آزمون کشش میلگرد چیست؟ بررسی 4 دستگاه و نحوه تفسیر نتایج
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
طبق استانداردهای ساختمان سازی و نظام مهندسی، لازم است برای شناسایی خواص آلیاژی و استحکام میلگرد، آزمون کشش میلگرد انجام شود. این آزمایش برای اطمینان از کیفیت میلگرد ضروری و مهم است.
در این مطلب، تلاش می کنیم هر آنچه در مورد کشش میلگرد، دستگاه های موجود در ایران جهت انجام آزمون، روش انجام کار با دستگاه یونیورسال و تحلیل و تفسیر نتایج آزمایش کشش نیاز است، به شما ارائه دهیم؛ پس با ما همراه باشید.
آزمون کشش میلگرد چیست؟
مبنای آزمون کشش میلگرد بر اساس استاندارد ASTM است. اگرچه کشورهای مختلف همچون ایران استانداردهای خود را تعریف کرده اند، اما همگی میلگرد تولیدی بر اساس استاندارد ASTM را می پذیرند.
میلگردهای تقویتی برای بهبود مقاومت کششی سازه بتنی اهمیت دارد. از این رو، بررسی استانداردهای تولیدی تضمین کننده خصوصیات فیزیکی، شیمایی و مکانیکی لازم است. اگر در مورد میلگردهای موجود در بازار و ویژگی های آن ها سوالی دارید، می توانید با تکمیل فرم زیر، از مشاوره رایگان کارشناسان اصفهان آهن استفاده کنید.
نحوه آزمایش کشش میلگرد چگونه است؟
الزامات آزمایش مکانیکی برای میلگرد متفاوت است و به چهار دسته بندی ذیل تقسیم می شوند:
- کششی
- خمشی
- فشرده سازی
- خستگی
آزمون های ISO نظیر ISO 6935-2 علاوه بر مشخص نمودن خواصی نظیر حداقل مقاومت تسلیم، نسبت Rm / Reh و مقادیر طول کشش برای محصولات میلگرد فولادی آجدار، نحوه اندازه گیری کشش را نیز مشخص می کنند.
همچنین در صورت نیاز، استاندارد آزمون کشش عمومی فلزات همانند ISO6892-1 نیز در آن لحاظ می شود. استانداردهای محصولات فولادی عبارتند از ASTM A615 ، A706 ، A955 و A996. اگر قصد خرید میلگرد استاندارد از برترین تولیدکنندگان داخلی را دارید، می توانید با کلیک روی تصاویر زیر، به صفحه محصول مورد نظر وارد شوید.
آزمون مخرب و غیر مخرب چیست؟
در برخی از آزمون ها، باید قطعه تا نقطه بحرانی یا شکست مورد آزمایش قرار گیرد. به این نوع آزمایش، آزمون مخرب گفته می شود؛ مانند تست کشش و یا خمش میلگرد. در روش دوم، آزمایش از لحاظ کار واقعی بوده که به قطعه صدمه یا آسیبی وارد نمی شود. به همین دلیل، به آن آزمون غیرمخرب گفته می شود. نمونه هایی از این نوع آزمایش عبارتند از:
- بازرسی با اشعه
- بازرسی با ذرات مغناطیس (MT)
- بازرسی مافوق صوت (UT)
- بازرسی با میکروسکوپ اتمی
الزامات اصلی آزمایش کشش میلگرد:
برای انجام آزمون کشش میلگرد، باید چند نکته را در نظر داشت. رعایت این موارد، موجب به دست آمدن نتایج استاندارد خواهد شد. این موارد عبارتند از:
- تجهیزات لازم
- اصطلاحات و نمادهای مرتبط
- تهیه نمونه
- روش یا روش های آزمایش
- انجام محاسبات نهایی یا روی نتایج به دست آمده
بر این اساس، می توانید لیست میلگردهای رایج بازار و استانداردهای مورد آزمون را در جدول زیر مشاهده کنید:
| عنوان | ISO | ASTM |
| استاندارد محصول میلگرد | 6935-2 | A615 |
| استاندارد آزمون میلگرد | 15630-1 | A370 |
| استاندارد کشش میلگرد | 6892-1 | E8 |
معرفی دستگاه های آزمون کشش میلگرد
در حال حاضر و در ایران، دستگاه های مختلفی برای انجام آزمون کشش میلگرد وجود دارند که نتیجه آزمون آن ها مورد تایید سازمان نظام مهندسی است. در ادامه، برخی از این دستگاه ها را بررسی می کنیم.
