Elasto-plastic hardening models adjustment to ferritic, austenitic and austenoferritic Rebar

Abstract

The elastoplastic behaviour of steel used for structural member fabrication has received attention to facilitate a mechanical-resistant design. New Zealand and South African standards have adopted various theoreti-cal approaches to describe such behaviour in stainless steels. With respect to the building industry, describing the tensile behaviour of steel rebar used to produce reinforced concrete structures is of interest. Differences compared with the homogenous material described in the above mentioned standards and related literatures are discussed in this paper. Specifically, the presence of ribs and the TEMPCORE® technology used to produce carbon steel rebar may alter the elastoplastic model. Carbon steel rebar is shown to fit a Hollomon model giving hardening exponent values on the order of 0.17. Austenitic stainless steel rebar behaviour is better described using a modified Rasmussen model with a free fitted exponent of 6. Duplex stainless steel shows a poor fit to any previous model.

Ajuste de los aceros corrugados ferríticos, austeníticos y austenoferríticos a los modelos de endureci-miento elastoplástico por deformación. Uno de los principales factores tenidos en cuenta en la fabricación de aceros estructurales es su comportamiento durante la fase elastoplástica o de endurecimiento por deformación. Normas neozelandesas y sudafricanas plantean diversas aproximaciones teóricas para describir dicho comportamiento en el caso de los aceros inoxidables. En el campo de la construcción resulta de interés la descripción del comporta-miento tenso-deformacional de los aceros corrugados utilizados en las estructuras de hormigón armado. En este artículo se discuten los modelos planteados en las normas citadas anteriormente así como los existentes en la litera-tura tanto para los aceros corrugados inoxidables como para los aceros al carbono fabricados mediante el proceso denominado TEMPCORE® Los aceros TEMPCORE® analizados arrojan un valor del exponente de endureci-miento por deformación según el modelo de Hollomon de 0.17. Los aceros inoxidables austeníticos se ajustan mejor al modelo de Rasmussen presentando un exponente de valor 6 realizando un ajuste libre de la función correspondiente. Para los aceros inoxidables Dúplex se obtienen muy bajos ajustes para los dos modelos citados.