Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Prije nego što upotrijebite bilo koji materijal u građevinskim radovima, trebate se upoznati s njegovim fizičkim karakteristikama kako biste znali kako se s njime nositi, koji mehanički učinak će biti prihvatljiv za to, i tako dalje. Jedna od važnih karakteristika na koju se često obraća pozornost je modul elastičnosti.
U nastavku ćemo razmotriti sam koncept, kao i ovu vrijednost u odnosu na jedan od najpopularnijih materijala u građevinskim i popravnim radovima - čelik. Također, ovi će se pokazatelji razmatrati u drugim materijalima, radi primjera.
Modul elastičnosti - što je to?
Modul elastičnosti bilo kojeg materijala naziva se skupom fizičkih veličina koje karakteriziraju sposobnost čvrstog tijela da se elastično deformira u uvjetima sile primijenjene na njega. To je izraženo slovom E. Tako će biti spomenuto u svim tablicama koje će ići dalje u članku.
Nemoguće je tvrditi da postoji samo jedan način identificiranja vrijednosti elastičnosti. Različiti pristupi proučavanju ove vrijednosti doveli su do činjenice da postoji više različitih pristupa odjednom. U nastavku su navedena tri glavna načina za izračunavanje izvedbe ove karakteristike za različite materijale:
Youngov modul (E) opisuje otpornost materijala na bilo koju napetost ili kompresiju tijekom elastične deformacije. Youngova varijanta određena je omjerom naprezanja i kompresijskog naprezanja. Obično se naziva samo modul elastičnosti.- Modul smicanja (G), koji se također naziva modul krutosti . Ova metoda otkriva sposobnost materijala da se odupre svakoj promjeni oblika, ali pod uvjetom da održava svoju normu. Modul smicanja izražava se kao omjer naprezanja smicanja prema smičnoj deformaciji, što se definira kao promjena pravog kuta između postojećih ravnina izloženih tangentnim naprezanjima. Modul smicanja je, inače, jedna od komponenti pojave viskoznosti.
- Modul volumena (K), koji se također naziva modulom zbijanja . Ova opcija ukazuje na sposobnost predmeta iz bilo kojeg materijala da promijeni svoj volumen u slučaju izlaganja njemu uobičajenom normalnom naprezanju, koje je jednako u svim njegovim smjerovima. Ova varijanta je izražena u omjeru veličine naprezanja u rasutom stanju u odnosu na veličinu relativnog skupnog sabijanja.
- Postoje i drugi pokazatelji elastičnosti, koji se mjere u drugim vrijednostima i izražavaju u drugim odnosima. Druge dobro poznate i popularne varijante parametara elastičnosti su parametri Lame ili Poissonov odnos .
Tablica pokazatelja elastičnosti materijala
Prije nego što pređemo izravno na tu karakteristiku čelika, najprije razmotrimo, kao primjer i dodatne informacije, tablicu koja sadrži podatke o toj vrijednosti u odnosu na druge materijale. Podaci se mjere u MPa .
Modul elastičnosti različitih materijala
Kao što možete vidjeti iz gornje tablice, ova vrijednost je različita za različite materijale, osim toga, pokazatelj se razlikuje, ako uzmemo u obzir jednu ili drugu verziju izračuna ovog pokazatelja. Svatko je slobodan izabrati mogućnost proučavanja pokazatelja, što mu je prikladnije. Možda je bolje uzeti u obzir Youngov modul, jer se on češće koristi za opisivanje određenog materijala u tom pogledu.
Nakon što smo se kratko upoznali s podacima ove karakteristike drugih materijala, prijeći ćemo izravno na karakteristiku odvojenog čelika.
Za početak, prijeđimo na suhe figure i izvučemo različite pokazatelje ove karakteristike za različite vrste čelika i čeličnih konstrukcija:
- Modul elastičnosti (E) za lijevanje, toplo valjano ojačanje razreda čelika, kao članak 3 i čl. 5 iznosi 2, 1 * 106 kg / cm 2.
- Za čelike kao što su 25G2S i 30HG2S, ova vrijednost je 2 * 106 kg / cm 2.
- Za povremenu profilnu žicu i hladno vučenu okruglu žicu postoji takva vrijednost elastičnosti, koja je jednaka 1, 8 x 106 kg / cm 2. Za hladno spuštene indikatore armature slični su.
- Za žice i snopove žice velike čvrstoće, vrijednost je 2 · 10 6 kg / cm 2
- Za čelične spiralne užadi i užad s metalnom jezgrom vrijednost je 1, 5 · 10 4 kg / cm 2, dok za kabele s organskom jezgrom ta vrijednost ne prelazi 1, 3 · 10 6 kg / cm 2.
- Modul smicanja (G) za valjani čelik iznosi 8, 4 · 10 6 kg / cm 2.
- I konačno, Poissonov omjer za čelik jednak je 0, 3
To su opći podaci za proizvode od čelika i čelika. Svaka vrijednost izračunata je prema svim fizičkim pravilima i uzimajući u obzir sve postojeće odnose koji se koriste za dobivanje vrijednosti ove značajke.
U nastavku se daju sve opće informacije o ovoj karakteristici čelika. Vrijednosti će biti dane kako u Youngovom modulu, tako iu smislu modula smicanja, kako u nekim mjernim jedinicama (MPa) tako iu drugim (kg / cm2, Newton * m2).
Čelik i nekoliko različitih marki
| materijal | Pokazatelji modula elastičnosti (E, G; N * m2, kg / cm 2, MPa) |
| čelik | 20, 6 * 10 10 newton * metar 2 |
| Ugljični čelik | E = (2, 0… 2, 1) * 10 5 MPa; G = (8, 0 … 8, 1) * 10 4 MPa |
| Čelik 45 | E = 2, 0 x 10 MPa; G = 0.8 * 10 5 MPa |
| Čelik 3 | E = 2, 1 x 10 MPa; G = 0.8 * 10 5 MPa |
| Legirani čelik | E = (2.1… 2.2) * 10 5 MPa; G = (8, 0 … 8, 1) * 10 4 MPa |
Vrijednosti pokazatelja elastičnosti postale su različite, budući da postoji više modula odjednom, koji se izračunavaju i računaju različito. Možete vidjeti činjenicu da se, u načelu, pokazatelji ne razlikuju mnogo, što je u korist različitih istraživanja elastičnosti različitih materijala. Ali ne morate ući duboko u sve kalkulacije, formule i vrijednosti, jer je dovoljno odabrati određenu vrijednost elastičnosti kako bi se u budućnosti usredotočili na nju.
Usput, ako sve vrijednosti ne izrazite numeričkim odnosima, već ih odmah uzmite i brojite ih u potpunosti, tada će ova karakteristika čelika biti jednaka: E = 200000 MPa ili E = 2, 039, 000 kg / cm 2 .
Ova informacija će pomoći u rješavanju samog pojma modula elastičnosti, kao i upoznati se s osnovnim vrijednostima ove karakteristike za čelik, čelične proizvode, kao i za nekoliko drugih materijala.
Treba imati na umu da su pokazatelji modula elastičnosti različiti za različite legure čelika i za različite čelične konstrukcije koje u svom sastavu sadrže i druge spojeve. Ali čak iu takvim uvjetima može se uočiti da se pokazatelji malo razlikuju. Veličina modula elastičnosti čelika praktički ovisi o strukturi. kao i na sadržaj ugljika. Metoda tople ili hladne obrade čelika također ne može uvelike utjecati na ovu brojku.