دستگاه آزمون کشش میلگرد مدل یونیورسال ST-103/ST-203/ST-303/ST-503
| مدل | ST-103 | ST-203 | ST-303 | ST-503 |
| 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(1200mm optional) | |||
| 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 |
کاربرد:
- آزمون نمونه های تخت و گرد مطابق با تمامی استانداردهای جهانی از قبیل: ASTM ،DIN ،ISO و …
- آزمون کشش و فشاری و خمش 3 نقطه‌ای
- استفاده از فیکسچرهای مختلف
- استفاده از لودسل (حسگر وزن) دو جهته برای افزایش دقت و صحت آزمون (عموماً از برندهای معتبر اروپایی و آسیایی)
- کنترلر PID به روش Fuzzy Controller جهت انجام بهتر آزمون طبق استانداردهای معتبر جهانی
مشخصات نرم افزار:
- استفاده از نرم افزار Test Manager برای کنترل دستگاه، انجام آزمون، جمع آوری اطلاعات، محاسبات، ذخیره و چاپ نتایج
- قابلیت انجام کالیبراسیون دوره‌ای و سالانه
- قابلیت بازسازی لودسل غیرخطی
- قابلیت بازخوانی نتایج و انجام آزمون مجدد
- قابلیت تعریف استاندارد و محاسبات
- ذخیره نتایج به طور دلخواه
- مشاهده همزمان 4 منحنی در یک زمان
- رسم همزمان منحنی 5 نمونه در یک صفحه
بررسی دستگاه آزمون کشش میلگرد، مدل یونیورسال STA 104-STA 204-STA 304
| مدل | SIA 104-STA 204, STA 304 |
| ظرفیت استاندارد | 10kN.20kN,30kN |
| روش | ISO 7500, Class 17 Class 0.5 |
| محدوده نیرو | 0.2% – 100%FS70.4 -100%FS |
| دقت نیرو | ±1.0% ±| 0.5% |
| رزولوشن نیرو | 1200000FS |
| دقت جابجایی | ±0.50% |
| رزولوشن جابجایی | 0.01mm |
| محدوده سرعت حرکت فک متحرک | 0.001- 500mm/min |
| دقت سرعت حرکت | within ±1.0% of set speed |
| ماکزیمم جابجایی | 1000mm(1200mm optional) |
| فضای مفید تست | (پس از نصب فک مکانیکی)mm600 |
| عرض محدوده تست | 420mm |
| ابعاد تقریبی | 620x460x153mm |
| ولتاژ برق ورودی | 220V±10% AC, 50/60Hz,400WT 1kW |
| وزن تقریبی | 130 kg |
کاربرد:
- انجام آزمون مطابق با تمامی استانداردهای جهانی: ASTM ،DIN ،ISO و …
- آزمون کشش و فشار و خمش 3 و 4 نقطه‌ای
- استفاده از اکستنسومتر در نمونه های متفاوت
- استفاده از فیکسچرهای مختلف
- استفاده از لودسل دو جهته برای افزایش دقت و صحت آزمون طبق استانداردهای اروپایی و آسیایی
- کنترلر PID به روش Fuzzy Controller جهت آزمون مطابق استانداردهای جهانی
- اتصال دستگاه به کامپیوتر با پورت USB و عدم استفاده از اینترفیس در کامپیوتر
بررسی دستگاه آزمون کشش میلگرد، مدل یونیورسال STB-304/STB-504/STB-105
| مدل | STB-304 | STB-504 | STB-105 |
| 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
STB504:750MM STB105:500MM | ||
| عرض محدوده تست | 420MM | ||
| ابعاد تقریبی | 775X660X1735 | ||
| ولتاژ برق ورودی | 220 V AC, 50/60 HZ, 400W/1KW | ||
| وزن تقریبی | 380KG |
کاربرد:
- آزمون نمونه های تخت و گرد مطابق با تمامی استانداردهای ASTM ،DIN ،ISO و …
- آزمون کشش و فشاری و خمش 3 و 4 نقطه‌ای
- استفاده از اکستنسومتر در انواع نمونه ها
- استفاده از فیکسچرهای مختلف
- استفاده از لودسل دو جهته به منظور افزایش دقت و صحت آزمون برندهای معتبر اروپایی و آسیایی
- کنترلر PID به روش Fuzzy Controller به‌منظور انجام بهتر آزمون مطابق استانداردهای معتبر جهانی
- اتصال دستگاه به کامپیوتر از طریق پورت USB و عدم استفاده از اینترفیس در کامپیوتر
مشخصات نرم‌افزار:
