Mekaniske egenskaper Steel Shapes
En ingeniør må vurdere en rekke mekaniske egenskaper for å utvikle en vellykket stålkonstruksjon eller rammeverk design. Alt fra vekten til styrke og til formen av stål, er viktig. Ingeniøren benytter verdier som "flytestyrke", "treghetsmoment," og "treghetsradius" for å beskrive disse egenskapene.
Form
Stålbjelker og barer er de vanligste formene for ingeniør- og konstruksjonsstål. Bjelker har en rekke tverrsnittsformer, hver designet for å møte ulike tekniske behov. I-bjelker er typisk for fagverksbjelkeelementene rammer og dragere, mens Z-bjelker er som regel mindre, og kan fungere som avstivere for stål- eller aluminiumsplater. Z-bjelker er vanlig i eldre flyvinge design. I tillegg til formen av tverrsnittet, vil teknikeren også behov for å vite den tverrsnittsareal.
Nøytral Axis
Når en bjelke er utsatt for bøyning, på utsiden av krumningen er i strekk, mens innsiden av krumningen er i kompresjon. Linjen dele disse to områdene er ikke i noen komprimering ingen spenning, og kalles "nøytral aksen." En bjelke kan ha mer enn en nøytral akse, fordi man kan bøye en bjelke i forskjellige retninger. Alle de nøytrale akser vil passere gjennom tyngdepunktet. For den typiske todimensjonale tverrsnitt, blir de primære nøytrale akser vanligvis betegnes som "II" og "YY" eller "1-1" og "2-2".
Treghetsmoment
I stål engineering, er dette faktisk den andre treghetsmomentet, eller det område treghetsmoment, men det er ofte forkortet til ganske enkelt "treghetsmoment". Treghetsmomentet hjelper ingeniøren å forstå en bjelke motstand mot bøyning basert på tverrsnittet. I generelle termer beskriver verdien hvor mye det er spredt ut fra de nøytrale akser. Jo mer området et tverrsnitt har lenger bort fra sin nøytralaksen, jo mindre sannsynlig er det å bøye. For en I-bjelke, treghetsmomentet måles fra den nøytrale akse som passerer vinkelrett gjennom flensen og parallelt med nettet er meget høy. Dette er grunnen til at I-bjelker gjøre gode strukturelle bjelker.
Strekkgrense
Når du setter en høy nok kraft på en stålbjelke, vil det bøye. Når du fjerner kraft, går strålen til sin opprinnelige form. Dette kalles "elastisk deformasjon." Når kraften blir for høyt, skjønt, er nedbøyning ikke lenger elastisk og strålen er permanent deformert. Dette kalles "plastisk deformasjon". Flytegrense er den kraft der deformasjonen opphører å være elastisk og begynner å bli plastisk. Ultimate styrke er kraften der stålet stopper deformeres og pauser. Disse tallene kan bare bestemmes ved å teste en prøve av stål.