Техника
Из за чего двутавр прочнее на игзиб чем прямоугольная труба?
Я имею в виду, если при том же расходе материала (той же массе одного погонного метра), взять максимально прочную на изгиб прямоугольную трубу (взять оптимальные размеры) и такой же максимально прочный-оптимальный двутавр, то из за чего двутавр будет прочнее (т. е. как на прогиб при равной нагрузке, так и на разрушение, двутавр показывает лучшие характеристики)? По ощущению - двутавр та же труба, только разрезанная пополам и сваренная внешними сторонами (надеюсь понятно сказал), таким образом, прочность должна быть одинаковой.
Если разрежете прямоугольный трубчатый профиль вдоль и сварите внешними сторонами, то получим двутавр, который на изгиб будет иметь такую же жесткость и прочность, как и коробчатый прямоугольный профиль (но на кручение будет работать значительно хуже).
Но полученное сечение "сваренного" двутавра будет значительно отличаться от классического.
Для классического двутавра горизонтальные полки толще, чем вертикальная, А у "сваренного" - в два раза тоньше. Т. е. от оси изгиба у классического двутавра будет располагаться значительно больше металла (больше момент инерции).
Вот поэтому коробчатый профиль прямоугольного сечения существенно проигрывает классическому двутавру при одинаковой погонной массе.
Но полученное сечение "сваренного" двутавра будет значительно отличаться от классического.
Для классического двутавра горизонтальные полки толще, чем вертикальная, А у "сваренного" - в два раза тоньше. Т. е. от оси изгиба у классического двутавра будет располагаться значительно больше металла (больше момент инерции).
Вот поэтому коробчатый профиль прямоугольного сечения существенно проигрывает классическому двутавру при одинаковой погонной массе.
Ваше утверждение сомнительно, хотя могу и ошибаться
Alexander Kronewald
Сомнительно, что двутавр прочнее? Это не я придумал, так везде про двутавры пишут, и в строительстве когда нужна прочность на прогиб применяют обычно двутавры, а не трубы. Мне вот это и кажется странным, не могу понять почему так.
а у мкня труба показала лучшие результаты.
Александр Сарычев
88 317
У двутавра основное напряжение на центр проекции идёт.
Alexander Kronewald
Так какая разница? В трубе оно равномерно распределено по двум внешним граням (при равномерной нагрузке по всей плоскости), если суммарная толщина внешних граней трубы равна толщине центрального берра двутавра, то по меньшей мере на прогиб, по моему ощущению, должны они оба выдавать одинаковый результат.
Возможно из за распределения веса?
Вячеслав Бабак
66 403
толщина+другой металл
Alexander Kronewald
Я имел в виду, что металл одинаковый. И суммарная толщина всех граней и ребер тоже.
Есть такое понятие - момент инерции сечения. Это такая геометрическая характеристика сечения. Она показывает, насколько много металла располагается максимально далеко от оси изгиба.
Так вот у двутавра форма поперечного сечения такова, что момент инерции больше, чем у трубы, при одинаковой площади сечения.
Поэтому двутавр в направлении его длинной полки - жёстче, чем труба того же поперечного сечения.
Как вычисляется момент инерции можно найти в любом учебнике по сопромату, а готовые моменты инерции двутавров - в справочнике по сортаменту.
Так вот у двутавра форма поперечного сечения такова, что момент инерции больше, чем у трубы, при одинаковой площади сечения.
Поэтому двутавр в направлении его длинной полки - жёстче, чем труба того же поперечного сечения.
Как вычисляется момент инерции можно найти в любом учебнике по сопромату, а готовые моменты инерции двутавров - в справочнике по сортаменту.
Татьяна Назарова
43 324
Alexander Kronewald
Попытался разобраться что такое момент инерции сечения. Нашел такое определение:
момент инерции сечения - это сумма всех элементарно малых площадей dF, составляющих это сечение, умноженных на квадрат расстояния от этих площадей до выбранной оси
Допустим наш двутавр (либо прямоугольная труба) расположен горизонтально, одним концом жестко закреплен, а на другой конец мы положили сверху некий груз. Тогда как должна проходить интересующая нас ось? Параллельно земле и перпендикулярно продольной оси двутавра? Момент силы ведь считается относительно этой оси, верно? Стало быть и момент инерции относительно этой же оси?
Если я ось выбрал правильно, то по определению двутавра, если мы его "сделаем" из прямоугольной трубы описанным мной способом ("распилим" трубу пополам вдоль <.. см след. пост>
момент инерции сечения - это сумма всех элементарно малых площадей dF, составляющих это сечение, умноженных на квадрат расстояния от этих площадей до выбранной оси
Допустим наш двутавр (либо прямоугольная труба) расположен горизонтально, одним концом жестко закреплен, а на другой конец мы положили сверху некий груз. Тогда как должна проходить интересующая нас ось? Параллельно земле и перпендикулярно продольной оси двутавра? Момент силы ведь считается относительно этой оси, верно? Стало быть и момент инерции относительно этой же оси?
Если я ось выбрал правильно, то по определению двутавра, если мы его "сделаем" из прямоугольной трубы описанным мной способом ("распилим" трубу пополам вдоль <.. см след. пост>
Возьмите обычную линейку и попробуйте сломать, ясно, что "плашмя" сломать легче, чем "поперек", хотя линейка одна и та же. Чем дальше волокна он нейтральной (для линейки и двутавра) центральной оси, тем лучше она работает.
У коробчатого профиля две стенки, а у двутавра одна. Двутавр и придуман, чтобы работать на изгиб. Под эпюру напряжений распределяли металл в сечении. Толщины, уклоны и радиусы точно подогнаны под нагрузку.
Моря Мандрик
32 441
ребра жесткости
Katja Ast
19 504
Alexander Kronewald
Так они и в трубе прямоугольной есть. Или в ней они подругому работают? Из за чего?
Значение имеют ребра жесткости, и скорее всего, состав самого металла. Да и сваренная середина очень крепкая
Nurken Tapin
3 395
а потому што возьми две одинаковые монеты и попробуй согнуть по оси диаметра и по оси окружности ребра и сравни, быстрее согнется она монета или порвется другая монета .
Похожие вопросы
- Как рассчитать двутавр для подвесной кран балки 2т.
- Что прочнее: профиль, или круглая труба?
- По какой схеме будет выше крутизна фронтов прямоугольных импульсов???
- Какие приборы будут работать от сети с прямоугольным выходным сигналом?
- В светодиодном светильнике 60 х 60 см. что то сломалось. Как тестером проверить прямоугольную штуку которая внутри?
- говорят алмазы делают это тротил ложут в такую очень прочную емкость и взрывают его и там получается каша из алмазов
- Что из металлов прочнее?
- Как удалить глину из канализационной трубы 600 мм?
- Полипропиленовые канализационные трубы называть трубами из ПВХ - это такой всероссийский сговор недо-продавцов?
- Ржавчина в трубах. Что делать для очистки труб от ржавчины (внутри трубы)? Как очистить трубу от ржавчины, чистка
Интересно только тогда, почему в строительстве применяют обычно двутавры, а не прямоугольные трубы с неравномерной толщиой стенок? Просто двутавр дешевле в изготовлении, чем такая специфическая труба?