Como posso calcular a resistência ao escoamento do tubo de aço?

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Há muita informação - e até alguns debates - sobre os quais há uma maior força de rendimento entre tubos de aço quadrados e redondos. A maioria aponta para o quadrado quando as dimensões são iguais no mesmo calibre (1 "x1" quadrado vs. 1 "diâmetro redondo).

No entanto, e quanto ao quadrado vs. retângulo? Assumindo o mesmo calibre, a força de rendimento de 1 "x 1 1/2" é muito mais strong que 1 "x 1"? Que tal 1/2 "x 1 1/2" vs. 1 "x 1"? Você tem que ser um físico para poder fazer este cálculo sozinho ou existe um método para determinar isso?

    
por oscilatingcretin 02.05.2013 / 18:54

1 resposta

Alguma física. Assumindo o mesmo material, comprimento e carga, a resistência à flexão é limitada pelo Segundo Momento de Inércia ( I ) da área da seção transversal. A matemática é complexa e, mesmo com uma calculadora, é um pouco confusa.

Supondo um carregamento vertical, você pode estimar a alteração relativa no valor I ao dividir a alteração da escala. (Esta estimativa é precisa apenas para vigas retangulares sólidas). Isso sugere que multiplicar a dimensão vertical por 1,5 daria um aumento resultante na força de 3.375 vezes.

Se você aumentar a espessura horizontal, basta multiplicar pela escala. Então, aumentando a espessura em 1,5 resultaria em um aumento de força de 1,5

Corri alguns números em uma calculadora, e assumindo uma espessura de 3mm, obtive um valor 3 vezes maior para 1,5 "do que para 1" se carregado contra o eixo maior, o que mostra que o estimador é razoável.

Para um tubo de 3 mm de uma polegada, obtive valores de 0,8 e 2,75 para 1,5 ".

Todas as coisas sendo iguais, um quadrado oco é melhor que um círculo oco, e um retângulo oco é melhor do que ambos - se você carregá-lo na direção certa.

    
02.05.2013 / 19:28