laitan kaksi putkea rinnakkain niin vääntömomentin kesto kaksinkertaistuu.
Jos laitan putket päällekkäin, mitä tapahtuu vääntömomentin kestolle? Meneekö toiseen potenssiin?? Onko vahvuus silloin laskettu pelkän seinämän korkeuden perusteella vai onko siinä mukana myös molempien putkien ylä- ja alaseinämät?
Päästään tuettu RHS-putki kestää x-suuruisen vääntömomentin,
Anonyymi
13
3998
Vastaukset
- Anonyymi
Väännön kannalta ei ole mitään väliä missä muodostelmassa putket ovat, eli päällekkäin tai vierekkäin on ihan sama. ei tieetenkään mene toiseen potenssiin.
Sekä ylä, ala että sivut vaikuttavat tietysti lujuusarvoihin, eikä mitenkään lineaarisesti, vaan paljon enemmän. Avoimen profiilin vääntöjäykkyys on vain murto-osa umpinaisesta putkesta.
Mikäli taas tarkoitit taivutusta (mistä et kirjoittanut mitään) olisi tilanne tietysti hieman toinen. Silloinkin päällekkäisyys ei ole sen parempi, ellet hitsaa putkia toisiinsa (pistehitsitkin auttaisivat jo paljon). Luonnollisesti paras asema toisiinsa nähden riippuu silloin myös ulkoisen momentin suunnasta!- Anonyymi
Mitä eroa on taivutuksella ja vääntömomentilla tässä tilanteessa?
Eikö RHS-putki voida ajatella vaikka momenttiavaimen vartena. Vääntömomentti (Nm) = Newtonia metrin etäisyydelle nivelpisteestä?
Kysytään sitten näin: kummasta tulee tukevampi, 2kpl 50x50x5 neliöputkea vierekkäin verraten 1kpl 50x100x5 putkea ja voima tuosta 100mm sivusta kohdistettuna?
Sanoisin mututuntumalta että 100mm putki kestää sen suunnasta kohdistettua paljon enemmän kuin 2x 50mm putkea rinnakkain, vaikka niissä onkin enemmän rautaa. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Mitä eroa on taivutuksella ja vääntömomentilla tässä tilanteessa?
Eikö RHS-putki voida ajatella vaikka momenttiavaimen vartena. Vääntömomentti (Nm) = Newtonia metrin etäisyydelle nivelpisteestä?
Kysytään sitten näin: kummasta tulee tukevampi, 2kpl 50x50x5 neliöputkea vierekkäin verraten 1kpl 50x100x5 putkea ja voima tuosta 100mm sivusta kohdistettuna?
Sanoisin mututuntumalta että 100mm putki kestää sen suunnasta kohdistettua paljon enemmän kuin 2x 50mm putkea rinnakkain, vaikka niissä onkin enemmän rautaa.Laita ne RHS putket hylsyn ja avaimen väliin, niin saat niihin putkiin sitä vääntöä.
Eli voimaparin molemmat voimat kohdistuvat samaan päätyyn sitä putkea. Ja momentinb ulosotto siitä vastakkaisesta päästä.
Jos laitat putket avaimen ja käden väliin, ei putkissa ole vääntöä vaan taivutusta. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Laita ne RHS putket hylsyn ja avaimen väliin, niin saat niihin putkiin sitä vääntöä.
Eli voimaparin molemmat voimat kohdistuvat samaan päätyyn sitä putkea. Ja momentinb ulosotto siitä vastakkaisesta päästä.
Jos laitat putket avaimen ja käden väliin, ei putkissa ole vääntöä vaan taivutusta.Okei eli putkeen kohdistuu vääntömomentti vain kun sitä kierretään jengalle, olen ajatellut sen kiertojäykkyytenä mutta ihan luonnollista oikeastaan.
Mikä on taivutuksen mittayksikkö ja miten se määritellään, koska vipuvarren pituus vaikuttaa oleellisesti voimaan, jolla putkeen syntyy muodonmuutos? - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Okei eli putkeen kohdistuu vääntömomentti vain kun sitä kierretään jengalle, olen ajatellut sen kiertojäykkyytenä mutta ihan luonnollista oikeastaan.
