Entendendo a resistência à compressão

A resistência à compressão é um nível restrito de tensão de compressão que causa falha dúctil (rendimento teórico infinito) ou falha frágil em um material (ruptura como resultado da propagação de trincas ou deslizamento ao longo de um plano fraco). Em materiais, peças e estruturas, a resistência à compressão é medida. A quantidade de tensão de compressão uniaxial atingida quando um material falha totalmente é, por definição, sua resistência à compressão última.

Os procedimentos de teste específicos e as condições de medição têm impacto nas medições de resistência à compressão. Normalmente, as resistências à compressão são fornecidas de acordo com um padrão técnico específico.

Ao contrário dos materiais com fortes resistências à tração, o concreto e a cerâmica geralmente têm resistências à compressão substancialmente mais altas. As resistências à tração são frequentemente mais altas do que as resistências à compressão em materiais compósitos, como o compósito de matriz epóxi de fibra de vidro.



Neste artigo, você obterá respostas para as seguintes perguntas:

• O que é resistência à compressão?
• Qual ​​é a fórmula para resistência à compressão?
• Qual ​​material tem a maior ou menor resistência à compressão?
• Quais materiais requerem alta ou baixa resistência à compressão?
• Estresse de engenharia versus estresse verdadeiro

O que é resistência à compressão?

A capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a reduzir o tamanho é conhecida como resistência à compressão ou resistência à compressão em mecânica. Em outras palavras, a resistência à tração resiste à tração, enquanto a resistência à compressão resiste à compressão. Resistência à tração, resistência à compressão e resistência ao cisalhamento podem ser examinadas separadamente ao estudar a resistência de um material.

A capacidade de um material ou elemento estrutural de suportar cargas que, quando aplicadas, fazem com que eles encolham em tamanho, é chamada de resistência à compressão. Uma amostra de teste é submetida a uma força em sua parte superior e inferior até quebrar ou deformar. A fratura acontece quando materiais como rocha e concreto são testados quanto à resistência à compressão, porque esse método é frequentemente usado para analisar esses materiais.

Testes de resistência à compressão podem ser realizados em materiais como o aço, e a deformação é frequentemente observada em materiais dúcteis. Um material dúctil inicialmente se adaptará à carga aplicada alterando a organização interna de sua estrutura - um processo conhecido como fluxo plástico.

O fluxo plástico cessa quando a deformação se concentra em um local e o material se rompe. A resistência à tração é normalmente a indicação escolhida para medir e comparar metais dúcteis. Isso se deve ao fato de que a tensão de tração, que é mais adequada aos fenômenos de fluxo plástico, mede as forças necessárias para separar um material.

Qual ​​é a fórmula para resistência à compressão?

A fórmula para calcular a resistência à compressão é F =P/A, onde:

• F=A resistência à compressão (MPa)
• P=Carga máxima (ou carga até a falha) para o material (N)
• A=Uma seção transversal da área do material que resiste à carga (mm2)

Qual ​​material tem a maior ou menor resistência à compressão?

Materiais como rocha geralmente têm resistências à compressão mais altas de 140 MPa na categoria de material frágil. Arenito e outras variedades mais macias geralmente têm resistência à compressão de 60 MPa ou menos. Para a maioria das aplicações estruturais, materiais dúcteis como aço macio têm uma resistência à compressão de cerca de 250 MPa.

Ao contrário dos materiais com fortes resistências à tração, o concreto e a cerâmica geralmente têm resistências à compressão substancialmente mais altas. As resistências à tração são frequentemente mais altas do que as resistências à compressão em materiais compósitos, como o compósito de matriz epóxi de fibra de vidro.

Normalmente, materiais resistentes à tensão são usados ​​para fortalecer o concreto. A resistência à compressão é frequentemente empregada para garantia de qualidade do concreto e requisitos de especificação. Os requisitos objetivos de tração (flexão) são conhecidos pelos engenheiros e expressam essas necessidades em termos de resistência à compressão.

Para concreto residencial, as necessidades de resistência à compressão podem variar de 2.500 psi a 4.000 psi e mais para construções comerciais. Para algumas aplicações, são necessárias resistências superiores até 10.000 psi.

A resistência à compressão é tipicamente muito maior do que a resistência à tração para materiais frágeis e dúcteis. Compósitos reforçados com fibra, como fibra de vidro, que são robustos em tensão, mas facilmente esmagados, são uma exceção a essa regra. Mas como o concreto, um compósito reforçado por partículas, é muito mais forte em compressão do que em tração, ele deve ser reforçado com barras de aço se for submetido a tensões de tração.

Quais materiais requerem alta ou baixa resistência à compressão?

Em termos de concreto, o concreto de ultra-alta resistência pode ser usado para construir edifícios como pontes rodoviárias que devem ser capazes de suportar enormes cargas e tensões, enquanto o concreto pode ter uma resistência à compressão menor de 30 MPa para uso em pavimentação doméstica padrão.

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre resistência à compressão:

Estresse de engenharia versus estresse verdadeiro

Os profissionais usam principalmente o estresse de engenharia na prática do projeto de engenharia. O estresse verdadeiro difere do estresse de engenharia na realidade. Como resultado, usar as fórmulas acima para calcular a resistência à compressão do material não produzirá uma resposta precisa. Isso se deve ao fato de que a área da seção transversal A0 varia e é um pouco dependente da carga A =. (F).

Portanto, a discrepância de valor pode ser resumida da seguinte forma:

A amostra ficará mais curta após a compressão. O material tende a se esticar lateralmente, o que expande a área da seção transversal.

A amostra é fixada nas bordas durante um teste de compressão. Por causa disso, desenvolve-se uma força de atrito que funcionará contra a propagação lateral. Isso implica que é necessário um esforço para neutralizar essa força de atrito, aumentando a quantidade de energia utilizada no processo. Como resultado, a medição de estresse do experimento está um pouco errada.

Para toda a seção transversal do corpo de prova, a força de atrito não é constante. Um mínimo é encontrado no centro, longe dos grampos, enquanto um máximo é encontrado nas margens onde estão os grampos. Como resultado, o espécime assume uma forma semelhante a um barril, um fenômeno conhecido como barril.

Em resumo

A capacidade de um material ou elemento estrutural de suportar cargas que, quando aplicadas, fazem com que eles encolham em tamanho, é chamada de resistência à compressão. Uma amostra de teste é submetida a uma força em sua parte superior e inferior até quebrar ou deformar. Isso é tudo para este artigo, onde as seguintes questões estão sendo discutidas:

• O que é resistência à compressão?
• Qual ​​é a fórmula para resistência à compressão?
• Qual ​​material tem a maior ou menor resistência à compressão?
• Quais materiais requerem alta ou baixa resistência à compressão?
• Estresse de engenharia versus estresse verdadeiro

Espero que você aprenda muito com a leitura, se assim for, por favor, compartilhe com os outros. Obrigado por ler, nos vemos por aí!