Stalen sterkte-eigenschappen

Stalen sterkte-eigenschappen image staalplaten door Mikhail Tischenko uit Fotolia.com

Staal is een opmerkelijk materiaal dat is extreem sterk, zowel in spanning en compressie.In feite, staal is even sterk in trek en druk - een van de weinige materialen met dergelijke eigenschappen.Er zijn veel verschillende staallegeringen, maar ze allemaal dezelfde spanning versus rek verhoudingen en uiteindelijk falen op dezelfde wijze.Staal legeringen worden door een American Society for Testing and Materials (ASTM) nummer, zoals ASTM A36 aangewezen.

Elasticiteitsmodulus

  • Alle stalen legeringen hebben dezelfde elasticiteitsmodulus.Elasticiteitsmodulus is de stijfheid van een materiaal, of de verhouding van het materiaal toelaatbare spanning versus rek.Elasticiteitsmodulus Steel is 29 miljoen psi, wat veel hoger is dan beton's 5.000.000 en 2.000.000 hout.De verschillende legeringen hebben andere verschillende eigenschappen, waaronder kracht limieten en buigspanningen.

rekgrens

  • Elke gelegeerd staal, heeft een andere rekgrens.Dit is de hoogste kracht het materiaal draagt ​​voor vervormen en is de limiet voor bouwdoeleinden codes om de toelaatbare belasting een stalen bouwelement kan dragen definiëren.Bouwvoorschriften zorgen voor een toelaatbare spanning tussen 33 procent en 75 procent van de opbrengst van staal legering, afhankelijk van het gebruik.Een vergelijking van de vloeigrens toont bepaalde staallegeringen zijn beter voor een bepaald doel dan anderen.De meest voorkomende legering, koolstofstaal of ASTM A36, een vloeisterkte van 36.000 psi.In vergelijking ASTM A441 heeft een vloeisterkte van 40.000 tot 50.000 pond per vierkante inch, en ASTM A572 heeft een vloeisterkte van 42.000 tot 65.000 pond per vierkante inch.

Ultimate Limit en vervorming

  • Voorbij de vloeigrens of rekgrens, staal vervormt, stretching en buigen, tot het begint te zijn uiteindelijke limiet bereikt.Tijdens vervorming, het staal sterkte verliest, maar wanneer het materiaal zijn uiteindelijke grens, de sterkte van het materiaal toeneemt voorbij de rekgrens bereikt en uiteindelijk breekt.Codes niet toestaan ​​dat het ontwerp van structurele elementen ten opzichte van de ultieme limiet staal, omdat het gevaar van de inwoners van een gebouw in de vervorming podium.Niettemin, het materiaal, bij overbelasting, zal vervormen en geven, maar niet na, waardoor de tijd voor de inwoners om de structuur te verlaten voordat uiteindelijke mislukking van een structuur van.

toegestane buigspanning

  • Steel elementen in compressie zijn afhankelijk van de storing door buigen.Codes bieden toegestane buigspanningen die kunnen worden gebruikt om structurele elementen te ontwerpen.De toelaatbare buigspanning is 60 procent van de rekgrens een legering's.Dus, ASTM A36 heeft een toelaatbare buigspanning 22.000 ponden per vierkante inch, ASTM A441 heeft een toelaatbare buigspanning van 24.000 tot 30.000 pond, en ASTM A572 heeft een toelaatbare buigspanning van 25.200 tot 39.000 pond.

Future Alloys

  • De staalindustrie is het continu verbeteren van de kwaliteit van het staal legeringen en het creëren van nieuwe legeringen die sterker zijn dan degenen die voor kwam.Bijvoorbeeld, gewone koolstofstaal, ASTM A36, met een vloeisterkte van 36.000 psi en een toelaatbare buigspanning van 22.000 pounds per vierkante inch wordt langzaam vervangen door ASTM A572 Grade 50, die een vloeisterkte van 65.000 £ heeftper vierkante inch en een toelaatbare buigspanning van 39.000 pounds per square inch - 77 procent sterker dan de ASTM A36.Ongetwijfeld zal de toekomst legeringen nieuwe legeringen zoals ASTM A572 Grade 50.

overtreffen
551
0
1
Architectuur