Impactbestendigheid: De beweging die je toelaat, bepaalt je kracht.

Een handgeweven paneel absorbeert een klap die het als dood gewicht nooit zou kunnen weerstaan, en de reden daarvoor is niet het extra metaal. Draad uit de 300-serie bezwijkt bij een rek van ongeveer 0.11 procent, dus een draad van negen meter heeft ongeveer tien millimeter elastische bewegingsruimte en niet meer. Een paneel dat daartoe beperkt is, zou de hele belasting in één keer op de staanders overbrengen. Dat gebeurt niet, omdat een touwnet een raster is in plaats van een bundel rechte draden, en een raster kan van vorm veranderen terwijl elke draad zijn lengte behoudt. Die vormverandering is waar de slagvastheid schuilt, en dat is het getal dat in de meeste offertes wordt weggelaten.

Samenvatting

Een specificatie die een draaddiameter en een maaswijdte noemt, beschrijft de helft van een paneel. Slagvastheid is de energie die het paneel kan weerstaan ​​voordat het bezwijkt, en deze wordt evenzeer bepaald door de bewegingsvrijheid van het paneel als door de hoeveelheid staal die erin zit. In een handgeweven raster is bijna al die beweging geometrisch: de cellen schuiven, de draden behouden hun lengte en de impact wordt over een afstand verdeeld in plaats van op één punt geconcentreerd. Twee waarden volgen: de energie die het paneel nodig heeft om te stoppen, en de doorbuiging die het daarbij kan ondergaan. Door de tweede waarde te halveren, verdubbelt de kracht die het frame moet weerstaan. De referentiespecificatie is de productpagina van het gaas voor dierenverblijven .

Snel antwoord:

Slagvastheid is de energie die een paneel absorbeert voordat het breekt, gemeten in joules in plaats van newtons, en is een andere maatstaf dan treksterkte. Een 304 roestvrijstalen draad in een handgeweven net bezwijkt bij een rek van ongeveer 0.11 procent, wat overeenkomt met tien millimeter over een lengte van negen meter. Het paneel legt een veel grotere afstand af doordat de diamantvormige cellen afschuiven en de draden van hoek veranderen, waardoor de impact over een afstand wordt gedempt. Bij een maaswijdte van 20 mm en een draaddikte van 2.0 mm bevat een meter paneelbreedte ongeveer 202 vierkante millimeter staal in het krachtpad; bij 102 mm en 3.2 mm bevat het 108 vierkante millimeter. Beide zijn sterk. Alleen de fijnmazige variant biedt nog ruimte voor beweging.

Key Takeaways

• Slagvastheid is een oppervlakte onder een curve, niet een piek erop, en een paneel kan in de eerste zin sterk zijn en in de tweede zin zwak.
• Draad uit de 300-serie bezwijkt bij een rek van ongeveer 0.11 procent, dus negen meter draad biedt ruwweg tien millimeter.
• Een diamantvormige cel die van een vierkant naar een ruit van 60 graden wordt getrokken, wordt 22 procent langer zonder dat de draad gespannen raakt.
• Tien kilojoules over 100 mm vraagt ​​om 200 kN van de palen; over 300 mm, 67 kN.
• Door het spannen worden de kruisingen vergrendeld en de geometrische speling beperkt, waardoor twee identieke panelen die strakker op elkaar aansluiten, kwetsbaarder kunnen zijn.

Kracht geeft een ander antwoord op de vraag.

Breuksterkte is een getal dat gemakkelijk te verkopen is, dus daar vragen kopers naar. Het beschrijft de maximale kracht die een draad kan weerstaan, gemeten op een kort monster dat langzaam in een rechte lijn wordt getrokken. Slagvastheid beschrijft iets anders: de totale arbeid die op het materiaal wordt verricht voordat het breekt, wat het oppervlak onder de curve is in plaats van de hoogte van de piek.

Bij een enkele draad volgen de twee elkaar zo nauw dat het nauwelijks uitmaakt. Bij een paneel lopen ze echter uiteen, omdat een paneel geen belasting draagt ​​zoals een draad dat doet, en de manier waarop de twee constructies gemaakt zijn, bepaalt grotendeels de rest. Een belasting die op één kruispunt aankomt, wordt naar buiten toe door het rooster verdeeld, en die verdeling is afhankelijk van het vermogen van het paneel om te vervormen.

