Zugversuch mit Betonstahl

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

ich studiere seit knapp einer Woche BauIng und muss jetzt Dienstag schon den ersten Vortrag zum Zugversuch mit Betonstahl halten.
Leider habe ich bis Di. keine Möglichkeit mehr folgende Frage bei dem Prof zu klären, deshalb wäre ich sehr dankbar wenn du mir weiterhelfen könntest.

Ich muss vor dem Versuch die Anfangsmesslänge (L0) bestimmen. Dazu wurde mir die Formel gegeben:

LO = k * (Wurzel aus S0(Anfangsquerschnitt)) = 5(10) * d0 (Durchmesser)

k=5,65

Wie setzt sich das zusammen und was ist mit Anfangsmesslänge gemeint?

Ist das der Bereich in dem ich die Dehnung messe?
Und muss ich vor dem Versuch nicht noch Messmarken anbringen? In welchem Abstand tue ich das?

Vielen Dank!!

#2

DIN EN 10 002

Bei Zugversuchen an Rundproben werden Proportionalproben verwendet. D.h. Durchmesser d0 und Messlänge L0 stehen in einem festen Verhältnis zueinander.

L0 = 5d0 -> Kurzer Proportionalstab
L0 = 10 d0 -> Langer Proportionalstab

Mittleren teil hab ich so noch nicht gesehen, ist aber wohl eine Approximation.

Anfangsmesslänge ist der Abstand deiner Messmarken.

Wenn du ein Spanungs Dehnungsdiagramm des Gleichen Stabes hast, kannst du dir ja mal überlegen was passiert wenn du einmal eine lange und einmal eine kurze Messlänge hast… Denk vor allem mal an den Bereich wo die Probe einschnürt, welche Werte ändern sich… :wink:

#3

Hallo grim,

danke für deine Antwort.

Also wenn ich einen Betonstahl bekomme und nur die Gesamtlänge und die Masse habe, berechne ich L0 wie folgt:

L0 = k * Wurzel aus Anfangsquerschnitt
= 5(10) * Durchmesser ist

Angenommen ich habe einen Betonstahl der 400gr schwer und 500mm lang ist.
Daraus kann ich d0 wie folgt berechnen:

12,74 (Dichte) * Wurzel aus (400gr/500mm) = 11.39mm

Und den Anfangsquerschnitt S0 kan ich wie folgt berechnen

127,4 * (400gr/500mm) = 101.92mm^2

Nun kann ich ja die Anfangsmesslänge

LO = 5,65 * Wurzel aus S0 = 57.04mm (Ergo alle 5,7cm eine Messmarke)

oder

LO = 5 * Durchmesser = 56,96 mm (Ergo alle 5,7 cm eine Messmarke)
berechnen.

Natürlich ist das sehr sehr ähnlich, aber welches ist richtig oder sind beide Rechenarten möglich?

Und zu guter letzt noch eine letzte Frage:
Ist es richtig, dass Betonstahl zu den unlegierten Qualitätsstählen gehört?

Und wo der Unterschied zwischen einer langen und kurzen Messlänge liegt wüsste ich jetzt auch nicht, denn prozentual müsste sich doch die gleiche Dehnung ergeben und die Einschnürung ist doch immer mittig, oder?

#4

Die Stähle werden in der DIN EN 10020 eingeteilt. Unlegierte Edelstähle oder Unlegierte Qualitätsstähle dürfte als Einteilung wohl passen. Allerdings weiss ich das nicht 100%ig. Wenn du eine Werkstoffnummer hast, kann man das aber nachgucken. (Also sowas wie 1.9101 oder sowas).
Die Dichte die du da annimmst erscheint mir etwas zu hoch. Stahl liegt eher im Bereich 7.85g/cm³.
Das Nächste Problem an deiner Rechnung ist, dass die Proben auch noch eine Einspannvorrichtung haben (s. folie im Anhang), an der sie dicker sind. Deine Rechnung wird alsoso nicht klappen.

Es gibt Grundsätzlich 2 genormte Probenarten: Rund und Flachzugproben. Aber man würde das in jedem Fall an der Probe selber messen, da bei der Probenfertigung auch schwankungen auftreten.

Es gibt 2 Messmarken. Die entfernung zwischen beiden ist deine Messlänge.

Ich hab dir mal aus meinem Studium einen Vortrag aus der Werkstoffprüfung zum Thema Zugversuch hochgeladen.
http://rapidshare.com/files/424061656/Zugversuch_SS2…

Bei uns sind die „Meßmarken“ 2 kleine metallstäbchen (so wie Zahnstocher) die mit Federn oder Gummis an die Probe geklemmt werden. Dann wird mit einer Kamera optisch die dehnung gemessen. Das kann man nicht auf den mm genau machen. In der Praxis ist das der richtwert wie es ca sein sollte… also 57mm und fertig

#5

Hallo,

danke du hast mir wirklich sehr geholfen.

Der Wert für die Dichte wurde mir so vorgegeben. Also geh ich einfach mal davon aus, dass ich den dann auch nehmen kann.
Mir ging es nur darum, dass ich das ansich so berechnen kann.

