Las propiedades de resistencia de acero

Todas las aleaciones de acero tienen el mismo módulo de elasticidad. Módulo de elasticidad es la rigidez de un material, o la relación de tensión admisible del material frente a deformación. el módulo de elasticidad es de acero de 29 millones de libras por pulgada cuadrada, que es mucho mayor que el hormigón 5 millones de y madera de 2 millones. Las diferentes aleaciones de acero tienen otras propiedades diferentes, incluyendo los límites de resistencia y esfuerzos de flexión.

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Cada aleación de acero tiene un límite de elasticidad diferente. Esta es la fuerza más alta lleva el material antes de la deformación, y es el límite utilizado en los códigos de construcción para definir las cargas permitidas un elemento estructural de acero puede llevar. Los códigos de construcción proporcionan una tensión admisible entre 33 por ciento y 75 por ciento de resistencia a la fluencia de la aleación de acero, dependiendo de su uso. Una comparación de los límites de elasticidad muestra ciertas aleaciones de acero son mejores para un determinado propósito que otros. La aleación más común, acero al carbono, o A36 ASTM, tiene un límite de elasticidad de 36.000 libras por pulgada cuadrada. En comparación, ASTM A441 tiene un límite elástico de 40.000 a 50.000 libras por pulgada cuadrada, y ASTM A572 tiene un límite elástico de 42.000 a 65.000 libras por pulgada cuadrada.

Más allá del límite de resistencia a la fluencia o el rendimiento, el acero se deforma, estiramiento y flexión, hasta que comienza a alcanzar su límite último. Durante la deformación, el acero pierde fuerza, pero cuando el material alcanza su límite último, la resistencia del material aumenta más allá del límite elástico y finalmente se rompe. Los códigos no permiten el diseño de elementos estructurales relativos al límite último de acero, debido al peligro de los habitantes de un edificio en la etapa de deformación. Sin embargo, el material, en caso de sobrecarga, se deformará y dar, pero no falla, dando tiempo a los habitantes a salir de la estructura antes del fallo definitivo de una estructura.

Los elementos de acero en compresión están sujetos a un fallo por flexión. Códigos proporcionan tensiones de flexión admisibles que se pueden utilizar para diseñar elementos estructurales. El esfuerzo de flexión permisible es de 60 por ciento del límite de rendimiento de una aleación. Así, ASTM A36 tiene una fuerza de tensión admisible de 22.000 libras por pulgada cuadrada, ASTM A441 tiene una fuerza de tensión admisible de 24.000 a 30.000 libras, y ASTM A572 tiene una fuerza de tensión admisible de 25.200 a 39.000 libras.

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La industria del acero está mejorando continuamente la calidad de las aleaciones de acero y la creación de nuevas aleaciones que son más fuertes que los que vinieron antes. Por ejemplo, acero al carbono común, ASTM A36, con un límite elástico de 36.000 libras por pulgada cuadrada y una fuerza de tensión admisible de 22.000 libras por pulgada cuadrada, está lentamente siendo reemplazado por ASTM A572 grado 50, que tiene un límite de elasticidad de 65.000 libras por pulgada cuadrada y una fuerza de tensión admisible de 39.000 libras por pulgada cuadrada - 77 por ciento más fuertes que A36 ASTM. Sin duda, los futuros aleaciones superará nuevas aleaciones tales como ASTM A572 Grado 50.