Mikä on taivutuksen mittayksikkö ja miten se määritellään, koska vipuvarren pituus vaikuttaa oleellisesti voimaan, jolla putkeen syntyy muodonmuutos?Suureet voivat olla yksiköllisiä tai yksiköttömiä. Taivutus ei ole suure, vaan kuormitustapaus. Siksi taivutuksella ei ole mittayksikköä.
Taivutukseen liittyviä suureita on useampia, ja monilla niistä on yksikkökin.
Esim seuraavat:
jäyhyysmomentti J (mm^4, cm^4, ...) = second moment of area, kts esim wiki
taivutusvastus W (mm^3, cm^3 ...) = section modulus, kts esim wiki
taipuma (mm, cm, m, ...) = deflection
taivutusmomentti M (Nm, Ncm, Nmm, ...)
taivutusjännitys sigma (N/mm^2, N/cm^2, ...)
Ainakin silloin kun jännitys on elastisella alueella ja poikkileikkaus vakio pätee:
M = sigma * W
Sen mukaan määritellään mitä kestää, käytössä tietysti pitää huomioida varmuuskertoimetkin.
https://en.wikipedia.org/wiki/Bending - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Suureet voivat olla yksiköllisiä tai yksiköttömiä. Taivutus ei ole suure, vaan kuormitustapaus. Siksi taivutuksella ei ole mittayksikköä.
Taivutukseen liittyviä suureita on useampia, ja monilla niistä on yksikkökin.
Esim seuraavat:
jäyhyysmomentti J (mm^4, cm^4, ...) = second moment of area, kts esim wiki
taivutusvastus W (mm^3, cm^3 ...) = section modulus, kts esim wiki
taipuma (mm, cm, m, ...) = deflection
taivutusmomentti M (Nm, Ncm, Nmm, ...)
taivutusjännitys sigma (N/mm^2, N/cm^2, ...)
Ainakin silloin kun jännitys on elastisella alueella ja poikkileikkaus vakio pätee:
M = sigma * W
Sen mukaan määritellään mitä kestää, käytössä tietysti pitää huomioida varmuuskertoimetkin.
https://en.wikipedia.org/wiki/BendingOkei.. Kiitos sinulle. vaatii kuitenkin vähän pidemmän aikaa opiskella elämänkoulun pohjalta tuo taivutuksen kesto. Kun järki loppuu niin jatketaan raudalla ja aina voi koeponnistaa.
Kyseessä on kolme akselisen peräkärryn lehtijousitus. Jouset ovat niin pitkiä, että keskimmäisen akselin lehdet on laitettava kapeammalle jännevälille, jolloin etäisyys renkaasta lehtijouseen kasvaa. Ainoastaan yhden akseliputken korkeutta ei voi kasvattaa, mutta leveyssuunnassa on tilaa.
- Anonyymi
Kappaleeseen voi kohdistua vääntöä minkä tahansa pisteen ympäri ja minkä tahansa suuntaisessa tasossa.
Jos putkia väännetään niiden pituusakselin suuntaisessa tasossa, niihin kohdistuu taivutusta.
Jos taas väännetään pituusakselia vastaan kohtisuorassa tasossa, niihin kohdistuu kiertämistä.
Näin yksinkertaistaen ja puhekielisesti.
Päällekkäin asetettujen putkien yhdistetty taivutusvastus riippuu siitä onko putket kiinnitetty liukumattomasti toisiinsa muodostaen yhden kappaleen vai pääsevätkö ne liukumaan toistensa suhteen taipuessaan.
Vaatii hiukan täsmällisemmän kysymyksen asettelun että voi antaa vastauksen- Anonyymi
Varmaan ajattelin, että putket on kunnon puikkohitsillä kiinni koko matkaltaan, mutta selkeämpi kysymys voisi olla näin: Yksi putki 100x50x5 vastaan 50x50x5, taivutus tuosta 100mm suunnasta
Kyseessä peräkärryn akseliputki, jossa toisessa päässä on rengas ja toisessa päässä lehtijousipeti. Kuinka paljon 100mm kestää enemmän taivutusta, 4x?
