ГОСТ 34227-2017. Межгосударственный стандарт. Соединения арматуры механические для железобетонных конструкций. Методы испытаний

7. Проведение испытаний и обработка результатов

 

7.1 Испытание на растяжение

7.1.1 При испытании на растяжение до разрыва определяются временное сопротивление и деформативность механических соединений, а также относительное удлинение соединяемых арматурных стержней.

7.1.2 Временное сопротивление определяется в соответствии с ГОСТ 12004. Для вычисления напряжений должна использоваться номинальная площадь поперечного сечения соединяемых арматурных стержней по действующим нормативным документам и технической документации.

7.1.3 Относительное удлинение определяется в соответствии с ГОСТ 12004 на арматурных стержнях с обеих сторон механического соединения. Оба значения должны регистрироваться, а наибольшее значение относительного удлинения - использоваться для оценки соответствия требованиям ГОСТ 34028.

7.1.4 Характер разрушения образцов механических соединений арматурных стержней должен фиксироваться и отражаться в протоколе испытаний. Если разрушение образца происходит в захватах испытательной машины, то результаты испытания принимаются, если удовлетворяют требованиям ГОСТ 34028.

7.1.5 Для измерения деформативности механических соединений арматурных стержней положение измерительных приборов должно соответствовать рисунку 1.

 

 

Рисунок 1 - Схема установки измерительных приборов

при испытаниях образцов механических соединений

арматурных стержней на растяжение

 

7.1.6 База измерения деформаций L при испытании образцов механических соединений должна быть равна длине соединительной муфты L_м плюс расстояние, равное не менее одного диаметра d_н и не более 3d_н соединяемых арматурных стержней, отложенных с каждой стороны муфты (рисунок 2).

 

 

Рисунок 2 - База измерения деформаций

 

7.1.7 Положение измерительных приборов и схема испытаний образцов механических соединений арматурных стержней с металлоконструкциями и с концевыми анкерами должны соответствовать рисунку 3.

 

 

Рисунок 3 - Схема установки измерительных приборов

при испытаниях образцов механического соединения

арматурного стержня с металлоконструкциями (а)

и с концевым анкером на растяжение (б)

 

7.1.8 При измерении деформаций напряжения в соединяемых стержнях механического соединения от предварительной нагрузки не должны превышать 4 Н/мм².

7.1.9 Фактические приложенные напряжения при измерении деформаций не должны иметь отклонения больше, чем +/- 3%.

7.1.10 Деформативность соединения при растяжении допускается определять двумя способами.

7.1.10.1 Первый способ предназначен для определения деформативности механических соединений, длина муфты которых не более 5d_н соединяемых арматурных стержней.

Вычисляется усилие , соответствующее напряжениям в арматурных стержнях, равным формуле

 

(1)

 

По результатам испытаний определяются полные деформации соединения на фактической базе измерения L при усилии . Вычисляются упругие деформации на фактической базе измерения L при усилии по формуле

 

(2)

 

где E_s = 2·10⁵ МПа.

Деформативность соединения определяется как разность между полными деформациями соединения и упругими деформациями по формуле

 

(3)

 

7.1.10.2 Второй способ предназначен для определения деформативности механических соединений с муфтой любой длины, а также механических соединений арматурных стержней с металлоконструкциями и концевыми анкерами.

Образец соединения нагружается до усилия , после чего проводится его разгрузка до нулевого усилия. Деформативность соединения определяется как остаточная деформация соединения на базе измерения L.

7.1.11 По результатам испытаний оформляется протокол в соответствии с приложением А.

7.2 Испытания на многоцикловую нагрузку (выносливость)

7.2.1 Целью испытаний механических соединений на выносливость является определение их усталостной прочности при многоцикловом нагружении.

7.2.2 Испытания на выносливость образцов механических соединений проводят при нормальной температуре и влажности при осевом растяжении на действие повторяющейся (пульсирующей) нагрузки, характеризуемой следующими параметрами в соответствии с рисунком 4:

- максимальное усилие цикла

 

(4)

 

- минимальное усилие цикла

 

(5)

 

- интервал изменения усилий

 

(6)

 

 

Значения и принимаются согласно пункту 4.4 ГОСТ 34028.

7.2.3 Испытания проводят на испытательном оборудовании (пульсаторах) с контролем усилий при частоте приложения нагрузки f от 1 до 200 Гц.

7.2.4 Температура образца во время проведения испытания не должна превышать 40 °C. Для обеспечения данного требования рекомендуется принимать частоту испытания не более 60 Гц.

7.2.5 Длина испытуемого образца должна быть достаточной, чтобы обеспечивать отсутствие какого-либо изгибающего момента на всем опытном образце в процессе проведения испытания.

