DN2S/DN22J Brăila-Jijila/Smârdan și pod suspendat peste Dunăre

[danutzu_1069]

Cel putin in mecanica un profil gol este mai rezistent la incovoiere decat unul plin.

[vancouver]

Asa e si la elemente de beton armat. Goale pe interior au o rezistenta mai mare.

[bogdanstancu]

Referitor la chestia cu profile goale/pline. Afirmatia e valabila daca ne raportam la o arie de sectiune egala. Si e vorba mai ales de rezistenta la incovoiere.
Ca sa rezumam. Un element cu sectiune tubulara cu aria de 1mp e mai rezistent decat un elemet cu sectiune plina cu aceeasi arie de 1mp.

[TibiV]

Absolut corect!

Daca insa comparam o teava cu diametrul de 20 mm cu o bara cu diametrul de 20 mm, bara este evident mai rezistenta...

[vancouver]

Pai tocmai ca nu! Desigur, comparatia trebuie sa fie intre confectii metalice din fix acelasi material si grosimea peretelui tevii trebuie sa fie consistenta, adica nu de 1mm.

[RaduC]

Aici discuția are mai multe nuanțe si momentul de inerție I nu poate fi scos din contextul unor calcule complete de rezistenta la încovoiere doar de dragul unor povesti...

Mai jos se vede clar ca o teava nu are I mai mare decat o bara, dar ca la grosimi relativ mici ale tevii, rezistenta este apropiata de cea a unei bari solide, deci este mult mai econimicos sa construiesti folosind sectiuni goale.

Valoarea paramentrului I in cm^4 pentru o teava de otel, densitate 7800 kg/m^3, cu grosimea de 8mm:


Masurile pentru o bara solida de acelasi diametru extern, de otel, densitate 7800 kg/m^3,:


L.E. Am corectat manual rezultatele, pentru ca nu pareau rezonabile initial. 


Pentru un diametru exterior de 76.2 si un diametru interior de 38.1, dă: 


Powered by API/PUM imgur uploader

[subway]

Hai sa detaliem un pic pentru a fi mai clar. In cazul solicitarii seismice fortele orizontale sunt forte inertiale pe formula F=ma (a fiind acceleratia din harta de zonare seismica). Masa e evident cu mult mai mare in cazul unei sectiuni pline fata de o sectiune tubulara. In ce priveste rezistenta la incovoiere aceasta e data preponderent de fibrele cele mai indepartate de centrul sectiunii nu de cele situate in axa neutra. Avand in vedere aceste doua consideratiuni devine evident ca o sectiune tubulara cu materialul raspandit perimetral e mai avantajoasa ca una plina, asa ca nu are niciun rost sa umpli miezul cu beton.
Ca sa fie corecta comparatia trebuie facuta pentru sectiuni transversale cu aceeasi arie (si deci aceeasi masa) comparand modulele W de rezistenta la incovoiere si castigatoare iese de departe sectiunea tubulara.

[TibiV]

vancouver,
credeam ca esti inginer...

Evident ca nu comparam PVC cu otel.

Dar atunci cand vorbim despre acelasi material, intotdeauna sectiunea plina va fi mai rezistenta... Exemplul teava/bara este edificator.

Rezistenta materialelor tocmai asta te invata: cum sa obtii rezistenta maxima la aceeasi sectiune - adica la aceeasi cantitate de material...

Si bineinteles ca diferenta de rezistenta difera in functie de tipul de solicitare/incarcare.

La incovoiere, o teava cu diametrul exterior de 20mm si cel interior de 10 mm va fi probabil cu doar 10%-15% mai putin rezistenta decat o bara plina cu diametrul exterior de 20mm (desi in exemplu asta teava are o sectiune de doar 25% din cea a barei).

Daca insa solicitarea este exclusiv de compresiune/intindere, bara plina va fi de 4 ori mai rezistenta (sau invers, teava va o rezistenta de doar 25% din cea a tevii - repet, strict la solicitari axiale, de compresiune/intindere).

LE
RaduC, cat da momentul de inertie pentru FIinterior = 1/2 FIexterior?

[subway]

In cazul elementelor foarte lungi nu prea exista compresiune pura, totdeauna e compresiune excentrica datorata inevitabilelor mici excentricitati si fenomenelor de flambaj.

[TibiV]

Aici discutam teorie - cam ca legea gazelor perfecte, care de fapt NU exista...


LE
Turnul Eifel are forma solidului de egala rezistenta la compresiune (greutate), dar sunt convins ca proiectantul a luat in calcul si solicitarile de incovoiere (vant, cutremure, ce o mai fi...)

[subway]

Despre eforturile de compresiune cred ca am comentat mai demult, inclusiv despre sectiunile de egala rezistenta pe verticala pilonilor.
Oricum ma bucur ca va intereseaza si aspectele teoretice si de calcul nu doar comentarii de genul <imi pare mie ca>...
P.S.
Turnul Eiffel e exemplul perfect pentru sectiuni de egala rezistenta la incovoiere, la fel si podul lui Saligny, ambele urmaresc curba de momente incovoietoare.

[SB76UFO]

Off.t  Ce dor mi-a fost de fizica! Ca si in generala , nu inteleg mai nimic. Fizica si matematica pentru mine sunt grele ca si carnea de porc.

[RaduC]

Vancouver, am inclus mai sus si raspunsul la intrebarea ta

Avem asa:




• diametru interior jumate din diametrul exterior: 76.2mm vs 38.1mm
• volum material teava = 3420 mm^3/m = 75% din volum bara(vol total - vol intern)
• volum material bara = 4560 mm^3/m = 100%
• rezistenta teava = 93% din rezistenta bara, adica 155 cm^4 vs 164 cm^4

[subway]

Ca sa concluzionam definitiv si pe un plan superior de intelegere, exista o regula simpla si universala, nu exista efort fara deformare si in final totul se reduce la conservarea energiei si lucrul mecanic (forta x deplasarea) ce sta la baza rezistentei materialelor, staticii si dinamicii constructiilor.
Urmarind acest fir logic, ce se intampla in cazul seismului?...se deformeaza pilonii datorita incovoierilor cu punctul maxim de deplasare in varf! (Bine, in realitate fenomenul e mai complex de atat, forme proprii de vibratii si alte delicatesuri pentru ca in dinamica nu se petrec toate lucrurile in acelasi timp)
Tinand cont ca forta de compresiune e transmisa de cablurile podului in capul pilonilor de aici iti apare principala excentricitate de compresiune la care se adauga toate celelalte.
De aceea e ingineria o treaba frumoasa dar complicata, pentru ca incearca sa prinda si sa modeleze cat mai precis fenomenele complexe.
@RaduC
Incearca sa faci aceeasi comparatie pentru sectiuni de arie egala pentru a trage o concluzie corecta, eventual si pentru tuburi cu grosimi diferite dar cu aceeasi sectiune...vei avea o surpriza!
Ma opresc aici pentru ca nu vreau sa va bag nici in integrale si nici in ecuatii diferentiale.

[TibiV]

Ultima "inginereasca"...

La cursul de mecanica ne-a pus profesorul o intrebare: "Avem doi stalpi, la o distanta de 100 de metri unul de altul. Intre ei intindem un cablu de 100, 01 metri (100 metri + 1 centimetru). Care va fi sageata maxima a cablului?..."

A ras de raspunsurile noastre (toate in zona 0,5 - 5 centimetri), si dupa aceea a facut calculul la tabla...
Care credeti ca a fost rezultatul?...