Koub estrès-souch la se reprezantasyon grafik fondamantal konpòtman mekanik yon materyèl, e karakteristik kle li yo gen enplikasyon dirèk ak pwofon pou konsepsyon H-manb gwo bout bwa.
.
1. Modil Elastisite (E): Konstan rèd la
Valè: Pou tou de A572 Klas 50 ak Klas 60, modil lastisite esansyèlman idantik: E ≈ 29,000 ksi (200 GPa). Sa a se yon pwopriyete nan lasi an kristal fè epi li pa afekte siyifikativman pa alyaj modere oswa nivo fòs.
Enplikasyon konsepsyon: Sa vle di yon seksyon gwo bout bwa H-yo bay (egzanp, yon W18x35) pral gen egzakteman menm rèd elastik ak devyasyon anba chaj sèvis, kèlkeswa si li fèt ak asye Gr.50 oswa Gr.60. Chwa a nan klas pa fè yon gwo bout bwa "pi rèd." Benefis nan pi wo fòs manti nan kapasite li pou pote plis chajanvansede, pa nan diminye devyasyon nan kondisyon sèvis yo. Kontwòl devyasyon gouvène pa moman inèsi seksyon an (I) ak E, ki se konstan.
2. Sede Fòs (Fy): Aparisyon nan deformation plastik
Gr.50: Sede a kòmanse nan yon estrès nan 50 ksi.
Gr.60: Sede kòmanse nan yon estrès nan 60 ksi.
Enplikasyon: Papòt estrès 20% pi wo sa a se benefis ekonomik debaz la. Pou yon gwo bout bwa nan koube, kapasite moman plastik li (Mp=Fy * Z) dirèkteman pwopòsyonèl ak Fy. Se poutèt sa, yon gwo bout bwa Gr.60 gen yon 20% pi wo ultim fòs flexural pase menm seksyon an nan Gr.50. Sa a pèmèt swa yon seksyon ki pi piti, pi lejè pou menm fòs ki nesesè yo, oswa yon kapasite chaj ki pi wo.
3. Sede Plato ak souch redi
Tou de klas yo montre yon plato pwodiksyon diferan - yon rejyon deformation plastik nan estrès prèske konstan apre premye sede. Sa enpòtan anpil pou konpòtman duktil ak redistribisyon estrès.
Longè Plato a: Longè Plato sa a enfliyanse pa rapò Sede -a-Fòs Tensil (Fy/Fu). A572 Gr.50, ak yon rapò tipik Fu / Fy nan ~ 1.30, jeneralman gen yon plato ki pi long, ki pi estab pase Gr.60, ki gen yon rapò nan ~ 1.25. Sa a se yon pwen sibtil men enpòtan pou konsepsyon sismik, kote yo mande anpil deformation plastik.
4. Tensile fòs (Fu) ak Necking
Apre plato a sede, materyèl la sibi redi souch (estrès ogmante ak souch) jiskaske li rive nan fòs la ultim rupture (Fu).
Gr.50: Fu Pi gran pase oswa egal a 65 ksi.
Gr.60: Fu Pi gran pase oswa egal a 75 ksi.
Pi wo Fu nan Gr.60 yo itilize dirèkteman nan kalkil konsepsyon koneksyon (egzanp, taye taye blòk, rupture seksyon nèt).
5. Duktilite: elongasyon total
Zòn ki anba koub estrès-souch la reprezante enèji ki absòbe anvan ka zo kase.
Gr.50: elongation minimòm=21%.
Gr.60: elongation minimòm=18%.
Sa a mezire duktilite yon ti kras redwi Gr.60, yon echanj -pou pi gwo fòs li.
Rezime enplikasyon konsepsyon:
Eta limit sèvis (devyasyon): Pa gen diferans. Devyasyon yo kalkile lè l sèvi avèk E=29,000 ksi pou tou de klas yo. Gwosè manm (I) se faktè kontwòl la.
Eta limit fòs (rende): Gwo diferans. Ensiste ak fòs konsepsyon akseptab (φ*Rn) yo kalkile lè l sèvi avèk valè respektif Fy yo (50 oswa 60 ksi). Sa a dirèkteman afekte seleksyon manm nan tablo konsepsyon.
Konsepsyon plastik ak pèfòmans sismik: fòm koub la enpòtan. Garanti Fy/Fu max nan A992 (0.85) fè li pi preferab pou fòmasyon gon plastik. Pou A572, plato pwodiksyon Gr.50 ki pi long yo ka favorize pase Gr.60 pou detay kritik ductile nan sistèm sismik, sof si ekonomi pwa Gr.60 yo konvenkan.
Konsiderasyon Estabilite: Pou manm Mens ki sansib a flambe (kolòn, travès ki pa sipòte lateralman), Fy ki pi wo nan Gr.60 kapab yon nepe de bò-. Pandan ke li ogmante chaj la kalbas (Po=Fy * Ag), li ogmante tou estrès nan ki flambe elastik rive. Fòmil koub kolòn kont pou sa a, ak benefis la pa toujou lineyè. Yon kolòn Mens ka wè mwens ogmantasyon kapasite soti nan Gr.50 a Gr.60 pase yon gwo bout bwa kontra enfòmèl ant nan koube.
Tablo: Estrès-Karakteristik souch koub ak enpak konsepsyon
| Karakteristik | A572 Gr.50 | A572 Gr.60 | Prensipal enpak konsepsyon |
|---|---|---|---|
| Modil (E) | 29,000 ksi | 29,000 ksi | Okenn. Devyasyon idantik pou menm seksyon. |
| Pwen Sede (Fy) | 50 ksi | 60 ksi | Chofè prensipal . 20% pi gwo fòs konsepsyon nan sede/kobe/taye. |
| Sede Plato | Pi long (pi wo Fu/Fy) | Pi kout (pi ba Fu/Fy) | Enfliyanse kapasite wotasyon gon plastik; Gr.50 plis ductile. |
| Fòs rupture (Fu) | 65 ksi | 75 ksi | Dirèkteman afekte fòs rupture koneksyon. |
| Duktilite (elongasyon) | 21% min | 18% min | Gr.50 gen pi gwo kapasite pou deformation plastik. |
An konklizyon, pandan y ap rèd (E) a idantik, koub estrès-souch Gr.50 ak Gr.60 rakonte istwa diferan sou fòs ak duktilite. Designer a dwe chwazi klas la ki baze sou si priyorite a se efikasite maksimòm fòs (Gr.60) oswa maksimòm duktilite ak yon plato plastik pi laj (Gr.50), ak konpreyansyon ke devyasyon sèvis yo pa afekte pa chwa sa a.