- استفاده از نرم افزار Test Manager برای کنترل دستگاه، انجام آزمون، جمع آوری اطلاعات، محاسبات، ذخیره و چاپ نتایج
- رسم منحنی تنش – کرنش و محاسبه مدول و …
- قابلیت تعریف سطح دسترسی به منظور جلوگیری از تغییرات ناخواسته
- انجام کالیبراسیون دوره‌ای و سالانه
- بازسازی لودسل غیرخطی
- بازخوانی انجام آزمون مجدد با نتایج به دست آمده
- تعریف استاندارد جدید و محاسبات جدید
- ذخیره نتایج بر اساس نام دلخواه کاربر
- مشاهده همزمان 4 منحنی در یک صفحه
- رسم همزمان منحنی 5 نمونه در یک صفحه
- تعریف فرمت های مختلف پیش فرض برای نتایج مطلوب به منظور راحتی کار
بررسی دستگاه آزمون کشش میلگرد، مدل یونیورسال STC 105/STC 205/STC 305/STC 505/STC605/STC 106
| مدل | STC105 | STC 205 – STC 305 | STC 505 – STC 605 | STC 106 |
| ظرفیت استاندارد | 100KN | 200kN – 300kN | 500 KN – 600KN | 1000KN |
| تعداد ستون | 2 | 4 | ||
| روش استاندارد کالیراسیون | ISO 7500, Class 17 Class 0.5 | |||
| محدوده نیرو | 0.2% – 100%FS 10.4 – 100%FS | |||
| دقت نیرو | ±1.0% / ±0.5% | |||
| رزولوشن جابجایی | 0.025MM | 0.015MM | 0.015MM | 0.02MM |
| رزولوشن نیرو | 1/200000FS 1/500000FS | |||
| دقت جابجایی | ±50% | |||
| ماکسیموم جابجایی | ||||
| محدوده سرعت حرکت فک متحرک | 0.01-500mm/min | 0.014-250mm/min | ||
| دقت سرعت حرکت | within ±1.0% of set speed | |||
| ماکزیمم جابجایی | 1050mm | 1030mm | 550mm(withgrip) | |
| فضای مفید تست | 500mm | 460mm | 550mm(withgrip) | |
| عرض محدوده تست | 610mm | 610mm | 650mm | 700mm |
| ابعاد تقریبی | 1144x762x2250mm | 1060x650x2530mm | 1360x850x2830mm | |
| ولتاژ برق ورودی | 220V±10% AC, 50/60Hz, 1.5KW 380v 3phase AC 50 HZ 2.5 KW (STC 505,STC605,STC 106) | |||
| وزن تقریبی | 1500kg | 1500kg | 2000kg | 2800kg |
کاربرد:
آزمون کشش، فشاری و خمش 3 و 4 نقطه بر روی نمونه های تخت و گرد مطابق با تمامی استانداردهای ASTM ،DIN، ISO و …
ویژگی ها:
- دارای اکستنسومتر در انواع نمونه های متفاوت
- داشتن فیکسچرهای مختلف
- لودسل دو جهته به‌منظور افزایش دقت و صحت آزمون برندهای اروپایی و آسیایی
- کنترلر PID به روش Fuzzy Controller برای انجام بهتر آزمون طبق استانداردهای جهانی
- اتصال دستگاه به کامپیوتر از طریق پورت USB
مشخصات نرم افزار:
- دارای نرم افزار Power Manager جهت کنترل دستگاه، انجام آزمون، جمع آوری اطلاعات، محاسبات، ذخیره و چاپ نتایج
- رسم منحنی تنش – کرنش و محاسبه مدول و …
- تعریف سطح دسترسی برای کاربران مختلف (USER ،Supervisor ،Administrator) برای حذف تغییرات ناخواسته
- انجام کالیبراسیون دوره‌ای
- بازسازی لودسل غیرخطی
- بازخوانی نتایج و استانداردها جهت انجام آزمون مجدد
- تعیین استاندارد و محاسبات جدید
- ذخیره نتایج طبق نام دلخواه کاربر
- مشاهده همزمان 4 منحنی در یک صفحه
- رسم همزمان منحنی 5 نمونه در یک صفحه
- فرمت های مختلف پیش فرض جهت چاپ نتایج به منظور سهولت گزارش
روش انجام آزمون کشش میلگرد با دستگاه یونیورسال
با دانستن حدود مقاومت کششی میلگرد و میزان استحکام آن در برابر تنش اعمال‌شده، می توان از بروز خسارات احتمالی در سازه های بتنی جلوگیری کرد. در ادامه، می توانید مراحل انجام آزمایش کشش میلگرد را به‌صورت مرحله به مرحله و تصویری مشاهده نمایید:
1 – مراحل تنظیم فشار جک هیدرولیک
1-1- کابل برق ورودی دستگاه را به پریز ارت دار متصل نمایید.
