Elasticiteit
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Elasticiteit is de materiaaleigenschap die aangeeft in welke mate een materiaal onder belasting kan vervormen en na het wegnemen van die belasting terugkeert naar de oorspronkelijke vorm zonder blijvende veranderingen in eigenschappen.
Omschrijving
Elasticiteit beschrijft het vermogen van een materiaal om tijdelijke vervorming te onderstaan onder invloed van een externe kracht, waarna het volledig herstelt zodra de kracht verdwijnt. Dit onderscheidt elastische vervorming van plastische vervorming, waarbij de vervorming blijvend is. De mate van elasticiteit wordt vaak uitgedrukt door de elasticiteitsmodulus (ook wel E-modulus of Young's modulus genoemd), die de verhouding tussen spanning en (elastische) rek weergeeft. Een hogere elasticiteitsmodulus betekent een grotere stijfheid van het materiaal en minder vervormbaarheid onder dezelfde spanning. Belastingen op constructies kunnen verschillende oorzaken hebben, zoals het eigen gewicht, wind, temperatuurverschillen of verkeer. Kennis van de elasticiteit is in de bouwkunde essentieel voor het ontwerpen van constructies die veilig en stabiel zijn onder diverse belastingen. Materialen zoals staal en beton hebben specifieke elasticiteitseigenschappen die van belang zijn bij constructieve berekeningen.
Elasticiteitsmodulus
De elasticiteitsmodulus (E-modulus) is een getal dat de stijfheid van een materiaal kwantificeert. Het beschrijft de verhouding tussen de spanning (kracht per oppervlakte-eenheid) en de elastische rek (relatieve lengteverandering) binnen het elastische gebied van een materiaal. Deze relatie staat bekend als de Wet van Hooke. Een hoge E-modulus duidt op een stijf materiaal dat relatief weinig vervormt onder belasting, terwijl een lage E-modulus wijst op een flexibeler materiaal. De E-modulus is cruciaal voor constructieve berekeningen om de vervorming en stabiliteit van bouwdelen te voorspellen. De waarde van de elasticiteitsmodulus verschilt per materiaal, zoals staal (ongeveer 210 GPa) en beton (variërend, bijvoorbeeld 30 GPa).
Elasticiteit in de bouwpraktijk
In de bouwkunde is elasticiteit een fundamentele materiaaleigenschap die de reactie van constructies op belastingen bepaalt. Het zorgt ervoor dat materialen zoals staal, beton en hout tijdelijke vervormingen kunnen opvangen zonder permanente schade. Dit is belangrijk voor de veiligheid en bruikbaarheid van gebouwen, bruggen en andere constructies, met name onder dynamische belastingen zoals wind, trillingen of seismische activiteit. Materialen worden geselecteerd op basis van hun elasticiteit en andere mechanische eigenschappen om ervoor te zorgen dat constructies voldoen aan de vereiste sterkte en stijfheid.
Vergelijkbare termen
Plasticiteit
Gebruikte bronnen: