Stahl Festigkeitseigenschaften

Stahl ist ein bemerkenswertes Material, das extrem stark sowohl in Zug-und Druck ist . In der Tat ist Stahl gleich stark auf Zug und Druck - eine der wenigen Materialien mit solchen Eigenschaften . Es gibt viele verschiedene Stahllegierungen , aber sie alle haben ähnliche Spannungs-Dehnungs- Verhältnis und letztendlich in der gleichen Weise fehlschlagen. Stahllegierungen werden von einem American Society for Testing and Materials (ASTM )-Nummer, wie ASTM A36 bezeichnet. Elastizitätsmodul

Alle Stahllegierungenhaben den gleichen E-Modul . Elastizitätsmodul ist die Steifigkeit eines Materials , oder das Verhältnis der Material zulässige Spannung gegen Dehnung . Elastizitätsmodul Steel ist 29.000.000 £ pro Quadratzoll , die viel höher als Betons 5000000 und 2000000 Holzes ist . Die unterschiedlichen Stahllegierungen haben andere unterschiedliche Eigenschaften , einschließlich Festigkeit Grenzen und Biegespannungen .
Streckgrenze

Jedes Stahllegierung hat eine andere Streckgrenze . Dies ist die höchste Kraft, das Material vor dem Verformen trägt , und es ist das in Bauvorschriften verwendet, um die zulässigen Belastungen ein Strukturelement Stahl tragen kann Grenze definieren . Bauvorschriften stellen eine zulässige Spannung zwischen 33 Prozent und 75 Prozent der Streckgrenze des Stahllegierung , je nach Gebrauch. Ein Vergleich der Streckgrenzen zeigt bestimmte Stahllegierungen sind besser für einen bestimmten Zweck als andere. Die häufigste Legierung , Kohlenstoffstahl oder ASTM A36 , eine Streckgrenze von 36.000 Pfund pro Quadratzoll . Im Vergleich dazu hat ASTM A441 eine Streckgrenze von 40.000 bis 50.000 Pfund pro Quadratzoll , und ASTM A572 hat eine Streckgrenze von 42.000 bis 65.000 Pfund pro Quadratzoll .
Ultimative Limit und Deformation

Jenseits der Streckgrenze oder Streckgrenze , Stahl verformt sich , Strecken und Beugen , bis sie ihre endgültige Grenze zu erreichen beginnt . Während der Verformung verliert die Stahlfestigkeit , aber wenn das Material seine Tragfähigkeit , die Festigkeit des Materials über die Streckgrenzeerreicht und steigt schließlich bricht . Codes erlauben nicht das Design von Strukturelementen in Bezug auf Tragfähigkeit Stahl wegen der Gefahr der Bewohner eines Gebäudes in der Verformung der Bühne. Dennoch , das Material, wenn überlastet ist, verformt und zu geben, aber nicht scheitern , so dass genügend Zeit für die Bewohner , die Struktur vor dem endgültigen Versagen einer Struktur zu verlassen.
Zulässige Biegespannung

Stahlelemente in der Kompression unterliegen Versagen durch Biegen . Codes bieten zulässige Biegespannungen , die verwendet werden , um Strukturelemente zu entwerfen. Die zulässige Biegespannung beträgt 60 Prozent der Streckgrenze einer Legierung . So hat ASTM A36 eine zulässige Biegespannung von 22.000 Pfund pro Quadratzoll , ASTM A441 hat eine zulässige Biegespannung von 24.000 bis 30.000 Pfund, und ASTM A572 hat eine zulässige Biegespannung von 25.200 auf 39.000 Pfund.

Future Legierungen

die Stahlindustrie ist die kontinuierliche Verbesserung der Qualität von Stahllegierungen und die Schaffung neuer Legierungen, die stärker sind als diejenigen , die vor kam sind . Beispielsweise gemeinsame Kohlenstoffstahl, ASTM A36 , mit einer Streckgrenze von 36.000 Pfund pro Quadratzoll und eine zulässige Biegespannung von 22.000 Pfund pro Quadratzoll , wird langsam durch ASTM A572 Grade 50, die eine Streckgrenze von 65.000 £ ersetzt hat pro Quadratzoll und eine zulässige Biegespannung von 39.000 Pfund pro Quadratzoll - 77 Prozent stärker als ASTM A36 . Kein Zweifel, Zukunft neue Legierungen Legierungen wie ASTM A572 Grade 50 .

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