Styrka av stål Vs. Trä

Stål har ett stort rykte för styrka. Själva ordet väcker ofta visioner om makt, livslängd och motstånd. Ändå är begreppet "styrka" undvikande. Ett material kan reagera mycket bra på plötsliga stötar, till exempel gevärskott, och ändå vara mycket snabba att bryta ner under konstant, långvarig stress.

Portland Cement Association finansierade en studie år 2000 genomförd av ingenjören Armin B. Mehrabi. Det var en uppsättning stresstester utformade för att bestämma de relativa styrkorna hos olika stödkonstruktioner för betongväggar under en jordbävning. Trä och stål användes endast som kontrollvariabler. Trä var något bättre än stål i förhållande till trötthet och stress från en simulerad jordbävning. Skogen som användes var en kombination av tall och gran, som inte är nästan lika stark som lönn eller ek.

"Portland" -experimentet bestämde att trästödstrukturerna för betongen led deras första stora skada på 3500 pund kraft mot trästöden, vilket var identiskt för stål. Den första stora skadan visade en strukturell förskjutning av .51 tum för trä och något större .54 tum för stål, vilket innebär att skadorna på 3500 pund var något sämre för stål än trä.

"Portland" -experimentet visade att trä över tid överträffade stål, medan stål under vissa omständigheter tål bättre chocker än andra material. Träets maximala motstånd mot det konstgjorda jordbävningstrycket som applicerades på det var 4583 pund innan det bröt ner. Stål var lägre, vid 4004 pund. Detta experiment visade att tall / gran-kombinationen var mer hållbar än stål. Eftersom Portland Concrete Association inte hade något specifikt ekonomiskt intresse för stål eller trä - eftersom de bara oroade sig för sin egen betong - borde denna studie tas på allvar.

"Renovo Bikes", en tillverkare av cyklar i Kalifornien, hävdar att trä är mycket bättre än stål inom cykelkonstruktion. Det säger att trä är mer hållbart och pålitligt. Trä absorberar vibrationer bättre, vilket innebär att det kan ta stress över tid utan att spricka eller bära. Trä tar långsiktig stress mycket bättre än stål, som "Portland" -studien visade. Stål är mer sprött än trä, vilket gör det till ett dåligt val för konstruktioner som kommer att ha stora belastningar under lång tid. Trä och stål har samma "styvhet" styrka - det vill säga hur långt de kommer att böjas innan de visar tecken på slitage; men trä är bättre för strukturer där spänningen är konstant och regelbunden, till exempel i ett hus. Detta innebär att stål är överlägset i andra områden där spänningen är fokuserad och oregelbunden, till exempel basebollträn. Med andra ord är det mer troligt att trä går sönder eller spricker när man träffar en baseboll i hög hastighet än stål, men trä är mer hållbart för långvariga påfrestningar.