The effect of strain rate on the determination of mechanical properties of steel bar for reinforced concrete ผลกระทบของอัตราความเครียดต่อการวัดสมบัติทางกลของเหล็กเส้นเสริมคอนกรีต The effect of strain rate on the determination of mechanical properties of steel bar for reinforced concrete

Abstract

บทคัดย่อ

ตามมาตรฐานการทดสอบที่เกี่ยวข้องกับเหล็กเส้นเสริมคอนกรีต ค่าต่ำสุดที่แน่นอนของคุณสมบัติทางกล เช่น ความเค้นคราก ความต้านแรงดึง ความยืด การลดทอนพื้นที่ และมอดุลัสยืดหยุ่น ของเหล็กเส้นเสริมคอนกรีต เป็นที่ต้องการทราบ ดังนั้น ห้องปฏิบัติทดสอบต้องทำการทดสอบเพื่อให้ได้มาข้อมูลคุณสมบัติทางกลที่น่าเชื่อ ความน่าเชื่อสูงสุดของข้อมูลคุณสมบัติทางกลที่ได้ นำสู่ความถูกต้องแม่นยำในการใช้งาน ทำให้สามารถหลีกเลี่ยงความเสียหายที่รุนแรง การทำให้เกิดการเสียชีวิต หรือค่าใช้จ่ายที่สูงในการซ่อมบำรุง   

การวัดทางการทดลองต้องการพิสูจน์ผลกระทบของการให้แรงกระทำโดยการควบคุมอัตราความเครียดที่แตกต่าง ต่อค่าของคุณสมบัติทางกลของเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตที่ได้จากการทดสอบแรงดึง ความต้านแรงดึงมีแนวโน้มลดลงและความเค้นครากมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เมื่ออัตราความเครียดเพิ่มขึ้น สอดคล้องกับความไวต่ออัตราความเครียดสำหรับความต้านแรงดึง m=-0.0024 และความไวต่ออัตราความเครียดสำหรับความเค้นคราก m=0.0045 การเพิ่มอัตราความเครียดมีผลต่อความเค้นครากมากกว่าความต้านแรงดึง ความเค้นครากเพิ่มขึ้นมากเมื่อมีการเพิ่มอัตราความเครียดสู่ช่วงอัตราความเครียดสูง แตกต่างกับความต้านแรงดึงมีแนวโน้มลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เมื่ออัตราความเครียดเพิ่มขึ้นจากช่วงอัตราความเครียดต่ำสู่ช่วงอัตราความเครียดสูง นอกจากนั้น ความเค้นครากและความต้านแรงดึงมีค่าความไม่แน่นอนสูงกว่า ที่อัตราความเครียดต่ำสุด 0.000185 s^-1 และอัตราความเครียดสูงสุด 0.02963 s^-1

                นอกจากนั้น ความยืดมีแนวโน้มลดลงและการลดทอนพื้นที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเล็กน้อย เมื่ออัตราความเครียดเพิ่มขึ้น สอดคล้องกับความไวต่ออัตราความเครียดสำหรับความยืด m=-0.0341 และความไวต่ออัตราความเครียดสำหรับการลดทอนพื้นที่ m=0.0032 ความยืดลดลงไม่มากในช่วงอัตราความเครียดต่ำ แต่ความยืดลดลงมากขึ้นเมื่ออัตราความเครียดเพิ่มสูงขึ้นในช่วงสูง และในส่วนของการลดทอนพื้นที่ การลดทอนพื้นที่เพิ่มขึ้นในปริมาณน้อยมาก ๆ หรือแทบไม่เปลี่ยนแปลง เมื่ออัตราความเครียดเพิ่มขึ้นในช่วงต่ำและช่วงสูง นอกจากนั้น ความยืดและการลดทอนพื้นที่มีค่าความไม่แน่นอนเพิ่มสูงขึ้นเล็กน้อย เมื่ออัตราความเครียดเพิ่มสูงขึ้น

Abstract

Referring to the testing standard of steel bar for reinforced concrete, it is required to know definite minimum values of the mechanical properties of steel bar for reinforced concrete, such as yield strength, tensile strength, elongation, reduction of area, and elastic modulus. Therefore, testing laboratories have to test for gaining reliable mechanical property information. The reliable mechanical property information leads to the exact utilization. This can avoid severe damage, loss of life, and high expense in maintenance.

The research study aims to prove the effect of loading, which is controlled by different strain rate, on the mechanical properties of steel bar for reinforced concrete obtained from the tensile test. When the strain rate is increased, the tensile strength tends to decrease and the yield strength tends to increase, according to the strain rate sensitivity for the tensile strength m=-0.0024 and the strain rate sensitivity for the yield strength m=0.0045, respectively. The increasing of the strain rate has more effect on the yield strength than the tensile strength. The yield strength increases further when the strain rate is increased to the high stage. In contrast, the tensile strength tends to decrease significantly, when the strain rate is increased from the low stage to the high stage. In addition, the uncertainties of the yield strength and tensile strength are higher at the minimum strain rate of 0.000185 s^-1 and the maximum strain rate of 0.02963 s^-1, respectively.

Moreover, when the strain rate is increased, the elongation tends to decrease and the reduction of area tends to increase, according to the strain rate sensitivity for the elongation m=-0.0341 and the strain rate sensitivity for the reduction of area m=-0.0031, respectively. The elongation decreases slightly in the low stage of the strain rate, but the elongation decreases further in the high stage of the strain rate. In part of the reduction of area, it slightly increases or barely changes, when the strain rate is increased from the low stage to the high stage. In addition, the uncertainties of the elongation and reduction of area are very slightly, when the strain rate is increased.