[재료실험실습] 철근의 인장강도 시험

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[재료실험실습] 철근의 인장강도 시험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 일반사항
2. 시험 목적
3. 사전 준비
4. 시험 실시
5. 결과
6. 결론

본문내용

재료실험실습
<철근 콘크리트용 이형봉강의 인장강도 시험>
2학년 UG반 담당교수 이용재
2010. 6. 8. (화)
20096026 민선환
20096029 김태희
20096041 최성석
20096053 이동규
- 목 차 -
1. 일반사항

1
2. 시험 목적

1
3. 사전 준비

1
4. 시험 실시

3
5. 결과

5
6. 결론

9
1. 일반사항
1.1. KS M 3808(철근 콘크리트용 봉강)에 준하는 철근 콘크리트 보강에 사용하는 봉강으로서, 열간 압연으로 만든 이형 봉강의 항복강도 및 인장강도를 알아보기 위해 KS B 0802(금속 재료 인장 시험 방법)에 의거하여 실시한 시험에 대한 결과이다.
1.2. 시험에 사용된 철근의 규격은 SD40 D19 이다.
2. 시험 목적
2.1. 철근의 항복점, 내력, 인장강도, 연신율, 단면수축률 등의 측정
2.2. 비례한도, 탄성계수, 응력변형도 곡선 측정
3. 사전 준비
3.1. 그라인딩 및 세척
3.1.1. 하중 및 변형률 게이지 부착을 위해 철근의 표면을 그라인더로 갈아내고 신나로 세척한다.
3.2. 표점 거리, 맞물림 거리 표시 및 게이지 부착
3.2.1. 철근 시료에 게이지 부착을 위해 쇠톱으로 중심선을 표시한다.
3.2.2. 중심선으로부터 좌,우로 각각 표점거리 4D(4㎝×1.9㎝=7.6㎝)를 표시하고, 시험기 맞물림 거리 역시 좌,우로 5D(5㎝×1.9㎝=9.5㎝)를 표시한다.
3.2.3. 접착제로 중심선에 게이지를 부착한다.
3.2.4. 게이지의 선을 절연테이프를 이용하여 고정한다.
4. 시험 실시
4.1. UTM에 시료 설치
4.1.1. 사전에 표시한 맞물림 거리에 각각 기계의 상,하부를 물린다.
4.1.2. 게이지 선을 본체와 연결한다.
4.2. 가압
4.2.1. UTM 가압 레바를 조작하여 철근이 끊어질 때까지 서서히 압력을 높인다.
5. 결과
5.1. 인장강도
5.1.1 UTM에서 Peak Level(철근이 끊어질 때 강도)을 확인한다.
인장강도() = 여기서, : 최대인장하중(ton)
: 원단면적(㎠)
1차 시험
=17.19ton / 2.87㎠ = 5.990tf/㎠
= 5,990 ㎏f/㎠
2차 시험
=17.48ton / 2.87㎠ = 6.091tf/㎠
= 6,091 ㎏f/㎠
3차 시험
=17.31ton / 2.87㎠ = 6.031tf/㎠
= 6,031 ㎏f/㎠
5.2. 연신율
5.2.1. 철근 시료를 UTM에서 분리하여 끊어진 부분을 정확히 맞물려 놓고 늘어난 길이를 재서 연신율을 구한다.
연신율() = 여기서, : 파단 후의 표점거리(㎜)
: 표점거리(㎜)
1차 시험
= 20.4 %
2차 시험
= 20.4 %
3차 시험
= 19.1 %
5.3. 항복강도
5.3.1. 상항복점
상항복점() =
여기서, : 상항복점(㎏f/㎠),
Psu : 시험편 평행부가 항복하기 시작한 후의 거의 일정한 하중
상태에서의 최소 하중
Ao : 원단면적
3차 시험
=
= 4,020 ㎏f/㎠
5.3.2. 하항복점
하항복점() =
여기서, : 하항복점(㎏f/㎠),
Psl : 시험편 평행부가 항복하기 시작하기 이전의 최대 하중
Ao : 원단면적
3차 시험
=
= 4,060 ㎏f/㎠
5.4. 탄성계수
탄성계수(E) = 여기서, : 응력
: 변형도
3차 시험
= 4,060 ㎏f/㎠
= 0.1908
= 21,279 ㎏f/㎠
<그림 1> 철근 인장강도 시험의 변형 그래프
6. 결론
SD40 D19 철근의 3차에 걸친 인장강도 시험을 한 결과 3차 모두 설계기준강도(fy=4,000㎏f/㎠)의 약 133%의 값이 나왔고, 항복강도는 설계기준강도와 비슷하게 나왔다. 이는 어느 좁은 면에서 보면 안전율이 33% 증가되었다고 볼 수 있을 것이다.
또한 연신율 역시 약 20% 정도로 균일하게 나온 것으로 보아 철근은 KS에 따른 엄격한 품질관리로 균일한 품질이며 상대적으로 신뢰할 수 있다는 결론에 도달한다.

키워드

철근,   인장강도,   이형봉강,   재료실험실습