن جوشکاری فشاری گازی میلگردهای فولادی برای تسلیح بتن

علاوه بر این، ضوابط پذیرش تست میلگرد در تعدادی از تست‌ها طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان صورت می‌گیرد:

• روسیه GOST 5781
• آلمان DIN 488
• آمریکا ASTM A615
• ژاپن JIS G 3112
• انگلستان BS 4449
• استاندارد بین المللی ISO 6935

موارد نتایج تست کشش میلگرد

در تفسیر آزمایش کشش میلگرد ، میلگرد با نرخ ثابتی بین فک‌های دستگاه کشش قرار می‌گیرد و تا زمانی که به شکست میلگرد منجر شود، کشیده می‌شود. از آغاز تست تا لحظه گسیختگی، تمامی نیروها و کرنش‌های به وجود آمده در میلگرد ثبت می‌شوند.

نتیجه تست و تفسیر نتایج آزمایش کشش میلگرد به صورت یک منحنی تنش-کرنش نمایش داده می‌شود که از طریق آن می‌توان مقاومت کششی، تسلیم و نقاط شکست را استخراج کرد. این منحنی نقاطی را نمایش می‌دهد که در هر نقطه، مقدار تنش و کرنش مشخص می‌شود و اطلاعات قابل تحلیلی را فراهم می‌کند.

تفسیر آزمایش کشش میلگرد شامل پارامترهایی نظیر نقطه تسلیم، استحکام تسلیم، استحکام کششی، درصد تغییر طول، مدول یانگ (شیب منحنی در ناحیه الاستیک یا همان قسمت خطی نمودار)، چقرمگی، مدول جهندگی و استحکام شکست یا گسیختگی می‌شود.

پارامترهای تست کشش میلگرد

هر میلگرد دارای مشخصات و داده‌های ابعادی است که در حین آزمون مورد بررسی قرار می‌گیرند. در تفسیر آزمایش کشش میلگرد یا خمش آن، به منظور ارزیابی ویژگی‌های میلگرد، درصد کشیدگی یا زاویه خم‌شدگی موردبررسی و اندازه‌گیری قرار می‌گیرد. برای این منظور، پارامترهایی از جمله طولی، عرضی، عمق، ارتفاع و زاویه آج میلگرد در نظر گرفته می‌شود.

گروه	نوع	مقاومت کششی (kg/cm²)	تغییر شکل نسبی در زمان گسیختگی
A1	میلگرد ساده	3600	25 درصد
A2	میلگرد آجدار مارپیچ	5000	19 درصد
A3	میلگرد آجدار جناغی	6000	14 درصد

جدول مقاومت کششی میلگرد با توجه به دسته‌بندی استاندارد GOST 5781

جمع بندی

یکی از عوامل حیاتی که در طول عمر و کیفیت سازه‌ها تأثیر فراوانی دارد، مقاومت کششی میلگرد است. مقاومت کششی نشان دهنده حداکثر نیرویی است که یک میلگرد می‌تواند بدون شکست و تغییر شکل زیاد تحمل کند. در پروژه‌های مختلف، نوع و تعداد میلگردهای استفاده شده بر اساس نیروها و فشارهای وارده به سازه تعیین می‌شود. از این رو، تست کشش میلگرد امری حیاتی است که می‌تواند به صورت دستی یا با استفاده از دستگاه‌های مخصوص انجام شود.

[faq-schema id="3836"]