Il 10/11/2016 12.04, Maurizio ADAMO ha scritto:
> Ciao a tutti, spero di essere nel gruppo giusto.
> Ho un dubbio e volevo chiedere se qualcuno può aiutarmi a risolverlo.
> Dovrei sostituire uno scatolato in ferro 50x30 da 3 mm con un tubo tondo e vorrei sapere che diametro e spessore dovrei usare.
non so se hai vincoli al dimensionamento, visto che non li
menzioni, ma anche se non sono esperto ho googlato un po'
per curiosità sui moduli di resistenza a torsione e ho visto
che per i profilati cavi, chiusi, di analogo spessore di
parete e di pari peso complessivo, il tubo tondo è quello
con la resistenza massima (tra l'altro avendo la tensione
massima costante in ogni punto è probabilmente anche quello
che cede nel modo più progressivo)
Ora grossomodo il tuo tubo ha una sezione piena (trascurando
gli smussi angolari, o meglio trascurando la diversa
curvatura di smussi interni e interni), di
50*30 - 44*24 = 444 mmq
Impostando
I) 444 = Pigreco * (R^2 - r^2)
e II) R = r + 3
444 = Pigreco * ((r+3)^2 - r^2)
444 = Pigreco * (r^2 + 9 + 6r - r^2)
444 / Pigreco = (9 + 6r)
da cui
r = [(444 / Pigreco) - 9] / 6
r = 22,054931577600509693794796979132 = 22
d = 44,1
D = 50,1 = 50
Hai quindi un tubo DI PARI MASSA (ergo se il costo unitario
del ferro costa uguale per tubolare tondo e rettangolare,
non è detto cmq) e di pari costo, ma più resistente a
torsione. E che NON sfora ma uguaglia uno degli ingombri, e
sfora un pochino l'ingombro minore (tuttavia 50 qui è
l'ingombro massimo, mentre nell'angolare la diagonale vale
poco meno di 58,3 mm, diciamo 58 (quindi diagonalmente
supera il tubo circolare)
Se vuoi mantenere costante la resistenza a torsione (ma
perché ???) non so fare i calcoli, ma spenderesti un po'
meno di ferro.
Ora non so esattamente se trovi quel diametro con quello
spessore.
Dal mio ferraiolo hanno due serie di tubi, di costo unitario
al kg piuttosto diverso (quasi il doppio)
1) la serie "in pollici" estrusa piatta, curvata e SALDATA,
con bavetta interna, che costa molto meno e va bene da
ponteggi, ma non so se si trova proprio il 50 esterno. Un
due pollici sarebbe 5,08 ... un po' più resistente. Meglio no ?
2) la serie rettificata, non saldata, con diametri in mm
(spesso anche a spessori più alti) usata per fare bracci
telescopici con poco gioco. Ma non è saldata, ha tolleranze
molto minori e un acciaio più duro, per cui costa molto di più.
Altri fornitori magari hanno molta più scelta (o pure meno),
non saprei lì da te.
>
> non aggiungo variabili perchè mi serve un consiglio motivato solo dalla meccanica e geometria del ferro.
eh, motivato ... ho leggiucchiato qui :
http://online.scuola.zanichelli.it/cannarozzozavanella-files/Costruzioni/Approfondimenti/Zanichelli_Costruzioni_UnitaG3_Par3.pdf
https://seieditrice.com/progettazione-costruzioni-impianti/files/2012/04/8_TORSIONE_SEMPLICE.pdf
http://dsg.uniroma1.it/liberatore/Torsione_rettangoli.pdf
(in parte, appena trovata la info in realtà ho lasciato perdere)
> Mi hanno riferito che un tubo, per la sua struttura geometrica, è più resistente di uno scatolato.
si a pari massa e con simile "snellezza" della parete,
risulta anche dai documenti.
Se però ha una parete sensibilmente più spessa o più sottile
il confronto a pari peso non dipende più solo dal fattore di
forma, ma conviene guardare il modulo di inerzia.
I tubi sottili resistono di più, quelli con parete spessa
meno. Cmq se lo fai come una velina, il primo impatto si
acciaccano, e poi nella strettoia la resistenza crolla
A volte ho visto in plastica dei tubi sottili ma nervati, in
modo da aumentare un po' la resistenza allo schiacciamento,
perché poi non sai mai che tipi di sforzi accidentali una
struttura si trova a subire.
> Grazie a chiunque possa aiutarmi nel scoprire questo arcano
>
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1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
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