Минутка сопромата: прочность трубы и прутка

[alex-avr2.livejournal.com]

Еще обучаясь в университете приходилось слышать байку о том, что якобы прочность трубы на изгиб больше, чем прочность прутка такого же диаметра. Слышал потом еще пару раз это утверждение, от совершенно разных людей. Решил поискать в интернете и выяснилось, что это действительно довольно распространенный миф.

Чтобы убедиться в мифичности данного утверждения взглянем на формулы расчета момента сопротивления для трубы и прутка:


Очевидно, что при любом не нулевом внутреннем диаметре трубы ее момент сопротивления будет меньше, чем у прутка такого же внешнего диаметра. В общем-то это и без формул понятно интуитивно.

Вероятно основой для этого мифа послужил тот факт, что при одинаковой площади сечения труба действительно прочнее прутка. Удивляет то, насколько он распространен, причем зачастую среди людей тем или иным образом связанных с темой.

Comments

[fox511.livejournal.com]

Ну если непонятно откудова придет нагрузка (ветровая та же для фонарных столбов например, как справедливо заметили ниже) - то лучше перестраховаться и пользовать осесимметричное сечение, чтоб во всех направлениях работало одинаково.

А ежели направление нагрузки (плоскость изгибающего момента) более-менее определена (лонжерон крыла, рельс и пр.) - до двутавр конечно же зе бест.

[soldatovdd.livejournal.com]

Расскажите об этом производителям башенных кранов.

[fox511.livejournal.com]

Зачем?

[soldatovdd.livejournal.com]

Чтобы они перестали использовать фермы треугольного сечения, а внедряли повсеместно двутавры.

[fox511.livejournal.com]

Ферма - это составная конструкция из стержней, работающих на осевые нагрузки. И её здесь приплетать, к разговору об отдельных балках?

Пример с краном кстати отлично подтверждает то что я сказал - знаешь, что нагрузка в эксплуатации всегда в одной плоскости и одного направления - проектируй конструкцию под неё. А если направление неизвестно - пользуй осесимметричное сечение

Треугольная форма фермы стрелы крана - это тоже своего рода двутавр. При работе у стрелы всегда нижние стержни сжаты, верхние растянуть.
Критическим напряжением для растянутых стержней буде сигма временное материала, для сжатых - критическое напряжение потери устойчивости стержня, которое меньше. Потому и ставят в сжатую зону два элемента, а в растянутую - один.

Потребные размеры изгибногого двутавра для стрелы крана были бы из ряда вон