1-2- دکمه Emergency –Stop دستگاه را در حالت روشن قرار داده و سپس با فشردن کلید Power دستگاه را روشن کنید.
3-1- مطابق دستورالعمل، تعویض فک های آزمون کشش برای هر نمونه متفاوت است. فک های v شکل مناسب گیره در دستگاه قرار می گیرند.
2- نصب قطعه کار میلگرد ر وی دستگاه آزمون کشش
2-1 نشانه گذاری باید قبل از نصب قطعه نمونه صورت گیرد. (فاصله میان نشانه ها باید 5 برابر قطر قطعه باشد. به عنوان مثال، اگر قطر میلگرد 25 باشد، فاصله دو نشانه 125 خواهد بود.)
2-2 – درب محافظ دستگاه باز شود.
3-2 – به وسیله شیر پنوماتیک، قطعه را به گیره پایین ببندید تا بیش از دوسوم فک با قطعه درگیر باشد.
4-2 – با دکمه “DOWN” دستگاه، گیره بالا را پایین بیاورید تا با بسته شدن گیره، بیش از دوسوم فک با قطعه درگیر شود.
5-2- به وسیله شیر پنوماتیک، گیره بالا را محکم کنید.
3- کشش میلگرد و روند کار با دستگاه آزمون کشش میلگرد
3-1 – در نرم افزار ویژه آزمون کشش یونیورسال، گزینه New Test را انتخاب کنید.
3-2 – سمت چپ نرم افزار، میزان نیرو و جابجایی را انتخاب کنید.
3-3 – از سمت راست پنجره، انتخاب حالات و نمونه مورد آزمون را انتخاب کنید.
در شروع آزمون، دکمه استارت نرم افزار را انتخاب کرده و منتظر پایان آزمون باشید. (همزمان با آزمون، حدود تنش-کرنش به‌صورت نمودار لحظه‌ای به کمک نرم افزار رسم می شود.)
4-3- در پایان آزمون، زمانی که قطعه گسیخته شد، اعمال نیرو توسط دستگاه به طور خودکار متوقف می شود. در این زمان، مقدار نقاط بحرانی نمودار در بالای نرم افزار قابل مشاهده است.
4- درصد ازدیاد طول میلگرد
در گام بعد، باید درصد ازدیاد طول میلگرد را محاسبه کنید. این کار به دو شیوه دستی و اتوماتیک قابل انجام است.
محاسبه دستی درصد ازدیاد طول میلگرد:
4-1 – پس از اتمام آزمون، قطعه کار را از گیره بالا و پایین باز نمایید.
4-2 – دو بخش از هم گسیخته قطعه آزمون را طوری به هم بچسبانید که نشانه ها در یک راستا باشند.
گزارش و محاسبه اتوماتیک آزمایش کشش میلگرد
5-1 – برای دریافت گزارش آزمون، دکمه “print preview” نرم افزار انتخاب کنید.
5-2 – با انتخاب گزینه پرینتر، از گزارش آزمون خروجی بگیرید.
تفسیر نتایج آزمایش میلگرد:
برای تفسیر نتایج آزمون کشش میلگرد، ابتدا باید با نمادهای معمول و رایج میلگرد آشنا شد. در ادامه به معرفی و بررسی آن ها می پردازیم.
