Stål Styrka Egenskaper

Stål är en anmärkningsvärd material som är extremt stark i både drag och tryck . I själva verket är stål lika starka i dragning och kompression - en av de få material med sådana egenskaper. Det finns många olika stållegeringar , men de har alla liknande spänning kontra töjning och slutligen misslyckas på samma sätt . Stållegeringarär betecknade med en American Society for Testing and Materials ( ASTM ) antal , såsom ASTM A36 . Elasticitetsmodul

Alla stållegeringar har samma elasticitetsmodul. Elasticitetsmodul är styvheten hos ett material , eller förhållandet mellan materialets tillåten spänning kontra påfrestningar . Steels elasticitetsmodul 29 miljoner pounds per square inch , vilket är mycket högre än betongens 5000000 och träets 2000000 . De olika stållegeringar har andra olika egenskaper , bland annat hållfasthetsgränseroch böj spänningar .
Yield Limit

Varje stållegering har en annan sträckgräns . Detta är den högsta kraften materialet bär innan deformeras , och det är den gräns som används i byggnormer för att definiera de tillåtna belastningarna en stålkonstruktionselementkan bära . Byggnormer ger en tillåten spänning mellan 33 procent och 75 procent av stållegering har sträckgräns , beroende på dess användning . En jämförelse av sträckgränser visar vissa stållegeringar är bättre för ett visst ändamål än andra . Den vanligaste legering , kolstål, eller ASTM A36, har en sträckgräns på 36.000 pounds per kvadrattum. I jämförelse har ASTM A441 en sträckgräns på 40.000 till 50.000 pounds per square inch , och ASTM A572 har en sträckgräns av 42.000 till 65.000 pounds per kvadrattum. Addera Brottgräns och deformation

Bortom sträckgräns eller sträckgräns, deformeras stål , stretching och bockning , tills den börjar nå sin yttersta gräns . Under deformation , förlorar stål styrka , men när materialet når sin yttersta gräns, materialets hållfasthet ökar bortom sträckgränsen och slutligen går sönder. Koder tillåter inte utformningen av konstruktionselement i förhållande till stål yttersta gräns på grund av risken för en byggnads invånare i deformationen stadiet . Ändå materialet , vid överbelastning , kommer att deformeras och ge , men inte misslyckas , vilket ger tid för invånarna att lämna struktur innan en struktur ultimata misslyckande .
Tillåten böjspänning

stål tryckta element är föremål för misslyckande genom att böja . Koder ge tillåtna böj spänningar som kan användas för att utforma konstruktionselement. Den tillåtna böjpåkänningen är 60 procent av en legering avkastningsgräns. Så har ASTM A36 en tillåten böjspänning på 22.000 pounds per square inch , har ASTM A441 en tillåten böjspänning av 24.000 till 30.000 pounds, och ASTM A572 har en tillåten böjspänning av 25.200 till 39,000 pounds.

Framtida Alloys

Stålindustrin kontinuerligt förbättra kvaliteten på stållegeringar och skapa nya legeringar som är starkare än de som kom före . Till exempel , vanligt kolstål , ASTM A36, med en sträckgräns på 36.000 pounds per kvadrattum och en tillåten böjspänning på 22.000 pounds per kvadrattum , är långsamt på att ersättas av ASTM A572 Grade 50 , som har en sträckgräns på 65.000 pounds per kvadrattum och en tillåten böjspänning 39.000 pounds per square inch - 77 procent starkare än ASTM- A36 . Ingen tvekan , kommer framtida legeringar träffa nya legeringar såsom ASTM A572 Grade 50 . Addera