في الهندسة الإنشائية، يتم توصيف المواد بخصائص محددة تعكس سلوكها تحت الأحمال المختلفة. هذه الخصائص بالإمكان تقديرها أو تحديدها عن طريق اختبار تلك المواد تحت أحمال مختلفة.
أهم خصائص المواد الهندسية
1. معامل المرونة (Modulus of Elasticity – E)
يعبّر عن نسبة الإجهاد إلى الانفعال في المنطقة المرنة. يُستخدم في حساب التشوهات وتحليل المنشآت.
2. معامل بواسون (Poisson\’s Ratio – ν)
نسبة الانفعال الجانبي إلى الانفعال الطولي. يؤثر على السلوك ثلاثي الأبعاد للمواد.
3. مقاومة الشد (Tensile Strength)
أقصى إجهاد شد تتحمله المادة قبل الانهيار. حرج لتصميم العناصر المعدنية.
4. مقاومة الضغط (Compressive Strength)
أقصى إجهاد ضغط تتحمله المادة. أساسي في تصميم العناصر الخرسانية.
5. حد الخضوع (Yield Strength)
الإجهاد الذي عنده تبدأ المادة بالتشوه اللدن. معيار مهم في تصميم LRFD وASD.
المواد الشائعة في الهندسة الإنشائية
- الخرسانة: f\’c = 21-70 MPa، E = 4700√f\’c MPa
- الفولاذ A36: Fy = 250 MPa، Fu = 400 MPa، E = 200,000 MPa
- الفولاذ A572 Gr.50: Fy = 345 MPa، Fu = 450 MPa