Résistance de l'acier contre Bois

L'acier a une grande réputation de résistance. Le mot lui-même évoque souvent des visions de pouvoir, de longévité et de résistance. Pourtant, le concept de «force» est insaisissable. Un matériau peut très bien réagir aux chocs soudains, tels que les coups de fusil, et pourtant être très rapide à se décomposer sous une contrainte constante et à long terme.

La Portland Cement Association a financé une étude en 2000 menée par l'ingénieur Armin B. Mehrabi. Il s'agissait d'un ensemble de tests de résistance conçus pour déterminer les résistances relatives de diverses structures de support pour murs en béton lors d'un tremblement de terre. Le bois et l'acier ont été utilisés uniquement comme variables de contrôle. Le bois était légèrement meilleur que l'acier par rapport à la fatigue et à la contrainte d'un tremblement de terre simulé. Les bois utilisés étaient une combinaison de pin et de sapin, qui ne sont pas aussi solides que l'érable ou le chêne.

L'expérience "Portland" a déterminé que les structures de support en bois pour le béton ont souffert leur premier gros dommage à 3500 livres de force contre les supports en bois, qui était identique pour acier. Le premier dommage majeur a montré un déplacement structurel de 0,51 pouce pour le bois, et un léger plus .54 pouces pour l'acier, ce qui signifie que les dommages à 3500 livres étaient légèrement pires pour l'acier que le bois.

L'expérience «Portland» a montré qu'au fil du temps, le bois a surpassé l'acier, tandis que l'acier dans certaines circonstances a mieux résisté aux chocs que d'autres matériaux. La résistance maximale du bois à la pression de tremblement de terre artificielle qui lui était appliquée était de 4583 livres avant de tomber en panne. L'acier était plus bas, à 4004 livres. Cette expérience a montré que la combinaison pin / sapin était plus durable que l'acier. Parce que la Portland Concrete Association n'avait aucun intérêt financier spécifique dans l'acier ou le bois - puisqu'elle ne se préoccupait que de son propre béton - cette étude devrait être prise au sérieux.

«Renovo Bikes», un fabricant californien de vélos, soutient que le bois est de loin supérieur à l'acier dans la construction de vélos. Il soutient que le bois est plus durable et fiable. Le bois absorbe mieux les vibrations, ce qui signifie qu'il peut supporter le stress au fil du temps sans se fissurer ni s'user. Le bois supporte bien mieux les contraintes à long terme que l'acier, comme l'a démontré l'étude "Portland". L'acier est plus fragile que le bois, ce qui en fait un mauvais choix pour les structures qui supporteront des charges élevées pendant longtemps. Le bois et l'acier ont la même résistance à la "rigidité", c'est-à-dire jusqu'où ils se plieront avant de montrer des signes d'usure; mais le bois est meilleur pour les structures où la contrainte est constante et régulière, comme dans une maison. Cela implique que dans d'autres domaines où le stress est concentré et irrégulier, comme les battes de baseball, l'acier est supérieur. En d'autres termes, le bois est plus susceptible de se casser ou de se fissurer lorsqu'il frappe une balle de baseball à grande vitesse que l'acier, mais le bois est plus durable pour les contraintes à long terme.