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ISO 15630-3 / ASTM A416 / ASTM A1061:鋼より線の試験

ISO 15630-3、ASTM A416、ASTM A1061の試験規格では、鋼ストランドの試験方法に関する情報が提供されています。鋼ストランドの製造業者は、製品規格により、これらの規格に従って静的および動的条件下で製品を試験する義務があります。これらの試験は、機器コストを節約するために、サービス プロバイダーに外注されることがよくあります。さらに、製造業者は独立した機関によって外部監視されています。

ひずみ測定を伴う静的引張試験は、主要な品質保証試験の 1つです。この目的のために、ツビックローエルは、最大600 kNの力に対応する標準構成の引張試験機を提供しています。鋼ストランドは張力を受けるとほどけるため、ツビックローエルは望ましくない場所での早期破損を防ぐために、特殊な試験片グリップインサートを使用しています。

高サイクル疲労試験では、鋼ストランドは最大周波数 20 Hz で 200万回の試験サイクルに耐える必要があります。この場合、試験片のクランプは特別な課題となります。クランプによる破損が比較的容易に発生する可能性があるためです。

静的試験 動的試験 試験片クランプ ひずみ測定 試験ソリューション 金属パンフレット

鋼より線の静的引張試験 ISO 15630-3/ASTM A416/ASTM A1061

鋼より線のISO 15630-3、ASTM A416および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。鋼より線は、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の鋼より線引張試験から得られる主な特性値

  • (Rp0.2)の降伏点。一般的に0.2 % での置換降伏点として決定されます。
  • 降伏伸び; 伸び計(Ae)を使用しないと測定できないため、より正確に測定できます。
  • 引張強さ(Rm)
  • 一様伸び (Ag)
  • (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

鋼より線とプレストレス鋼の引張試験

ビデオ伸び計による非接触測定

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。撚線は非常に硬いため、ノッチングに対して非常に敏感であり、試験片グリップでのクランプは大きな課題となります。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

個々の鋼撚線の引張強度は最大 2000 Mpa と高く、表面も滑らかなため、試験片がクランプによって損傷を受けないようにすることが特に重要です (たとえば、チャック歯インサートのピラミッドパターンによる)。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。

標点長さL0,の外側での試験片の破損を回避するには、鋼より線試験片自体の製品品質も重要です。引張試験中、標点長さ内での試験片の裂け目/破損のみが、信頼できる試験結果として受け入れられます。試験片の表面が損傷していたり​​、個々のワイヤの引張強度が著しく不均一であったりすると、 L0の外側、ジョー付近で試験片が破損することがよくあります。

ISO 15630-3 に従った鋼より線での高サイクル疲労試験で試験片をクランプすることは、クランプ破損が比較的簡単に発生する可能性があるため、特に困難です。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。正しい試験結果を得るには、シーリングなどの徹底した試験片準備が必要です。

ツビックローエルは、鋼ストランド試験用に特別に開発された試験片グリップを使用して、特別に取り付けられたグリップ要素を使用せずにストランドを試験するオプションを提供しています。この開発により、ユーザーに必要な取り扱い、時間、および費用が大幅に削減されます。

グリップには、油圧機械式グリップと純粋に機械的なグリップがあります。後者は、ストランドの両端がカウンターコーンと一緒に送り込まれ、クランプされる円錐形のスリーブで構成されています。グリップ力の大部分は、この方法に適用されます。それぞれの試験に必要な残りの部分は、チャック歯を介して従来の油圧機械式クランプによって供給されます。これら 2 つのグリップ原理を組み合わせることで、クランプの破損が排除され、鋼ストランドを前処理なしで試験できるようにグリップ力を適用できます。

試験片グリップは非常に柔軟性が高く、幅広い用途に使用できます。可変調整可能な油圧グリップ力は、油圧を適宜調整することで、試験ごとに簡単に変更できます。

ひずみ測定

鋼より線が破断すると、個々のワイヤーがたわむことが多く、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、ツビックローエルは、高度に伸張性と弾性のある材料の安全で信頼性の高い正確な測定を行うために光学式伸び計を利用しています。

680 mm の視野と 0.6 µm の分解能を備えた ビデオ伸び計 6-680 を使用すると、鋼より線の試験で発生するような長いゲージ長の場合でも、正確なひずみ測定を実行できます。特徴の概要:

  • ASTM A1061に準拠した降伏強さの決定
  • 非接触の伸び計で測定するため、破断点での伸び計へのダメージはありません
  • 破断時ひずみの自動測定
  • クロスヘッドへの連結により、ゲージマークは常にフィールドオブビュー(FOV)の中心に位置し、測定範囲が最適に活用されます。

この伸び計のその他の利点には、試験片上のゲージマークと初期標点距離の自動識別、およびすべてのデータのtestXpert 試験ソフトウェアへの送信が含まれます。

それぞれの要件に最適なソリューションをお探しの場合は、当社の業界専門家にお問い合わせください。

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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スチール製品から製造され、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標準 DIN EN 10138-1 に従って設計されますが、鋼より線は DIN EN 10138-3 に従って設計できます。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鋼より線(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)

これらのさまざまな形式は材料試験に高い要求を課すため、必要な品質基準が満たされていることを確認するためにさまざまな試験規格 (ISO、ASTM など) が使用されます。

鋼より線の試験に関連する製品

材料試験におけるトップクラスの試験ソフトウェアをぜひご利用ください。

ツビックローエルのtestXpert試験ソフトウェアは以下を提供します:

  • シンプルな操作: すぐに試験を開始し、最大の安全性を維持しながらtestXpertとして試験を行うことができます。
  • 信頼性と効率性: 信頼性の高い試験結果と最適な試験効率を実現できます。
  • 柔軟な統合: testXpertはすべてのアプリケーションとプロセスに最適なソリューションであり、より効果的なワークフローを実現します。
  • 未来に対応したデザイン: ライフサイクル全体にわたる試験用のソフトウェアで、将来の試験タスクに対応する準備が整っています。

testXpert III 試験ソフトウェア

ISO 15630のその他の試験方法

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