Materiály používané pro konstrukční účely se obvykle dělí podle odolnosti vůči základním namáháním, jako je tlak, tah a smyk.

Tlak je síla, která tlačí částice materiálu blíže k sobě. Například když sloup nese zatížení, působí na něj tlak a jeho výška se zkracuje, i když často neznatelně. Opakem je tahová síla, která má tendenci materiál prodlužovat.

Všechny materiály mohou do určité míry odolávat tlakovým silám, než dojde k jejich selhání, a právě v tomto bodě se měří pevnost v tlaku. Proto se pevnost materiálu v tlaku obvykle udává jako maximální stlačení, které materiál vydrží, než dojde k jeho porušení.

Materiály, které vydrží velké působící tlakové síly, než dojde k jejich porušení, se označují jako materiály s vysokou pevností v tlaku.

Některé materiály jsou v odolávání tlaku, než dojde k jejich porušení, lepší než jiné. Ocel odolává poměrně velkým tlakovým silám. Jiné materiály, například beton a keramika, obvykle vykazují mnohem vyšší pevnosti v tlaku než v tahu. V závislosti na materiálu může porucha zahrnovat lom na hranici pevnosti v tlaku nebo nevratnou deformaci.

Měření pevnosti v tlaku

Přesné měření pevnosti materiálů v tlaku je možné provést zkouškou v tlaku za pečlivě kontrolovaných podmínek pomocí univerzálního zkušebního stroje. Ten může mít obvykle zkušební kapacitu až 53 mega newtonů (MN), což se rovná síle 5 404 tun.

Ve stavebnictví se zkoušení pevnosti betonu v tlaku obvykle provádí v různých fázích po jeho vylití, aby byl dostatek času na vývoj pevnosti (např. po 28 dnech). Jako zkušební vzorek se obvykle používá krychle (nebo válec) z betonu, přičemž je třeba zajistit, aby horní a spodní plocha byly rovné a rovnoběžné a aby obě stěny měly dokonalý průřez, tj. svíraly pravý úhel se svislou osou krychle.

Zkušebním mechanismem se na vzorek postupně působí tlakovou silou. Měření pevnosti v tlaku touto metodou vyžaduje:

• Plochu průřezu jedné ze stěn krychle, horní nebo dolní (měly by být shodné), a
• Tlakovou sílu působící v okamžiku porušení (definovaného jako trvalá deformace – tj. neschopnost zaujmout původní tvar po odstranění tlakové síly).

Jakmile jsou tato měření k dispozici, lze pevnost v tlaku (C nebo σc) vypočítat jako:

C = F/A

kde F je maximální síla (zatížení) působící v okamžiku porušení a A je plocha průřezu vzorku před působením síly. Lze ji vyjádřit v N/m² nebo v pascalech (kde 1 pascal (Pa) = 1 N/m²).

Někdy je obtížné měřit pevnost v tlaku tvárných kovů, jako je měkká ocel, které mají vysoké pevnosti v tlaku. Důvodem je způsob porušení těchto materiálů. Obvykle se pod tlakovým zatížením měkká ocel pružně deformuje až do určitého bodu; poté následuje plastická deformace a nakonec může dojít ke zploštění vzorku bez výrazných známek lomu. Proto může být obtížné změřit přesný bod porušení v tlaku. Z tohoto důvodu se častěji uvádí pevnost v tahu měkké oceli, kterou je snazší získat; protože její pevnost v tahu je vždy nižší než pevnost v tlaku, lze ji použít jako základ pro výpočty.

Související články na Designing Buildings Wiki

• Arch.
• Barrel vault.
• Compressive strength of timber lattice columns for low-rise construction.
• Concrete.
• Kopule.
• Prvky konstrukce v budovách
• Inženýr.
• Létající opěra.
• Hmotný beton.
• Ocel.
• Stavební inženýr.
• Konstrukční principy.
• Spodní stavba.
• Nástavba.
• Věž.
• Napínací.
• Typy konstrukcí.
• Voussoir.

.