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ISO 15630-3,/ASTM A416/ASTM A1061に準拠したスチールストランド、プレストレススチールの引張試験

ISO 15630-3,/ASTM A416/ASTM A1061に準拠した静的引張試験では、スチールストランドは破断まで引張試験を行います。 スチールストランドは、一緒に撚り合わされたいくつかのワイヤーで構成されており、引張り荷重を受けたときに撚りを解こうとします。 引張試験中に、試験片の力と伸びが測定されます。 プレストレススチールは高張力鋼であるため、主に高負荷用の試験機が使用されます。

引張試験は、直径3〜20 mmの鋼ストランドで行います。 製品または試験規格に応じて、標点距離L0は、たとえば500 mmまたは610 mmになります。 全体の伸びは最大20%の値に達する可能性があります。

EN ISO 15630-3などのたわみ引張試験も行います。 これらの試験では、試験機のムービングクロスヘッドに貫通ホールが付いています。

ストランド鋼の静的引張試験 ISO 15630-3,/ASTM A416/ASTM A1061

ストランド鋼はISO 15630-3,/ASTM A416/ASTM A1061に準拠した静的引張試験では、破断まで引張試験を行います。ストランド鋼は、一緒に撚り合わされたいくつかのワイヤーで構成されており、引張り荷重を受けたときに撚りを解こうとします。引張試験中に、試験片の伸びが測定されます。プレストレススチールは高張力鋼であるため、主に高容量試験機が使用されます。

引張試験は、直径3〜20 mmの鋼ストランドで行います。 製品または試験規格に応じて、標点距離L0は、たとえば500 mmまたは610 mmになります。 全体の伸びは最大20%の値に達する可能性があります。

EN ISO 15630-3などのたわみ引張試験も行います。 これらの試験では、試験機のムービングクロスヘッドに貫通ホールが付いています。

ISO 15630-3及びASTM A416のスチールストランド引張試験から得られる主な特性値

  • 降伏点オフセット耐力として (Rp0.2);一般に、塑性伸び0.2%での交換降伏点として決定されます。
  • 降伏伸び;伸び計 (A)を使用した測定で定義され、より高精度となります (Ae)
  • 引張強さ (Rm)
  • 一様伸び (Ag)
  • 破断伸び (A), ここでは標点距離の規格に沿った仕様が極めて重要となります

鉄筋コンクリートや鋼ストランドの引張試験

鉄筋コンクリートや鋼ストランドに対しては600 kNまでの試験機でISO 6892-1に準拠した引張試験が行われます。 この試験には接触と非接触のどちらの伸び計も使えます。

プレストレススチールの動的試験

ストランド鋼の高サイクル疲労試験 (ISO 15630-3、XP A 35-045-2011、FprEN 10138-3:2009 など) では、試験片は最大で20 Hz の周波数、 200 万回の試験サイクルに壊れることなく耐えなければなりません。

試験片がグリップの近くまたはグリップ内で破損した場合、試験は無効となり、やり直す必要があります。疲労試験は数日間続くため、無効な試験は非常にコストがかかります。プレストレス鋼ストランドは非常に硬いため、ノッチングに非常に敏感です。グリップ力により、荷重がクランプ領域の動的試験荷重に重畳され、試験片の早期破損につながる可能性があります。したがって、固体材料で作られた従来の引張試験片の場合、試験片グリップ間のグリップされていない部分で試験片が確実に破断するように、端部の断面が大きくなっていることがよくあります。より線の場合はそれほど単純ではありません。ツビックローエルは、ストランド鋼用の特別な試験片グリップを開発しました。これにより、特別に取り付けられたグリップ要素を使用することなく、高サイクル疲労試験を実行できます。

高サイクル疲労試験は通常、HA シリーズ油圧サーボ試験機で実施されます。

試験片クランピング

個々のスチールのより線(最大2000 Mpa)の高い引張強度と滑らかな表面のため、試験片がクランプによって損傷しないようにすることが特に重要です(たとえば、チャック歯のピラミッド形状によってなど)。 したがって、調整可能なクランプ圧を備えた油圧式の平行締付グリップが必要です。 さらに、チャック歯の表面形状は、試験中に試験片が滑らないように、試験片を確実に均一に把持できるように設計する必要があります。

標点距離L0の外側での試験片の破断を回避するには、ストランドサンプル自体の製品品質も重要です。 信頼できる試験結果として受け入れられるのは、標点間距離内で試験片が破断した場合のみです。 それぞれのワイヤーの試験片表面の損傷や非常に不均一な引張強度は、多くの場合、チャック歯近く、L0の外側での試験片の破断につながります。

ひずみ測定

スチールストランドが破断すると、個々のワイヤーがたわむことがよくあり、その結果、接触伸び計が損傷するおそれがあります。 したがって、ひずみ測定は光学式伸び計で行うことをお勧めします。 特別なマーカーテープが標点距離をマークするために使用されます。

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プレストレススチールとは?

プレストレススチールは、主にプレストレストコンクリート構造で使用される高強度スチールです。 プレストレススチールを使用すると、静的および動的負荷に対するコンクリートコンポーネントの特性を大幅に向上させることができます。

プレストレススチールは長い製品から製造され、その表面形状は製造規格によって異なります。 たとえば、個々のワイヤーはメーカー規格のDIN EN 10138-1に従って設計され、より線ワイヤーはDIN EN 10138-3に従って設計されます。 個々のワイヤーは最大2000 N /mm²の強度を持ち、丸い形状に設計されているため、台形の断面もあり、コンパクトストランドと呼ばれます。

プレストレススチールは一般的には、製品規格に応じて3つのタイプがあります。

  • バースチール (直径 15 ~ 36 mm)
  • ワイヤー (直径 5 ~ 16 mm)
  • 3本、7本あるいはそれ以上の撚り線からなるスチールストランド(3ワイヤーストランド: 5.2 ~ 7.5 mm, 7ワイヤーストランド: 7から18 mm)

これらの異なる形状は、材料試験と様々な試験規格に高い要求を課します(例えば、 ISO、ASTMなど)は、必要な品質基準が満足されている事を確実にするために使われています。

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