Wytrzymałość stali vs. Drewno

Stal ma doskonałą reputację dzięki sile. Samo słowo często wywołuje wizje mocy, długowieczności i oporu. Jednak pojęcie „siły” jest nieuchwytne. Materiał może bardzo dobrze reagować na nagłe wstrząsy, takie jak strzały z karabinu, a jednocześnie bardzo szybko rozpadać się pod stałym, długotrwałym obciążeniem.

Stowarzyszenie cementowców z Portland sfinansowało badanie w 2000 r. Przeprowadzone przez inżyniera Armina B. Mehrabi. Był to zestaw testów wytrzymałościowych zaprojektowanych w celu określenia względnych wytrzymałości różnych konstrukcji wsporczych dla ścian betonowych podczas trzęsienia ziemi. Drewno i stal zostały użyte jedynie jako zmienne kontrolne. Drewno było nieco lepsze niż stal pod względem zmęczenia i stresu symulowanego trzęsienia ziemi. Użyte lasy były kombinacją sosny i jodły, które nie są tak mocne jak klon lub dąb.

Eksperyment „Portland” wykazał, że ucierpiały drewniane konstrukcje wsporcze dla betonu ich pierwsze poważne uszkodzenie przy sile 3500 funtów w stosunku do drewnianych podpór, co było identyczne stal. Pierwsze poważne uszkodzenie wykazało przemieszczenie strukturalne drewna o 0,51 cala i nieznacznie większe 0,54 cala dla stali, co oznacza, że ​​uszkodzenia przy 3500 funtach były nieco gorsze dla stali niż drewno.

Eksperyment „Portland” wykazał, że z czasem drewno przewyższało stal, podczas gdy stal w pewnych okolicznościach wytrzymywała wstrząsy lepiej niż inne materiały. Maksymalna odporność drewna na nacisk wywierany na sztuczne trzęsienie ziemi wynosiła 4583 funty, zanim się rozpadł. Stal była niższa, przy 4004 funtach. Ten eksperyment wykazał, że kombinacja sosna / jodła była trwalsza niż stal. Ponieważ Portland Concrete Association nie interesowało się finansowo stalą ani drewnem - ponieważ martwili się tylko własnym betonem - badanie to należy potraktować poważnie.

„Renovo Bikes”, kalifornijski producent rowerów, twierdzi, że drewno jest znacznie lepsze od stali w konstrukcji rowerów. Utrzymuje, że drewno jest bardziej trwałe i niezawodne. Drewno lepiej pochłania wibracje, co oznacza, że ​​może z czasem wytrzymywać stres bez pękania i zużycia. Jak wykazało badanie „Portland”, drewno znacznie lepiej radzi sobie z długotrwałym obciążeniem niż stal. Stal jest bardziej krucha niż drewno, co sprawia, że ​​jest to zły wybór w przypadku konstrukcji, które będą długo obciążać duże obciążenia. Drewno i stal mają tę samą „sztywność” - to znaczy, jak daleko się wyginą, zanim wykażą oznaki zużycia; ale drewno jest lepsze w przypadku konstrukcji, w których naprężenie jest stałe i regularne, na przykład w domu. Oznacza to, że w innych obszarach, w których stres jest skoncentrowany i nieregularny, takich jak kije baseballowe, stal jest lepsza. Innymi słowy, drewno częściej pęka lub pęka przy uderzeniu w baseball z dużą prędkością niż stal, ale drewno jest bardziej wytrzymałe na długotrwałe obciążenia.