Mekaniske egenskaper av stålformer

  En ingeniør må vurdere mange mekaniske egenskaper for å kunne utvikle en vellykket stålstruktur eller rammeverk. Alt, fra vekt til styrke og til form av stål, er viktig. Ingeniøren bruker verdier som 'yield strength', 'inertia moment' og 'radius of gyration' for å beskrive disse egenskapene.

Shape

Stålbjelker og -stenger er de vanligste formene for konstruksjon og strukturell stål . Bjelker har en rekke tverrsnittsformer, hver utformet for å møte ulike tekniske behov. I-bjelker er typiske for truss rammer og bjelker, mens Z-bjelker er vanligvis mindre og kan fungere som stivere for stål eller aluminium plater. Z-bjelker er vanlige i eldre flyfløydesign. I tillegg til formen på tverrsnittet, vil ingeniøren også trenge å kjenne tverrsnittsarealet.

Nøytral akse

Når en stråle er underlagt bøyning, er krumningens utside i spenning, mens innsiden av krumningen er i komprimering. Linjen som deler disse to områdene er i ingen kompresjonsspenning, og kalles den 'nøytrale akse'. En stråle kan ha mer enn en nøytral akse, fordi du kan bøye en bjelke i forskjellige retninger. Alle nøytrale akser vil passere gjennom tyngdepunktet. For den typiske todimensjonale tverrsnitt er de primære nøytrale aksene vanligvis betegnet som 'II' og 'YY' eller '1-1' og '2-2.'

Moment of Inertia

I stålteknikk , dette er faktisk det andre momentet av treghet, eller området moment av treghet, men det er ofte forkortet til bare 'moment av treghet.' Trinnmomentet hjelper ingeniøren til å forstå en stråles motstand mot bøyning basert på tverrsnittet. Generelt sett beskriver verdien hvor mye området er spredt ut fra de nøytrale aksene. Jo større område et tverrsnitt ligger lenger unna dens nøytrale akse, jo mindre sannsynlig er det å bøye. For en I-stråle er tröghetsmåten målt fra den nøytrale aksen som går vinkelrett gjennom flensen og parallelt med banen meget høy. Derfor gjør jeg-bjelker godt strukturelle bjelker.

Avkastningsstyrke

Når du legger en høy nok kraft på en stålstråle, vil den avlede. Når du fjerner kraften, kommer strålen tilbake til sin opprinnelige form. Dette kalles 'elastisk deformasjon.' Når kraften blir for høy, men avbøyningen er ikke lenger elastisk, og strålen er permanent deformert. Dette kalles 'plastisk deformasjon.' Utbyttestyrke er kraften der deformasjonen slutter å være elastisk og begynner å bli plast. Den ultimate styrken er tvinge hvor stålet slutter å deformere ing og pauser. Disse tallene kan bare bestemmes ved å teste en prøve av stålet.