Kekuatan tekan adalah cara yang efektif untuk mengukur seberapa banyak beban yang dapat ditanggung oleh suatu permukaan atau material. Tes untuk kekuatan semacam ini dilakukan dengan mengerahkan gaya ke bawah di atas benda, dipasangkan dengan gaya yang sama dan berlawanan yang diberikan ke atas di bagian bawah. Dengan kata lain, Anda menekannya – dan kemudian menggunakan rumus matematika sederhana untuk menentukan beban tekan yang diperlukan sebelum material gagal.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Rumus tegangan tekan adalah:
CS = F A, dimana CS adalah kekuatan tekan, F adalah gaya atau beban pada titik kegagalan dan SEBUAH adalah luas permukaan penampang awal.
Pertimbangan untuk Menguji Beban Kompresif
Uji kuat tekan memerlukan pengukuran yang presisi, sehingga harus dilakukan proses “squashing” dari uji tegangan tekan di bawah kondisi yang dikontrol dengan hati-hati, termasuk gaya yang sama dan berlawanan yang diterapkan untuk memampatkan material dari atas dan material bawah.
Karena itu, dan karena pengujian dilakukan hingga titik kegagalan atau deformasi permanen, Anda tidak akan menguji struktur yang sebenarnya di tempat; sebagai gantinya, Anda akan menguji spesimen kubik atau silinder. Bentuk kubus atau silinder memastikan Anda memiliki permukaan datar dan paralel di bagian atas dan bawah spesimen, dan kedua wajah harus penampang - yaitu, diambil pada sudut kanan ke sumbu vertikal dari contoh.
Poin Data dalam Rumus Tegangan Kompresif
Setelah spesimen Anda disiapkan di peralatan yang sesuai untuk proses "pemampatan" ilmiah Anda, Anda harus mencatat dua titik data. Yang pertama adalah luas penampang spesimen yang Anda lewati atau, dengan kata lain, luas permukaan salah satu wajahnya saja.
Titik data lain yang harus Anda ukur adalah gaya yang diterapkan pada spesimen Anda saat benda itu gagal. Anda akan menerapkan gaya perlahan sampai kegagalan, yang biasanya didefinisikan sebagai deformasi permanen. Dengan kata lain, deformasi yang tidak akan kembali ke bentuk semula setelah gaya tekan dihilangkan. Seringkali, "deformasi permanen" terjadi ketika objek pecah.
Tips
Jika Anda menggunakan satuan biasa AS, ukur gaya dalam pound dan luas dalam inci persegi sehingga hasilnya dalam satuan standar psi atau pound per inci persegi.
Menghitung Kekuatan Kompresi
Setelah Anda memiliki titik data ini – apakah Anda mengukurnya sendiri di lab atau menerimanya dalam soal kata – Anda dapat menghitung kekuatan tekan objek Anda. Rumusnya adalah:
CS = F A, dimana CS adalah kekuatan tekan, F adalah gaya atau beban pada titik kegagalan dan SEBUAH adalah luas permukaan penampang awal.
Contoh: Anda telah diminta untuk menghitung kuat tekan silinder beton. Permukaan penampang silinder masing-masing berukuran 6 inci, dan silinder gagal pada gaya 71.000 pon. Berapakah kuat tekan sampel beton tersebut?
Anda dapat melanjutkan dan mengganti pengukuran gaya, 71.000 pound, ke dalam persamaan Anda untuk F. Tapi jangan terburu-buru dan pasang 6 inci untuk luas permukaan penampang, SEBUAH. Anda telah diberikan diameter permukaan silinder, tetapi yang Anda butuhkan adalah luas permukaan wajah itu.
Untuk menghitung luas permukaan, ingatlah bahwa luas lingkaran adalah r2, dimana r adalah jari-jari lingkaran, yang sama dengan 1/2 diameter lingkaran. Jadi dengan diameter 6 inci, jari-jari lingkaran Anda adalah 3 inci, dan luasnya adalah (3)2 = 28,26 inci2.
Sekarang setelah Anda memiliki informasi itu, persamaan Anda berbunyi sebagai berikut:
CS = 71.000 pound 28,26 inci2 = 2.512 psi
Jadi kuat tekan sampel Anda adalah 2.512 psi. Kebetulan, ini menyatu dengan kuat tekan standar 2.500 psi beton untuk aplikasi perumahan; beton untuk struktur komersial dapat memiliki kuat tekan 4.000 psi atau lebih.