Tien millimeter in negen meter

Neem een ​​roestvrijstalen draad van het type 304 met een vloeigrens van ongeveer 210 MPa en een Young-modulus van ongeveer 193 GPa. Deel de ene waarde door de andere en je krijgt de rek waarbij de draad vloeit: 0.11 procent. Dat is de afstand die het staal aflegt voordat het zijn elastische gedrag verliest — 9.8 millimeter over een paneel van negen meter, en dat is de volledige bijdrage van het materiaal aan de flexibiliteit.

Die bijdrage is klein, en de dikte van het materiaal maakt het sneller kleiner dan dat de sterkte toeneemt. Van 1.2 mm tot 3.2 mm neemt de doorsnede 7.1 keer toe en de buigstijfheid 50.6 keer, omdat de buigweerstand evenredig is met de vierde macht van de diameter, terwijl de treksterkte evenredig is met het kwadraat. Dezelfde legering is bij 3.2 mm een ​​koopje qua sterkte, maar een dure qua beweging. Daarom krijgt een belast, transparant oppervlak meer strengen in plaats van dikkere. Die strengen komen aan op een plaat van maximaal 9 m bij 18 m, ofwel 162 vierkante meter in één stuk, en de paneelgeleider bedekt de omlijsting die bij de afmetingen hoort.

De flexibiliteit zit hem in de geometrie.

Elke flexibiliteit van meer dan tien millimeter moet voortkomen uit de vorm van de cellen, en dat is waar een raster zijn nut bewijst. Een geweven raster bestaat uit vierzijdige cellen die op hun kruispunten met elkaar verbonden zijn, waardoor het zich gedraagt ​​als een mechanisme in plaats van een vakwerkconstructie: het biedt vrijwel geen weerstand tegen afschuiving totdat de cellen platgedrukt worden. Trek aan een vierkante cel langs één diagonaal en de lengte van de zijden verandert nooit, maar de diagonaal groeit naarmate de cel zich sluit.

Geef de overspanning, de belasting en de ruimte achter het paneel door.

Tegenover de 0.11 procent die staal biedt, is dat ongeveer 200 op 1. Bijna elke millimeter die een geweven paneel oplevert, komt van een raster dat van vorm verandert. Daarom kan hetzelfde paneel stijf zijn onder trekspanning en flexibel in een richting die het nooit zou moeten behouden. Wrijving op de kruispunten en beperking aan de omtrek verbruiken een deel van de geometrische tolerantie, waardoor een paneel minder levert dan de geometrie belooft, maar veel meer dan een staalkabel alleen zou kunnen bieden.

Een botsing is energie, en energie is kracht maal afstand.

Zodra het paneel wordt gezien als een absorber in plaats van een barrière, verandert de ontwerpvraag. Een impact levert energie, en een paneel stopt die energie door over een bepaalde afstand weerstand te bieden. De gemiddelde kracht is dus de energie gedeeld door de afgelegde afstand. Voor een respons die ruwweg evenredig toeneemt met de doorbuiging, is de piek tweemaal de gemiddelde kracht. Dit levert de volgende relatie op: kracht is gelijk aan tweemaal de energie gedeeld door de toegestane doorbuiging.

Het gevolg is onomstotelijk. Tien kilojoules die over 100 mm worden geabsorbeerd, vragen 200 kN van het frame. Dezelfde tien kilojoules over 300 mm vragen 67 kN, en het paneel dat deze absorbeert, blijft onveranderd. Elke paal en elk anker achter het paneel is gedimensioneerd op basis van de kracht die het frame moet dragen, dus een specificatie die de doorbuiging op 100 mm in plaats van 300 mm stelt, verdrievoudigt stilletjes de hoeveelheid staal in de grond. De energie die een paneel absorbeert, wordt bepaald door de gebeurtenis; de afstand die het aflegt, niet. Het kiezen van een wapeningsnet op basis van de belasting is een andere opgave dan het kiezen van een wapeningsnet op basis van een opening.

Waarom een ​​snelle laadbeurt de oorzaak is van de problemen

Een langzame trekproef en een vallende massa zijn niet dezelfde test, en het verschil zit hem niet in de details. Gepubliceerd lesmateriaal is hier heel duidelijk over: een metaal kan onder statische belastingen een bevredigende taaiheid hebben, maar kan bezwijken onder dynamische belastingen of een impact. De ductiliteit neemt af naarmate de belasting sneller toeneemt, dus de energie die een paneel kan absorberen neemt precies af wanneer de belasting sneller wordt toegepast.

