قوة الفولاذ مقابل خشب

يتمتع الفولاذ بسمعة كبيرة في القوة. غالبًا ما تستدعي الكلمة نفسها رؤى السلطة وطول العمر والمقاومة. ومع ذلك ، فإن مفهوم "القوة" بعيد المنال. يمكن أن تتفاعل المادة جيدًا مع الصدمات المفاجئة ، مثل طلقات البنادق ، ومع ذلك تكون سريعة جدًا في الانهيار تحت ضغط مستمر وطويل الأمد.

مولت رابطة أسمنت بورتلاند دراسة في عام 2000 أجراها المهندس أرمين ب. محرابي. كانت مجموعة من اختبارات الضغط مصممة لتحديد نقاط القوة النسبية لهياكل الدعم المختلفة للجدران الخرسانية أثناء الزلزال. تم استخدام الخشب والفولاذ فقط كمتغيرات تحكم. كان الخشب أفضل قليلاً من الفولاذ فيما يتعلق بالإرهاق والضغوط الناتجة عن محاكاة زلزال. كانت الأخشاب المستخدمة عبارة عن مزيج من الصنوبر والتنوب ، والتي ليست قوية مثل خشب القيقب أو البلوط.

حددت تجربة "بورتلاند" أن هياكل الدعم الخشبية للخرسانة عانت أول ضرر كبير لهم عند 3500 رطل من القوة ضد دعامات الأخشاب ، والتي كانت متطابقة صلب. أظهر أول تلف كبير إزاحة هيكلية 0.51 بوصة للخشب ، وبقليل أكبر .54 بوصة للصلب ، وهذا يعني أن الضرر عند 3500 جنيه كان أسوأ قليلاً للصلب من الخشب.

أظهرت تجربة "بورتلاند" أنه بمرور الوقت ، تفوق الخشب على الفولاذ ، بينما كان الفولاذ في ظروف معينة يتحمل الصدمات بشكل أفضل من المواد الأخرى. كانت المقاومة القصوى للخشب لضغط الزلزال الاصطناعي المطبق عليه عند 4583 رطلاً قبل أن تنكسر. كان الصلب أقل ، عند 4004 جنيه. أظهرت هذه التجربة أن تركيبة الصنوبر / التنوب كانت أكثر متانة من الفولاذ. نظرًا لأن رابطة بورتلاند للخرسانة ليس لها مصلحة مالية محددة في الفولاذ أو الخشب - نظرًا لأنهم قلقون فقط من الخرسانة الخاصة بهم - يجب أن تؤخذ هذه الدراسة على محمل الجد.

"Renovo Bikes" ، وهي شركة مصنعة للدراجات في كاليفورنيا ، تجادل بأن الخشب أعلى بكثير من الفولاذ في صناعة الدراجات. فهو يرى أن الخشب أكثر متانة وموثوقية. يمتص الخشب الاهتزاز بشكل أفضل ، مما يعني أنه يمكن أن يتحمل الضغط بمرور الوقت دون أن يتشقق أو يرتدي. الخشب يأخذ الإجهاد على المدى الطويل أفضل بكثير من الفولاذ ، كما أظهرت دراسة "بورتلاند". الفولاذ أكثر هشاشة من الخشب ، مما يجعله خيارًا سيئًا للهياكل التي ستتحمل أحمالًا عالية لفترة طويلة. يتمتع الخشب والصلب بنفس قوة "الصلابة" - أي مدى ثنيهما قبل ظهور علامات التآكل ؛ لكن الخشب أفضل للهياكل حيث يكون الضغط ثابتًا ومنتظمًا ، كما هو الحال في المنزل. هذا يعني أنه في مناطق أخرى حيث يكون الضغط مركزًا وغير منتظم ، مثل مضارب البيسبول ، يكون الفولاذ أعلى. وبعبارة أخرى ، فإن الخشب أكثر عرضة للكسر أو التصدع عند ضرب كرة البيسبول بسرعة عالية من الفولاذ ، لكن الخشب أكثر متانة للضغوط على المدى الطويل.