Сжимающие напряжения возникают в объектах, когда они подвергаются воздействию сил, которые толкают внутрь, заставляя материал укорачиваться или сжиматься. Эти напряжения возникают, когда объект сжимается или нажимается с противоположных направлений. В повседневной жизни сжимающие напряжения распространены во многих конструкциях и материалах. Например, вес здания создает сжимающие напряжения в его стенах и фундаменте. Аналогично, когда человек стоит, кости его ног испытывают сжимающие напряжения из-за веса тела, давящего вниз. Сжимающие напряжения могут привести к деформации, если они достаточно сильны, что может привести к изменению формы объекта или, в крайних случаях, к его поломке. Способность материала выдерживать сжимающие напряжения без разрушения известна как его прочность на сжатие .
Когда объект подвергается воздействию силы в одном направлении (это называется одноосным сжатием ), сжимающее напряжение определяется путем деления приложенной силы на площадь поперечного сечения объекта. [1] Следовательно, сжимающее напряжение выражается в единицах силы на единицу площади.
Таким образом, формула для сжимающего напряжения имеет вид: Где:
σ — сжимающее напряжение,
F — сила, приложенная к объекту, а
А — площадь его поперечного сечения.
Как показано в приведенной выше формуле, сжимающее напряжение обычно представляется отрицательными значениями, указывающими на сжатие объекта, однако в геотехнической инженерии сжимающее напряжение традиционно представляется положительными значениями. [2]
Разрушение нагруженного объекта происходит, когда сжимающее напряжение достигает или превышает его прочность на сжатие . Однако в длинных тонких элементах, таких как колонны или фермы , это может произойти при более низком напряжении из-за выпучивания . [1]