نمادهای میلگرد فولادی آجدار نورد گرم:
برخی از نمادهایی که در فرایند آزمون کشش میلگرد مورد استفاده قرار می گیرند، عبارتند از:
الف: قطر اسمی میلگرد ( d )
ب: سطح مقطع دایره‌ای میلگرد (An)
آج میلگرد دارای برجستگی های طولی و موازی با محور میلگرد و یا عرضی آن است (غیر طولی) که روی سطح میلگرد و در مراحل نورد ایجاد می شود.
- ۱ آج طولی
- ۲ آج عرضی
- ۳ زمینه میلگرد
- β زاویه آج عرضی
- c گام آج میلگرد
نمادهای پارامتریک در انواع آزمون میلگرد ازجمله کششی
هر میلگرد شامل مشخصات و داده های سایز و ابعادی مختلفی است که در حین آزمون مورد برسی قرار می گیرند. در آزمون کشش یا خمش میلگرد، درصد کشیدگی یا زاویه خم شدگی مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور پارامترهای طولی، عرضی، عمق، ارتفاع و زاویه آج میلگرد در نظر گرفته می شود.
نمادهای مختلف در آزمون کشش و خمش میلگرد
| شرح | واحد | نماد |
| درصد ازدیاد طول بعد از شکست با طول مبنای ۵ برابر | % | A۵ |
| درصد ازدیاد طول بعد از شکست با طول مبنای ۱۰ برابر قطر | % | A۱۰ |
| درصد ازدیاد طول کل در بیشترین نیرو | % | Agt |
| سطح مقطع اسمی | ۲mm | An |
| پهنای آج عرضی | mm | b1 |
| پهنای آج طولی | mm | B۲ |
| گام آج (فاصله بین دو آج متوالی) | mm | c |
| قطر اسمی میلگرد | mm | d |
| قطر زمینه میلگرد | mm | d1 |
| قطر خارجی میلگرد در ناحیه آج دار | mm | d2 |
| محدوده بدون آج روی محیط میلگرد | mm | Σei |
| عدد معیار مورد نیاز | – | Fk |
| سطح نسبی آج | – | Fr |
| ارتفاع آج عرضی | mm | h1 |
| ارتفاع آج طولی | mm | h2 |
| شاخص‌ها | – | k, k” |
| مقدار میانگین تعداد مقادیر منفرد | – | Mn |
| تعداد مقادیر منفرد | – | n |
| استحکام تسلیم بالایی | N/ mm۲ | ReH |
| استحکام کششی | N/ mm۲ | Rm |
| انحراف استاندارد برای n تعداد مقادیر منفرد | – | Sn |
| مقدار منفرد | – | Xi |
| زاویه دیواره آج عرضی | درجه | α |
| زاویه بین آج عرضی و محور طولی میلگرد | درجه | β |
در نهایت، می توان استانداردهای موجود در رابطه با آزمون های میلگرد را در این جدول خلاصه کرد. شما می توانید نتایج حاصل را با این مقادیر بسنجید.
| سایز میلگرد | 10 | 12 | 16 | 20 | 25 |
| حداکثر نیروی کششی (kN) | 22.82 | 57.46 | 102.28 | 117.17 | 220.46 |
| مقاومت کششی (N/mm²) | 290.49 | 508.08 | 508.71 | 372.98 | 701.74 |
| تنش تسلیم (N/mm²) | 233.17 | 376.17 | 349.10 | 284.64 | 559.77 |
| نقطه شکست (kN) | 14.76 | 40.35 | 79.72 | 83.04 | 163.04 |
| ازدیاد طول به درصد (%) | 51.61 | 39.57 | 55.53 | 23.68 | 29.65 |
| ازدیاد طول تا شکست(mm) | 78.86 | 84.10 | 111.39 | 47.40 | 58.84 |
در مجموع، برای استفاده از میلگرد در پروژه های مختلف، باید به ویژگی های محصول و پارامترهای مد نظر در ساخت و ساز دقت کرد. یکی از این ویژگی ها، کشش میلگرد است. برای سنجش این قابلیت، از آزمایش ها و دستگاه های مختلفی استفاده می شود. در این مطلب، به معرفی ابزارها و تجهیزات کاربردی برای سنجش کشش میلگرد پرداختیم.
در نهایت، اگر برای اجرای پروژه های عمرانی مختلف به میلگرد نیاز دارید، می توانید سفارش خود را از طریق اصفهان آهن ثبت کنید. برای این کار، کافیست با تیم فروش تماس بگیرید یا محصول مورد نظر را از طریق سایت خریداری کنید.