قوة الانضغاط هي طريقة فعالة لقياس مقدار الحمل الذي يمكن أن يتحمله سطح أو مادة. يتم إجراء اختبار هذا النوع من القوة من خلال ممارسة القوة لأسفل فوق الجسم ، مقترنة بقوة متساوية ومعاكسة تمارس صعودًا في الأسفل. بعبارة أخرى ، تقوم بسحقها - ثم تستخدم صيغة رياضية بسيطة لتحديد الحمل الضاغط الذي استغرقه قبل فشل المادة.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
صيغة الإجهاد الانضغاطي هي:
CS = F ÷ A ، أين CS هي قوة الانضغاط ، F هي القوة أو الحمل عند نقطة الفشل و أ هي مساحة المقطع العرضي الأولية.
اعتبارات اختبار الحمل الانضغاطي
يتطلب اختبار مقاومة الانضغاط قياسات دقيقة ، لذلك يجب إجراء عملية "الضغط" لاختبار ضغط الضغط في ظل ظروف يتم التحكم فيها بعناية ، بما في ذلك القوى المتساوية والمتعارضة المطبقة لضغط المواد من أعلى و الأسفل.
لهذا السبب ، ولأن الاختبار يتم إجراؤه إلى نقطة الفشل أو التشوه الدائم ، فلن تختبر بنية فعلية في الموقع ؛ بدلاً من ذلك ، ستختبر عينة مكعبة أو أسطوانية. يضمن شكل المكعب أو الأسطوانة حصولك على أسطح مستوية ومتوازية في أعلى وأسفل العينة ، ويجب أن يكون كلا الوجهين مقطعيًا - أي مأخوذ بزوايا قائمة على المحور الرأسي لل عينة.
نقاط البيانات في صيغة الضغط الضاغط
بمجرد إعداد العينة الخاصة بك في الجهاز المناسب لعملية "السحق" العلمية ، ستحتاج إلى تدوين نقطتي بيانات. الأول هو مساحة المقطع العرضي للعينة التي تقوم بعبورها ، أو بعبارة أخرى ، مساحة سطح أحد وجوهها فقط.
نقطة البيانات الأخرى التي سيتعين عليك قياسها هي القوة المطبقة على عينتك في اللحظة التي تفشل فيها. ستطبق القوة ببطء حتى الفشل ، والذي يُعرَّف عادةً بأنه تشوه دائم. بمعنى آخر ، تشوه لا يعود إلى شكله الأصلي بمجرد إزالة قوة الضغط. غالبًا ما يحدث "التشوه الدائم" عندما ينكسر الجسم.
نصائح
إذا كنت تستخدم الوحدات المعتادة في الولايات المتحدة ، فقم بقياس القوة بالجنيه والمساحة بالبوصة المربعة بحيث تكون النتيجة بالوحدة القياسية psi أو الجنيه لكل بوصة مربعة.
حساب قوة الانضغاط
بمجرد حصولك على نقاط البيانات هذه - سواء قمت بقياسها بنفسك في المختبر أو تلقيتها في مشكلة كلامية - يمكنك حساب قوة ضغط الجسم. الصيغة هي:
CS = F ÷ A ، أين CS هي قوة الانضغاط ، F هي القوة أو الحمل عند نقطة الفشل و أ هي مساحة المقطع العرضي الأولية.
مثال: لقد طُلب منك حساب قوة الضغط لأسطوانة خرسانية. يبلغ عرض كل من الوجوه المقطعية للأسطوانة 6 بوصات ، وفشلت الأسطوانة عند 71000 رطل من القوة. ما هي مقاومة الانضغاط لعينة الخرسانة؟
يمكنك المضي قدمًا واستبدال قياس القوة ، 71000 رطل ، في معادلتك لـ F. لكن لا تكن متسرعًا وقم بتوصيل 6 بوصات لمساحة المقطع العرضي ، أ. لقد تم إعطاؤك قطر وجه الأسطوانة ، لكن ما تحتاجه هو مساحة سطح ذلك الوجه.
لحساب مساحة السطح ، تذكر أن مساحة الدائرة هي πr2، أين ص نصف قطر الدائرة ، والذي يساوي نصف قطر الدائرة. بقطر 6 بوصات ، يبلغ نصف قطر دائرتك 3 بوصات ومساحتها π (3)2 = 28.26 بوصة2.
الآن بعد أن أصبحت لديك هذه المعلومات ، ستقرأ معادلتك على النحو التالي:
CS = 71000 جنيه 28.26 بوصة2 = 2،512 رطل لكل بوصة مربعة
لذا فإن قوة الضغط لعينتك هي 2512 رطل لكل بوصة مربعة بالمناسبة ، هذا يتناغم مع قوة الضغط القياسية 2500 رطل لكل بوصة مربعة من الخرسانة للتطبيقات السكنية ؛ يمكن أن يكون للخرسانة الخاصة بالهياكل التجارية قوة ضغط تبلغ 4000 رطل / بوصة مربعة أو أكثر.