Hatusta vedin tuon toisen potenssin, kun sähkötekniikan peruslaskuissa esiintyy, samoin ympyrän ja neliön pinta-ala. Lujuusoppi tosin ei ole senkään vertaa tuttua. - Anonyymi
Anonyymi kirjoitti:
Varmaan ajattelin, että putket on kunnon puikkohitsillä kiinni koko matkaltaan, mutta selkeämpi kysymys voisi olla näin: Yksi putki 100x50x5 vastaan 50x50x5, taivutus tuosta 100mm suunnasta
Kyseessä peräkärryn akseliputki, jossa toisessa päässä on rengas ja toisessa päässä lehtijousipeti. Kuinka paljon 100mm kestää enemmän taivutusta, 4x?
Hatusta vedin tuon toisen potenssin, kun sähkötekniikan peruslaskuissa esiintyy, samoin ympyrän ja neliön pinta-ala. Lujuusoppi tosin ei ole senkään vertaa tuttua."Yksi putki 100x50x5 vastaan 50x50x5, taivutus tuosta 100mm suunnasta
Kyseessä peräkärryn akseliputki, jossa toisessa päässä on rengas ja toisessa päässä lehtijousipeti. Kuinka paljon 100mm kestää enemmän taivutusta, 4x?"
Ei, vaan 2,8238-kertaisesti, kun ei huomioida sitä että profiileissa on nurkissa pyöristystä, ja oletetaan materiaaliarvot (myötäraja, varmuuskerroin, ym) molemmille putkille samoiksi.
Nurkkapyöristys pienentää lujuusarvoja, muttEI suinkaan molemmille putkille täsmälleen saman verran.
- Anonyymi
Poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoisen profiilin jäyhyysmomentti profiilin painopisteen kautta kulkevan z-akselin suhteen lasketaan kaavalla
I z = b h^3 / 12
missä h on suorakulmion korkeus ja b on leveys z-suunnassa.
Kaavasta näkyy että mitan kasvattaminen korkeussuunnassa kasvattaa 'jäykkyyttä' kolmannessa potenssissa.
Eli kaksi putkea päälläkkäin ja toisiinsa hitsattuna on neliömomentti n. (yli) 8 kertainen verrattuna yhteen putkeen yksinään.
Kaksi putkea rinnan tai liukuvasti päällekkäin antaa kaksinkertaisen jäykkyyden.
Lujuusoppia voisi tietysti tutkia hiukan syvällisemminkin mutta tämä antaa kuvan miten mittojen muutos vaikuttaa lujuuteen.
Numeroarvoja eri profiileille löydät helposti hakemalla netistä kuten kaikkea muutakin tietoa asiasta. - Anonyymi
Umpitangon kaava jäyhyysmomentille ei ole sama kuin ontolle putkelle!
Ontolle suorakulmioputkelle jäyhyysmomentti lasketaan kaavalla:
J = (H^3*B - h^3*b,)/12 jossa H ja B ovat putken ulkomitat, ja h sekä b ovat sisämitat.
Ts, 100*50*5 putkelle J = (100^3*50 - 90^3*40) / 12 = 1 736 667 mm^4
yhdelle 50*50*5 neliöputkelle taas J = (50^4 - 40^4)/12 = 307 500 mm^4
Jäyhyysmomentti on siis 100 millin suorakulmioputkella noin 5,648 kertainen neliöputkeen verrattuna, eikä 8-kertainen.
Kahdesta neliöputkesta yhteenhitsatulle putkelle J = 1736667 10^3*40/12, = 1740 000 mm^4, koska siinä on poikkileukkaus 8-muotoinen, eikä pelkkä suorakulmio. Ja sen jäyhyys on 5,6585 kertainen neliöputkeen verrattuna.
Taivutusvastus W = J / (H/2)
joten 100 millin suorakulmioputkelle W = 1 736 667 mm^4 / 50 mm = 34 733 mm^3
ja yhdelle 50 millin putkelle W ) 307 500 mm^4 / 25 mm = 12 300 mm^3
Kahdelle yhteenhitsatulle neliöputkelle W = 1740 000 mm^4 / 50mm = 34 800 mm^3
tupla putki yhteen hitsattuna kestää siis taivutusta jäykemmässä suunnassa 2,829 kertaisesti yhteen putkeen verrattuna, ei suinkaan 4-kertaisesti kuten täällä virheellisesti oletettiin (kysymyksessä).
