la resistencia a la compresión es una forma efectiva de medir la carga que puede soportar una superficie o material. La prueba para este tipo de fuerza se realiza al ejercer una fuerza hacia abajo sobre el objeto, junto con una fuerza igual y opuesta ejercida hacia arriba en la parte inferior. en otras palabras, lo aplasta y luego usa una fórmula matemática simple para determinar la carga de compresión que tomó antes de que el material fallara.
Consideraciones para probar la carga de compresión.
una prueba de resistencia a la compresión requiere mediciones precisas, por lo que el proceso de "aplastamiento" de una prueba de resistencia a la compresión debe realizarse bajo condiciones cuidadosamente controladas, incluidas las fuerzas iguales y opuestas aplicadas para comprimir el material desde la parte superior e inferior.
debido a esto, y debido a que la prueba se realiza hasta el punto de falla o deformación permanente, no se probaría una estructura real in situ; en cambio, probarías un espécimen cúbico o cilíndrico. La forma del cubo o cilindro garantiza que tendrá superficies planas y paralelas en la parte superior e inferior de la muestra, y ambas caras deben ser de sección transversal, es decir, tomadas en ángulo recto con el eje vertical de la muestra.
Puntos de datos en la fórmula de estrés compresivo.
Una vez que haya configurado su espécimen en el aparato adecuado para su proceso científico de "aplastamiento", deberá tomar nota de dos puntos de datos. El primero es el área de la sección transversal de la muestra que está cruzando o, para decirlo de otra manera, el área de superficie de solo una de sus caras.
El otro punto de datos que tendrá que medir es la fuerza aplicada a su espécimen en el momento en que falle. aplicará la fuerza lentamente hasta el fallo, que generalmente se define como una deformación permanente. en otras palabras, una deformación que no volverá a su forma original una vez que se elimine la fuerza de compresión. a menudo, la "deformación permanente" tiene lugar cuando el objeto se rompe.
tl; dr (demasiado largo; no leí)
Si nos utiliza unidades habituales, mida la fuerza en libras y el área en pulgadas cuadradas para que su resultado sea en la unidad estándar psi o libras por pulgada cuadrada.
calculando la resistencia a la compresión
Una vez que tenga estos puntos de datos, ya sea que los haya medido usted mismo en el laboratorio o los haya recibido en un problema verbal, puede calcular la resistencia a la compresión de su objeto. la fórmula es:
cs = f ÷ a, donde cs es la resistencia a la compresión, f es la fuerza o carga en el punto de falla y a es el área de superficie de la sección transversal inicial.
Ejemplo: se le ha pedido que calcule la resistencia a la compresión de un cilindro de concreto. las caras de sección transversal del cilindro miden 6 pulgadas de ancho, y el cilindro falló a 71,000 libras de fuerza. ¿Cuál es la resistencia a la compresión de esa muestra de concreto?
puede seguir adelante y sustituir la medida de fuerza, 71,000 libras, en su ecuación para f . pero no se apresure y enchufe 6 pulgadas para el área de la sección transversal, a . Se le ha dado el diámetro de la cara del cilindro, pero lo que necesita es el área de superficie de esa cara.
para calcular el área de la superficie, recuerde que el área de un círculo es πr 2 , donde r es el radio del círculo, que es igual a la mitad del diámetro del círculo. por lo tanto, con un diámetro de 6 pulgadas, el radio de su círculo es de 3 pulgadas y su área es π (3) 2 = 28.26 en 2 .
Ahora que tienes esa información, tu ecuación dice lo siguiente:
cs = 71,000 libras ÷ 28.26 en 2 = 2,512 psi
por lo que la resistencia a la compresión de su muestra es de 2.512 psi. incidentalmente, esto encaja con la resistencia a la compresión estándar del hormigón de 2.500 psi para aplicaciones residenciales; El concreto para estructuras comerciales puede tener una resistencia a la compresión de 4,000 psi o más.