7.2.6 Испытания каждого образца продолжаются до установленного количества циклов нагрузки или до обрыва образца, который должен располагаться по длине образца на расстоянии не менее 2d_н соединяемых арматурных стержней от захватных приспособлений испытательной машины.

Если опытный образец разрушается в зоне захватов и механическое соединение еще не повреждено, то испытания могут быть продолжены после перезахвата опытного образца, если оставшаяся длина образца это позволяет.

 

 

Рисунок 4 - Характеристика цикла нагрузки

при испытаниях на выносливость

 

7.2.7 По результатам испытаний оформляется протокол в соответствии с приложением Б.

7.3 Испытания на малоцикловую выносливость при переменном растяжении и сжатии при высоком уровне напряжений в механических соединениях

7.3.1 Целью данного испытания является оценка характеристик механических соединений категории S1 путем переменного (растяжение-сжатие) нагружения в зоне упругой работы соединяемых арматурных стержней.

7.3.2 Измерение деформаций механических соединений проводят с помощью приборов, устанавливаемых на образец в соответствии с требованиями 7.1.5.

7.3.3 Испытания должны выполняться по следующей программе нагружения (рисунок 5):

- начиная от напряжения не более 4 Н/мм², образец нагружают до растягивающего напряжения, равного 0,9 номинального предела текучести соединяемых арматурных стержней , затем разгружают и нагружают до сжимающего напряжения, равного . Количество указанных циклов приложения нагрузки (растяжение-сжатие) - 20;

- после прохождения 20 циклов нагружения опытный образец испытывается на растяжение до разрушения с определением усилия разрушения механического соединения P_в.

7.3.4 Остаточное удлинение u₂₀, как максимальная деформация механического соединения при нулевой нагрузке, определяется по показаниям измерительных приборов или диаграмме деформирования механического соединения, полученной в процессе испытания.

 

 

Рисунок 5 - Испытание при переменном растяжении и сжатии

при высоком уровне напряжений в механических соединениях

 

7.3.5 По результатам испытаний оформляется протокол в соответствии с приложением В.

7.4 Испытания на малоцикловую выносливость при переменном растяжении и сжатии при высоком уровне пластических деформаций в механических соединениях

7.4.1 Целью данного испытания является оценка характеристик механических соединений категории S2 путем переменного (растяжение-сжатие) упруго-пластического нагружения соединяемых арматурных стержней.

7.4.2 Измерение деформаций механических соединений производят с помощью приборов, устанавливаемых на образец в соответствии с требованиями 7.1.5 настоящего стандарта.

7.4.3 Испытания должны выполняться по следующей программе нагружения (рисунок 6):

- начиная от нулевых деформаций, образец нагружают до удвоенного значения деформаций при растяжении , соответствующего номинальному пределу текучести соединяемых арматурных стержней. Затем следуют разгрузка и нагрузка до сжимающего напряжения, равного 0,5 номинального предела текучести арматурного проката , повторяя весь цикл четыре раза;

- после этого образец нагружают от нулевых напряжений до пятикратного значения деформаций при растяжении , соответствующего номинальному пределу текучести соединяемого арматурного проката, с последующей разгрузкой и нагрузкой до сжимающего напряжения, равного 0,5 номинального предела текучести арматурного проката , повторяя цикл четыре раза.

После прохождения указанных восьми циклов опытный образец испытывается на растяжение до разрушения с определением усилия разрушения механического соединения P_в.

 

 

Рисунок 6 - Испытание при переменном растяжении

и сжатии при высоком уровне пластических

деформаций в механических соединениях

 

Остаточные удлинения после четырех циклов u₄ и после восьми - u₈ вычисляются по формулам:

 

(7)

 

(8)

 

где - значение деформации, представляющее собой расстояние между двумя точками пересечения горизонтальной оси диаграммы с линиями, параллельными прямой S, проведенными от уровня растягивающих напряжений во время нагружения образца, соответствующих , и от уровня сжимающих напряжений во время разгружения образца, соответствующих последнего, 4-го, цикла нагружения до ;

- значение деформации, представляющее собой расстояние между двумя точками пересечения горизонтальной оси диаграммы с линиями, параллельными прямой S, проведенными от уровня растягивающих напряжений во время разгружения образца, соответствующих , и от уровня сжимающих напряжений во время нагружения образца, соответствующих последнего, 4-го, цикла нагружения до ;

и - значения деформаций, получаемые тем же самым методом, что и и после четырех циклов нагружения до .

Значения определяются в соответствии с рисунком 6.

Уравнение прямой S определяется по формуле

 

S = E_sA_s/L_м, (9)

 

где E_s = 2·10⁵ МПа.

7.4.4 По результатам испытаний оформляется протокол в соответствии с приложением В.