# Mô đun đàn Hồi Thép, Bê Tông

Khái niệm mô đun đàn hồi là một khái niệm thuộc môn cơ học, nó đặc trưng cho khả năng đàn hồi của vật liệu

Mô đun đàn hồi của vật liệu

Cần hiểu các loại vật liệu trong ngành xây dựng như bê tông, thép, hay đất... không phải là các vật liệu đàn hồi.

Thí nghiệm đàn hồi với lò xo

Để dễ hình dung nhất, ta thử với 1 chiếc lò xo. Lò xo đàn hồi là khi ta kéo hoặc nén lò xo với 1 lực F, lò xo dãn dài hoặc nén lại 1 đại lượng là d. Khi ta không tác dụng lực nữa, lò xo trở lại vị trí ban đầu. Như vậy là lò xo đàn hồi.

Nhưng khi bạn kéo lò xo lực lớn hơn F và nó không thể trở về trạng thái ban đầu nữa. Vậy là quá giới hạn đàn hồi của lò xo.

Tương tự như vậy, vật liệu bê tông, thép chỉ đàn hồi trong một phạm vi tác dụng lực nhất định, quá giới hạn đó vật liệu mất khả năng đàn hồi.

Thí nghiệm đàn hồi với thép

Thí nghiệm kéo một thanh thép ta có biểu đồ Lực – biến dạng như sau:

Biểu đồ Lực tác dụng - Biến dạng ( F - ΔL) Biểu đồ Ứng suất - Biến dạng ( σ-ε )

Trong đó:

• F là lực tác dụng
• A0 là diện tích mặt cắt ngang
• Ứng suất (σ) được tính bằng công thức:

Vùng biến dạng đàn hồi - OA

Mối quan hệ giữa lực (F) và biến dạng dài (ΔL) hoặc ứng suất (σ) và biến dạng tương đối (ε) là quan hệ tuyến tính.

Mô đun đàn hồi E là tỉ lệ của ứng suất (σ) và biến dạng đàn hồi (ε), được tính như sau:

Vùng biến dạng chảy - BC

Nhiền biểu đồ ứng suất - biến dạng trên ta thấy, vùng biến dạng chảy là vùng có lực không tăng, nhưng biến dạng tăng (hoặc ứng suất không tăng, biến dạng tăng) Tại vùng này, vật liệu chưa bị phá hoại nhưng biến dạng mạnh làm gây mất ổn định hệ kết cấu.

Vật liệu càng dẻo thì vùng chảy càng rộng.

Điểm D: ứng suất phá hoại

Ứng suất phá hoại hay còn gọi ứng suất tới hạn của vật liệu. Tại điểm này, vật liệu bị phá hoại và mất khả năng chịu lực.

Ứng suất phá hoại được sử dụng để phân loại khả năng chịu lực của vật liệu như Mác bê tông 250, mác 300, thép CII, thép CIII...

Bảng tra mô đun đàn hồi của thép, bê tông

Xem thêm:

• Mác bê tông và bảng tra cường độ bê tông
• Mác thép SS400, C45

Mô đun đàn hồi của bê tông

Mô đun đàn hồi của bê tông đặc trưng cho khả năng biến dạng đàn hồi của bê tông. Theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005:

Bảng tra mô đun đàn hồi của bê tông

Mô đun đàn hồi của thép

Mô đun đàn hồi của thép đặc trưng cho khả năng biến dạng đàn hồi của thép

Bảng tra mô đun đàn hồi của thép

Xem thêm: Khối lượng riêng của thép, bảng tra thép hình, thép hộp

Hệ số poisson của vật liệu

Trong thí nghiệm nén, một đại lượng khác cần được quan tâm là hệ số poisson.

Hệ số poisson là tỷ lệ giữa biến dạng ngang và biến dạng dọc trục được thể hiện bằng công thức:

Kết cấu thép Vsteel