Для оценки грузоподъемности мостов необходимо знать механические характеристики материала. При отсутствии технической документации на материал или в случае явного несоответствия его качества проектным данным основные механические характеристики, а иногда и химический состав материала определяют в процессе обследования и испытания моста.
Механические характеристики материалов.
Оценку прочностных характеристик и качества материала можно производить в полевых и лабораторных условиях. Лабораторные исследования дают наиболее полные и надежные результаты. Однако для их проведения требуется больше времени, а также взятие проб материала, что нередко связано с повреждениями конструкции. Полевые методы контроля позволяют быстро получить прочностные характеристики материала, но являются менее полными и точными. Дальнейшее совершенствование полевых методов оценки качества материалов возможно на основе использования новейших достижений физики.
В эксплуатируемых мостах можно встретить элементы, изготовленные из различного материала: чугуна (опорные части), сварочного железа, литого железа и современных сталей (малоуглеродистые, низколегированные и др.). В каждом случае важно установить род металла. Предварительно это можно сделать по виду свежего излома снимаемой зубилом стружки. Для литого железа характерна светлая мелкозернистая структура в изломе. Аналогичный вид излома имеют и современные стали. В изломе сварочного железа хорошо наблюдается слоистая структура серого цвета. Стружка чугуна легко ломается и в изломе имеет крупнозернистую структуру серого цвета. В сомнительных случаях род металла определяют металлографическими исследованиями образцов в лаборатории.
Для определения основных механических характеристик и химического состава металла в лабораторных условиях из элементов пролетных строений вырезают пробы (заготовки), из которых изготовляют образцы для испытаний. Вырезку проб производят ножовкой, высверливанием, газовой резкой так, чтобы не сильно ослабить рабочую часть сечения. Ослабленные части при необходимости перекрывают накладками. Следует помнить, что при изготовлении образцов из заготовки, вырезанной газовой резкой, рабочая поверхность образца от кромки-реза должна быть удалена не менее чем на 10 мм.
Для определения предела прочности, предела текучести, относительного удлинения, относительного сужения изготовляют стандартные образцы по ГОСТ 1497—61. Наиболее часто указанные механические характеристики определяют на пятикратных гагаринских образцах (рис. 76, а), а для определения ударной вязкости изготовляют специальные образцы с надрезом (рис. 76, б). Число образцов каждого типа должно быть не менее трех. Для изготовления образцов необходимо иметь заготовку размерами 130 х 40 х 10 мм. Из этой же заготовки можно получить пробы и для химического анализа: 50 г стружки или кусочек с плоской поверхностью не менее 2 см2 (для спектрального анализа).
Прокатный металл имеет различные механические характеристики вдоль и поперек прокатки. Поэтому образцы должны быть строго ориентированы по направлению прокатки или направлению передачи усилия. Эти направления показывают на заготовках.