Jos haluttaisiin 16-kertainen jäykkyys 100 millin putkelle verrattuna 50 millin neliöputkeen, pitää siitä tuplata kaikki dimensiot, eli myös leveys pitää tuplata 100 mm, ja kaikki seinämävahvuudet kasvattaa 5 millistä 10 milliin!
Jos taas 8-kertainen jäykkyys korkeussuuntaisia voimien momentteja vastaan riittää, niin kaikki korkeusdimensiot pitää tuplata, ja vaakadimensiot voi jättää ennalleen, eli tarvitaan esim 100*50 ulkomitat, kun sisämitat ovat 80*40. - Anonyymi
Johan tuli selkeä vastaus ja melkoista kaavaakin. Eli tuplaaminen antaa 2.82 kertaisen taivutuksen vahvuuden. Nyrkkisääntönä se varmaan toimii riittävänä, vaikka seinämävahvuus tai putkien mitat olisivat vähän muuta kuin tässä esimerkissä, kunhan putket ovat keskenään samanlaiset.
Selvisi myös tuo, että samaa kaavaa ei voi käyttää umpitangolle. Pitänee tallentaa viestit koneelle ja ajan kanssa perehtyä tuohon.
Kiitoksia vastaajille! - Anonyymi
Hyviä oikaisuja annettuihin vastauksiin on tullutkin.
Jos vielä hiukan katsotaan alkuperäisestä ongelmasta lähtien eli kannattimien kestävyyden vertailua rinnakkain tai päälläkkäin (lappeellaan/syrjällään):
Putki 100x50x5 taivutusvastus syrjällään 35 cm3 lappeellaan 22 cm3
50x50x5 taivutusvastus 12 cm3 -> kaksi rinnan 2x12=24 cm3
100x50x4 taivutusvastus syrjällään 28cm3 lappeellaan 18 cm3
50x50x4 taivutusvastus 10 cm3 -> kaksi rinnan 2x10=20 cm3
Arvot on valmiille putkille, yhdistäminen hitsaamalla muuttaa hiukan lukemia. Tarkempia arvoja putkille saa valmistajien taulukoista mutta noilla arvoilla saa kyllä kuvan suuruusluokista kohtuullisella määrällä desimaaleja.
Dynaamisesti rasitettuna peräkärryssä kannattaa mitoittaa varmalle puolelle mutta käytössä se sitten lopultaa selviää tuliko rautaa tarpeeksi.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Hallitus pyrkii rajoittamaan kaupan omien halpamerkkien myyntiä
Helsingin Sanomien mukaan hallitus valmistelee lakihanketta, joka suitsii kaupan valtaa ja rajoittaa omien halpamerkkien1502883- 2332170
- 492103
Huomenna sähkö maksaa jo yli 60 snt/kWh. Milloin ALV putoaa?
Kysynkin persuilta, että milloin aiotte pudottaa sähkön arvonlisäveron kuten Marinin hallitus teki sähkön hinnan noustes2211965Vain persut vastustivat hiilivoimaloiden alasajoa
Persut vastusti jyrkästi hiilen kieltolakia ja on myöhemmin vaatinut hiilivoimaloiden pitämistä käytössä. He perusteliva261710Muistattekos kuinka kokoomus ja persut vinkuivat sähkön hinnasta?
Oppositiossa vuonna 2022, kun sähkön hinta uhkasi nousta 20 senttiin kilowattitunnilta? Nyt ovat hiiren hiljaa, kun pitä821456Työvoimatoimisto
Nyt kysyisin miksi pitää käydä työvoimatoimistossa paikanpäällä, kun he eivät muuta tee kuin laittavat koneelle uudet ve381272- 1221178
Onko jollekin vielä epäselvää Raamatun kanta homoseksuaaliseen käytökseen?
😺 On oma mielipiteesi mikä tahansa on hyvä muistaa, mikä on Jumalan mielipide. Edelliset ketjut ovat tulleet täyteen jo3141046Mietin sua liikaa
Mietin nytkin sitä, että millaista se olisi tulla kotiin, kun sinä olisit täällä vastassa. Tai niin päin, että sinä tuli65895