Steel styrkeegenskaber

Steel styrkeegenskaber stålplader billede af Mikhail Tischenko fra Fotolia.com

Stål er et bemærkelsesværdigt materiale, der er særdeles stærk i både spænding og kompression.Faktisk stål er lige så stærk i spænding og kompression - en af ​​de få materialer med sådanne egenskaber.Der er mange forskellige stållegeringer, men de har alle lignende stress versus strain forhold mislykkede på samme måde.Stållegeringer er kendetegnet ved en American Society for Testing and Materials (ASTM) nummer, såsom ASTM A36.

Elasticitetsmodul

  • Alle stållegeringer har samme elasticitetsmodul.Elasticitetsmodulet stivheden af ​​et materiale, eller forholdet mellem materialets tilladte belastning versus belastning.Steels elasticitetsmodul er 29 millioner pounds per square inch, hvilket er langt højere end betons 5 millioner og træets 2 mio.De forskellige stållegeringer har andre forskellige egenskaber, herunder styrke grænser og bøjningsspændinger.

Udbytte Limit

  • Hver stållegering har en anden flydespændi

    ng.Dette er den højeste kraft materialet bærer før deformering, og det er den grænse, der anvendes i bygningsreglementer at definere de tilladte belastninger en stål strukturelt element kan bære.Bygningsreglementer giver en tilladelig belastning mellem 33 procent og 75 procent af stållegering s flydespænding, afhængigt af dens anvendelse.En sammenligning af udbyttet styrker viser visse stållegeringer er bedre for et bestemt formål end andre.Den mest almindelige legering, kulstofstål eller ASTM A36, har en flydespænding på 36.000 pounds per square inch.Til sammenligning ASTM A441 har en flydespænding på 40.000 til 50.000 pounds per square inch, og ASTM A572 har en flydespænding på 42.000 til 65.000 pounds per square inch.

Ultimate Limit og Deformation

  • Beyond flydespændingen eller udbytte grænse, deformerer stål, strækning og bøjning, indtil det begynder at nå sit ultimative grænse.Under deformation, stålet mister styrke, men når materialet når sin yderste grænse, styrken af ​​materialet forhøjelser ud over udbyttet grænse og til sidst bryder.Koder tillader ikke udformningen af ​​strukturelle elementer i forhold til stålets endelige grænse på grund af faren for en bygnings indbyggere i deformation fase.Ikke desto mindre er det materiale, når overbelastet, vil deformere og give, men ikke svigte, giver tid til beboerne for at afslutte konstruktionen, før en struktur ultimative fiasko.

tilladte bøjningsspænding

  • Steel elementer i kompression er underlagt fiasko ved at bøje.Koder giver tilladte bøjningsspændinger, der kan anvendes til at designe strukturelle elementer.Den tilladte bøjning stress er 60 procent af en legering s afkast grænse.Så ASTM A36 har en tilladelig bøjningsspænding på 22.000 pounds per square inch, ASTM A441 har en tilladelig bøjningsspænding på 24.000 til 30.000 pounds og ASTM A572 har en tilladelig bøjningsspænding på 25.200 til 39.000 pounds.

Future Legeringer

  • Stålindustrien løbende at forbedre kvaliteten af ​​stållegeringer og skabe nye legeringer, der er stærkere end dem, der kom før.For eksempel fælles kulstofstål, ASTM A36, med en flydespænding på 36.000 pounds per square inch og en tilladelig bøjningsspænding på 22.000 pounds per square inch, langsomt erstattes af ASTM A572 Grade 50, som har en flydespænding på 65.000 poundsper kvadrattomme og en tilladelig bøjningsspænding af 39.000 pounds per kvadrattomme - 77 procent stærkere end ASTM A36.Ingen tvivl om, vil fremtidige legeringer overgå nye legeringer såsom ASTM A572 Grade 50.

867
0
1
Arkitektur