Diện tích mặt cắt ngang của thân tre có được dùng trong việc tính toán ứng suất nén cực đại của tre hay không?

Nội dung chính

• Diện tích mặt cắt ngang của thân tre được tính toán như thế nào?
• Diện tích mặt cắt ngang của thân tre được ký hiệu ra sao? Được tính bằng đơn vị nào?
• Diện tích mặt cắt ngang của thân tre có được dùng trong việc tính toán ứng suất nén cực đại của tre hay không?

Diện tích mặt cắt ngang của thân tre được tính toán như thế nào?

Tại tiểu mục 2.3 Mục 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8168-1:2009 (ISO 22157-1 : 2004) về Tre - Xác định các chỉ tiêu cơ lý - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật quy định như sau:

Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

2.1.Thân tre (bamboo culm)

Một măng tre phát triển độc lập, thường là rỗng, trừ những chỗ đốt tre phồng lên.

2.2. Cụm tre (bamboo clump)

Tổ hợp các thân tre gồm từ hai thân ngầm trở lên cùng mọc tại một vị trí.

2.3. Diện tích mặt cắt ngang (cross-sectional area)

Diện tích mặt cắt vuông góc với hướng của các sợi và lỗ mạch chính.

CHÚ THÍCH: Diện tích mặt cắt ngang được tính toán như sau: (π/4) x [D2 - (D - 2t)2], trong đó D và t là giá trị trung bình của đường kính ngoài và chiều dày vách lóng tre, được tính toán từ các số đo trên mẫu thử.

2.4. Đường kính ngoài (outer diameter)

Đường kính mặt cắt ngang của một lóng tre đo được từ hai điểm đối xứng nhau của mặt ngoài cùng.

2.5. Độ ẩm (moisture content)

Tỷ lệ phần trăm nước tính theo khối lượng khô kiệt.

2.6. Chiều dày vách (wall thickness)

Chiều dày của vách lóng tre.

Theo đó, diện tích mặt cắt ngang của thân tre là diện tích mặt cắt vuông góc với hướng của các sợi và lỗ mạch chính.

Diện tích mặt cắt ngang được tính toán như sau:

(π/4) x [D2 - (D - 2t)2]

Trong đó D và t là giá trị trung bình của đường kính ngoài và chiều dày vách lóng tre, được tính toán từ các số đo trên mẫu thử.

Diện tích mặt cắt ngang của thân tre có được dùng trong việc tính toán ứng suất nén cực đại của tre hay không? (Hình từ Internet)

Diện tích mặt cắt ngang của thân tre được ký hiệu ra sao? Được tính bằng đơn vị nào?

Tại Mục 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8168-1:2009 (ISO 22157-1 : 2004) về Tre - Xác định các chỉ tiêu cơ lý - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật quy định như sau:

3. Ký hiệu và thuật ngữ viết tắt

Tiêu chuẩn này sử dụng các ký hiệu và đơn vị sau đây:

A Diện tích mặt cắt ngang, tính bằng mm2, được tính bằng: (π/4) x [D2 - (D - 2t)2], trong đó D và t là giá trị trung bình của các số đo trên mẫu thử.

D đường kính ngoài, tính bằng mm.

d chuyển vị hoặc biến dạng, tính bằng mm (đọc là “đenta”).

E môđun đàn hồi khi uốn tĩnh, tính bằng MPa.

F tải trọng, tính bằng N.

G môđun trượt, tính bằng MPa.

Ib mômen quán tính của diện tích, tính bằng mm4.

L khoảng cách giữa hai gối đỡ khi uốn tĩnh; chiều dài khi thử nén, trượt và kéo của mẫu thử, tính bằng mm.

m khối lượng, tính bằng g (cũng sử dụng đơn vị kg).

MC độ ẩm. tính bằng %.

p thông thường được lấy là 3.14.

r khối lượng thể tích (khối lượng riêng), tính bằng kg/m3 (đọc là “rô”),

s ứng suất, tính bằng MPa (đọc là “sigma”).

t chiều dày vách lóng tre, tính bằng mm.

τ ứng suất trượt, tính bằng MPa (đọc là “tau”).

V thể tích mẫu thử. tính bằng mm3, được tính bằng: A x L, hoặc theo giá trị đo được.

W mômen kháng uốn, tính bằng mm3.

x dấu nhân trong công thức.

Ký hiệu chỉ số dưới

utt cực đại (sử dụng cho độ bền tại thời điểm phá hủy).

CHÚ THÍCH: 1 MPa = 1 N/mm².

Như vậy, diện tích mặt cắt ngang của thân tre được ký hiệu bằng chữ A và có đơn vị tính là mm2.

Diện tích mặt cắt ngang của thân tre có được dùng trong việc tính toán ứng suất nén cực đại của tre hay không?

Công thức tính ứng suất nén cực đại của tre được quy định tại tiểu mục 9.6 Mục 9 TCVN 8168-1:2009 (ISO 22157-1 : 2004) về Tre - Xác định các chỉ tiêu cơ lý - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật như sau:

Xác định độ bền nén

...

9.6. Tính toán và biểu thị kết quả

9.6.1. Ứng suất nén cực đại được xác định theo công thức sau:

sult = Fult/ A

trong đó

sult là ứng suất nén cực đại, tính bằng MPa (hoặc N/mm2), làm tròn số đến 0,5 MPa;

Fult, là tải trọng cực đại tại thời điểm mẫu bị phá hủy, tính bằng N;

A là diện tích mặt cắt ngang (2.3), tính bằng mm2.

9.6.2. Mô đun đàn hồi E được tính toán từ giá trị trung bình các số đọc trên các đầu đo biến dạng khi ứng suất và biến dạng có liên quan tuyến tính nằm trong giới hạn từ 20 % đến 80 % của Fult.

9.6.3. Ứng suất cực đại trung bình của các mẫu thử là giá trị trung bình số học của các kết quả thử trên từng mẫu riêng lẻ, được tính chính xác đến 0,5 MPa.

Như vậy, diện tích mặt cắt ngang của thân tre sẽ được dùng tròng việc tính toán ứng suất nén cực đại của tre theo công thức sau:

sult = Fult/ A

Trong đó

- sult là ứng suất nén cực đại, tính bằng MPa (hoặc N/mm2), làm tròn số đến 0,5 MPa;

- Fult, là tải trọng cực đại tại thời điểm mẫu bị phá hủy, tính bằng N;

- A là diện tích mặt cắt ngang, tính bằng mm2.