Also nochmal vielen Dank
und schönes WE

#6

Moin Hutmaaa,
ich bin leider nur ein einfacher Schlosser der sich zwar mit Stahl und dessesn Eigenschafften auskennt, aber Berechnungen deiner Art, da muss wohl ein Tabellenbuch für Messtechnik her. Ich würde das Internet vorschlagen.
Ich kann dir die Berechnung und die Zugeigenschaften für den guten alten St52 verklickern, aber das reicht dir glaube ich nicht.
Aber wenn dir der Begriff „Anfangsmesslänge“ nix sagt, dann haste dich mit deinem Thema auch noch NULL beschäftigt.
Also - ersma selbst was tun - und wenns knifflig wird - Experten fragen!
Solong - Urs

#7

Hi

Also. Angenommen du hast ein 8er Betonstahl (8,00mm), dann hast du Lo=5x8= 40mm, die du auf dem Stahl markieren musst.
Nach dem Versuch (Bruch) setzt du die gebrochene Probe zusammen und misst die ursprünglich markierte Länge von 40mm. Sie ist jetzt natürlich länger z.B. 50 mm.

Du hättest jetzt bei diesem Beispiel eine Bruchdehnung von 10mm oder in Prozent: 100/40mm*(50mm-40mm)=25%
Bei 10x Durchmesser müsstest du hier 10x8=80 mm markieren.

Am besten in 5mm Schritten markieren, denn du weißt nicht wo sich der Bruch genau befinden wird. Bruch soll am besten in der Mitte der Messung liegen (geht nicht immer).
Aber nicht anreissen denn sonst bekommst du Sollbruchstellen. Am besten mit Eding.

Gruss

agem

#8

Hallo,

leider kann ich nicht weiterhelfen.

Gruss

#9

Vielen Dank für die Antwort!
Hat mir wirklich weitergeholfen

#10

Hallo Hutmaaa,

leider kann ich dir nicht helfen.
Viel Glück für deinen Vortrag.

Frank Prochnow

#11

Hallo,

Leider keine Erfahrungen

mfG W.Oswald

#12

Also ich kenne diesen Zugversuch nur aus dem Bereich der normalen Werkstoffprüfung. Dort arbeitet man mit sog. Proportionalstäben, d.h., es sind aus dem zu prüfenden Material gefertigte Proben, die ein festes Länge/Durchmesser-Verhältnis haben.

Vielleicht hilft Dir ein Link weiter:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bruchdehnung

Wobei mit d0 der Ausgangsdurchmesser gemeint ist, also beispielsweise 10 mm. Diese Proportionalstäbe werden sehr genau gefertigt und sollten eine definierte Oberflächenrauhigkeit haben, denn jede Drehriefe kann den Versuch dadurch verfälschen, dass Du eine gewisse Kerbwirkung in die Probe reinbringst. Daher werden auch Übergangsradien an Werkstücken immer möglichst geschlichtet und später meist sogar noch nachpoliert, damit man die Kerbwirkung auf jeden Fall ausschliessen kann.

Ist zwar auch Wikipedia, sollte aber den Versuch klar machen:

http://de.wikipedia.org/wiki/Duktilit%C3%A4t
http://de.wikipedia.org/wiki/Zugversuch

Wenn Du noch Fragen hast, mail mir.
[email protected]

Gruß
M.

#13

Sorry.

ist leider nicht mein Thema. Diese Frage kann ich leider nicht beantworten

Gruß

Rainer

#14

Leider kann ich Dir auf die spezifische Frage auch nicht antworten. Eine kurze Suche bei Google ergibt aber genügend Treffer - ich denke in einer STunde kannst Du alles finden was Du brauchst.
Wie Dir sicherlich bekannt ist hat Zement keinen großen Widerstand gegen Zug, deshalb wird dieser Wert wohl auch sehr selten getestet (im Prinzip ist die Zugfestigkeit von Betonstahl gleich der Zugfestigkeit der Eisenarmatur, da der Beton keinen Beitrag leistet.) Getestet wird immer nur die Druckfestigkeit, da hat der Beton seinen großen Einfluss.

#15

Hallo Hutmaa,
bin leider gerade erst aus dem Urlaub zurück und kann dir aber leider nicht weiterhelfen, da ich Kaufmann bin und kein Techniker.
Gruss

#16

Hallo,
ist wohl leider etwas spät… Ich hoffe Du bist mit Deinem Prof trotzdem klargekommen.

Dehnung = Längenänderung / Anfangslänge
Längenänderung = Endlänge (nach dem Zerreißen die Enden zusammenlegen und die Längenmarken ausmessen) minus Anfangslänge.
k berücksichtigt die Einschnürung.
Die Dehnung beim Zugversuch teilt sich in Gleichmaßdehnung (der Betonstahl längt sich und gleichzeitig nimmt der Durchmesser im Bereich der Messlänge konstant ab) und Einschnürdehnung: es kommt zu einer lokalen Einschnürung und dann zum Reißen.

Gruß
/Alex