Độ bền (ký hiệu: δ) là đặc tính cơ bản của vật liệu. Độ bền được hiểu là khả năng chịu đựng không bị nứt, gãy, phá hủy dưới tác động của ngoại lực lên vật thể. Hiểu rộng hơn, người ta chia ra thành các đặc tính về độ bền theo cách tác động ngoại lực khác nhau như: độ bền kéo, độ bền nén, độ bền uốn, độ bền cắt, độ bền va đập, độ bền mỏi, giới hạn chảy...
Sức bền vật liệu là đặc tính cơ bản của vật liệu đánh giá mức độ chịu đựng của vật liệu khi có lực tác động vào.
(Lực ở đây có thể là nội lực hoặc ngoại lực. Đại lượng đo nội lực của vật liệu gọi là ứng suất - Hay còn gọi là sức căng.)
Việc tính toán sức bền của vật liệu là một công việc vô cùng quan trọng. Ảnh hưởng đến tuổi thọ và độ an toàn của công trình.
Một vật liệu có đủ sức bền là khi kết cấu và cấu tạo của chúng có thể bền vững trong một thời gian dài sau khi thi công xong. Và trong khoảng thời gian đó có thể chịu đựng được tổ hợp tất cả loại lực tác động lên công trình hoặc vật liệu.
Chính xác là như vậy. Việc tìm hiểu và tính toán sức bền của vật liệu là bước vô cùng quan trọng trong thiết kế và thi công công trình. Bởi chỉ khi tính được độ bền của các vật liệu, chúng ta mới tính ra được độ an toàn và tuổi thọ của công trình. Cũng như kịp thời thay đổi các loại vật liệu phù hợp hơn tùy vào tác động ngoại lực có thể xảy ra với công trình.
Mỗi vật liệu có những đặc điểm và hình dạng khác nhau. Dẫn đến diện tích bề mặt tiếp xúc cũng khác nhau. Mỗi bề mặt có một công thức tính diện tích. Bởi vậy nên, việc tính toán sức bền vật liệu cũng có đôi phần khác nhau.
Các dạng chịu lực của vật liệu cơ bản được chia thành 4 dạng sau. Chúng gồm: Dạng chịu lực kéo, Dạng chịu lực nén, Dạng chịu lực xoắn, Dạng chịu lực uốn.
a. Dạng chịu lực kéo
Dạng chịu lực kéo của các vật liệu xây dựng chính là khả năng chịu được lực kéo đứt vật liệu. Việc tính được lực kéo của sản phẩm sẽ giúp chúng ta biết được, loại vật liệu này có thể chịu được lực kéo bao nhiêu kg/cm2 . Từ đó có thể có các thiết kế phù hợp với loại vật liệu đó để không bị đứt đoạn do chịu lực kéo quá lớn.
b. Dạng chịu lực nén
Dạng chịu lực nén của vật liệu xây dựng còn được gọi là độ bền nén. Đây chính là dạng vật liệu có sức chịu được độ nén lớn từ bên ngoài tác động vào. Việc tính toán lực chịu nén của vật liệu xây dựng thường áp dụng để tính toán độ bền của khối bê tông, khối xi măng.
c. Dạng chịu lực xoắn
Dạng chịu lực xoắn của vật liệu trong xây dựng được hiểu là mức độ chịu tải của vật liệu đó khi bị xoắn lại. Dạng chịu lực xoắn đòi hỏi người kỹ sư phải có những tính toán chính xác để xác định được nguồn lực tác động lên vật liệu là bao nhiêu? Từ đó chúng ta sẽ có những cải tiến phù hợp để vật liệu có được tính bền nhất.
d. Dạng chịu lực uốn
Dạng chịu lực uốn của vật liệu còn được gọi với cái tên khác là độ bền uốn hoặc là điểm cong vênh. Việc tính toán được độ cong vênh của vật liệu sẽ giúp chúng ta biết được sản phẩm này có thể chịu đựng được lực uốn là bao nhiêu? Từ đó có những cải biến phù hợp trong thiết kế để sản phẩm vật liệu không bị biến dạng và có lực đàn hồi tốt
Ngành xây dựng, giao thông hay chế tạo máy thường xuyên phải sử dụng các vật liệu rắn biến dạng. Như thép, gang, bê tông... Đồng nghĩa với việc, khi chịu tác động của ngoại lực, các hạt vật chất bên trong chúng chuyển động, và khiến chúng biến dạng. Điều này ảnh hưởng đến độ an toàn và tuổi thọ của công trình cũng như vật dụng.
Chính vì vậy, trong quá trình tính toán thiết kế các cấu kiện công trình hay các chi tiết máy ta phải đảm bảo sao cho kết cấu bền vững. Đảm bảo chúng có khả năng thực hiện các chức năng, nhiệm vụ của mình và không bị phá hủy trong suốt thời gian tồn tại.
Comentários