Staal sterkte-eigenschappen

Staal is een opmerkelijk materiaal dat zeer sterk in zowel 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 manier . 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 29.000.000 £ per vierkante inch , wat veel hoger is dan beton 5.000.000 en hout 2 miljoen . De verschillende staalsoorten hebben meer verschillende eigenschappen, waaronder sterkte limieten en buigspanningen .
Rekgrens

Elk staal legering heeft een andere rekgrens . Dit is de hoogste kracht het materiaal draagt ​​voor vervormen , en is de limiet voor bouwdoeleinden codes aan de toelaatbare belasting een stalen structuurelement kan dragen definiëren . Bouwvoorschriften bieden een toelaatbare spanning tussen de 33 procent en 75 procent van de rekgrens staal legering , afhankelijk van het gebruik . Een vergelijking van de vloeigrens toont bepaalde ijzer legeringen zijn beter voor een bepaald doel dan anderen . De meest voorkomende legering, koolstofstaal of ASTM A36 , een vloeigrens 36.000 pond per vierkante inch . Ter vergelijking , ASTM A441 heeft een rekgrens van 40.000 tot 50.000 pond per vierkante inch , en ASTM A572 heeft een rekgrens van 42.000 tot 65.000 pond per vierkante inch .
Ultimate Limit en vervorming

Voorbij de vloeigrens of rekgrens , staal vervormt , strekken en buigen , tot het begint te zijn uiteindelijke limiet bereiken. Tijdens vervorming , het staal sterkte verliest , maar wanneer het materiaal de uiteindelijke grens , de sterkte van het materiaal toeneemt voorbij de rekgrens bereikt en uiteindelijk breekt . Codes komen niet toestaan ​​dat de vormgeving van structurele elementen ten opzichte van de ultieme limiet staal 's vanwege het gevaar van de inwoners van een gebouw in de vervorming podium. Niettemin , het materiaal , bij overbelasting , zal vervormen en geven, maar niet nalaten , waardoor de tijd voor de bewoners om de structuur verlaten voordat uiteindelijke mislukking van een structuur van .
Toelaatbare buigspanning

Stalen elementen in compressie zijn onderhevig aan storing door buigen . Codes bieden toelaatbare 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 van 22.000 pond 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 .

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 die welke voordien kwam . Bijvoorbeeld , gewone koolstofstaal , ASTM A36 , met een vloeigrens 36.000 pond per vierkante inch en een toelaatbare buigspanning van 22.000 pond per vierkante inch wordt langzaam vervangen door ASTM A572 Grade 50 , een rekgrens van £ 65.000 heeft per vierkante inch en een toelaatbare buigspanning van £ 39.000 per vierkante inch - 77 procent sterker dan ASTM A36 . Ongetwijfeld zal de toekomst legeringen nieuwe legeringen zoals ASTM A572 Grade 50 .

Overtreffen