Dit is de kloof tussen een specificatie en een locatie. Een dier dat tegen een paneel leunt, is een statische belasting, en een paneel met een ruime veiligheidsfactor kan dit jarenlang weerstaan. Een dier dat ertegenaan stormt, is een impact, en hetzelfde paneel kan breken ruim onder de waarde die op het certificaat staat vermeld – niet omdat het staal zwakker was dan geadverteerd, maar omdat de test die de waarde opleverde langzamer verliep dan de gebeurtenis zelf. De kwaliteiten die we aanbieden, van 20 mm tot 102 mm, met hun aantal strengen, staan ​​vermeld op de pagina over roestvrijstalen gaas voor dierenverblijven ; wat een tekening hieraan toevoegt, is de snelheid waarmee de belasting zal aankomen.

Het fijne paneel is niet het zwakke punt.

Een grofmazig netwerk lijkt de sterkere keuze, maar is meestal de zwakkere, omdat de sterkte per meter breedte afhangt van het aantal draden dat de belasting kruist. Een ruitvormig netwerk onder een hoek van 45 graden plaatst twee rijen draden over de breedte, waarbij elke rij de belasting onder een hoek van 45 graden raakt. Een paneel van 20 mm met een draaddikte van 2.0 mm draagt ​​dus het equivalent van 64 draden per meter, tegenover 13 voor een paneel van 102 mm met een draaddikte van 3.2 mm.

Het fijnmazige paneel bevat 87 procent meer staal per meter breedte, wat resulteert in 87 procent meer gewicht en een 85 procent hogere draagkracht. Bovendien is het verlies kleiner wanneer een draad breekt: één draad van de zevenentwintig vormt minder dan vier procent van de doorsnede bij 50 mm, terwijl één draad van de dertien bijna acht procent van de doorsnede vormt bij 102 mm. Hetzelfde paneel met de helft van de steek is sterker en minder gevoelig voor breuken, en de voordelen hiervan worden gecompenseerd door de hoeveelheid staal die het bevat, zonder dat het dier er iets van merkt. De vergelijking zet de vier kwaliteiten naast elkaar.

Waar het falen eigenlijk begint

Panelen breken zelden midden in een veld. Ze breken waar de doorsnede verandert, en een doorsnedeverandering is een inkeping. Een inkeping doet meer dan alleen oppervlakte verwijderen: het zet een eenvoudige trekkracht om in een spanningstoestand die in meerdere richtingen tegelijk werkt, en een materiaal dat energie absorbeert onder een rechte trekkracht kan onder die combinatie broos worden. De lijst is kort en door de mens veroorzaakt. Een lasverbinding is een inkeping met een door warmte beïnvloede zone eromheen. Een afgesneden draaduiteinde dat uitsteekt is een inkeping. Een geboord gat is een inkeping in de draad. Een handgeweven kruising is geen van de drie.

Dat verschil bepaalt hoe de twee constructies bezwijken. Een broze las geeft geen waarschuwing: hij houdt het tot hij het begeeft, en het paneel scheurt langs een lijn. Een buigzame las geeft wel een waarschuwing, omdat hij vernauwt en bot wordt voordat hij breekt, waardoor een paneel ontstaat dat waarschuwingen geeft en dat je kunt inspecteren. Het bezwijken treedt meestal het eerst op bij een bevestigingspunt in plaats van in het midden, dus de inspectie kan het beste gericht worden op de rand, en een inspectie twee keer per jaar is waardevoller dan een zwaardere classificatie.

Wat moet ik in de bestelling zetten?

Vier cijfers maken van een beschrijving een specificatie. De energie die het paneel moet kunnen tegenhouden, in kilojoules. De toegestane doorbuiging, in millimeters, die de kracht bepaalt. De hoeveelheid staal in het lastpad per meter breedte, die de sterkte bepaalt en niet zichtbaar is door de opening. De spanning bij overdracht, omdat een paneel dat kaarsrecht getrokken is, de speling die het sterk maakte, heeft verbruikt. Een plaat van 162 vierkante meter weegt 366 kg bij 20 mm x 2.0 mm en 196 kg bij 102 mm x 3.2 mm, dus de hantering hoort in de specificatie thuis.

Legering is het vijfde cijfer en het gemakkelijkst om fout te maken. Een roestvrijstalen kwaliteit van 316 met molybdeen is bestand tegen chloride en reinigingsmiddelen, iets wat een roestvrijstalen kwaliteit van 304 niet is. Kabelnetten, touwnetten, staalkabelnetten en inox zijn allemaal benamingen voor dezelfde handgeweven productfamilie; de ​​legering en het aantal strengen maken het verschil tussen de offertes.

Geef de energie, de toegestane doorbuiging en de ruimte achter het paneel door.

FAQ