Oletetaan, että on pyöreä putki, jota puristetaan pituussuunnassa kasvavalla voimalla.
Oletetaan, että keskeltä putkea vielä painetaan muuttumattomalla voimalla sivusuuntaan.
jossain vaiheessa putki nuljahtaa.
Oletetaan, että tuo putki ei olisikaan pyöreä, vaan nelikulmaiseksi tehty samasta määrästä samaa materiaalia (metallia).
Kumpi profiili kestää enemmän tuota pituussuuntaista puristusta?
Oletetaan, että keskeltä putkea vielä painetaan muuttumattomalla voimalla sivusuuntaan.
jossain vaiheessa putki nuljahtaa.
Oletetaan, että tuo putki ei olisikaan pyöreä, vaan nelikulmaiseksi tehty samasta määrästä samaa materiaalia (metallia).
Kumpi profiili kestää enemmän tuota pituussuuntaista puristusta?
Vastaukset 3
Vanhimmat
kantikas vastustaa tuota nurjahdusta enemmän koska siinä on massaa enemmän kauempana keskipisteestä.
Ja siitä syytä talojen rungot on enimmäkeen kantikkailla tolpilla tehty.
eli jos seinämäpaksuus on sama, ja putken paino kg/metri on sama, niin putken paksuus on reilusti pienempi mitattuna sivusta sivuun, kuin pyöreän paksuus. Vastaavasti kulmasta kulmaan mittaamalla paksuus on hiukan suurempi kuin pyöreällä putkella.
Matemaattisesti: ympyrän ulkoreunan pituus= pii x halkaisija
jos otetaan vaikka 50x50 mm neliöprofiili, niin sen ulkoreunan pituus= 50+50+50+50= 200 mm
kuinka paksu pyöreä putki tästä saadaan:
putken ulkoreunan pituus/pii= halkaisija
eli 200/3,14= 63,7
vastaavasti neliöprofiilin halkaisija kulmasta kulmaan on 70mm (mittasin, en jaksanut käydä trigonometriaa muistelemaan), eli neliöprofiilista joka kulma pilkottaa reilun 3 mm kauempana keskustasta kuin putken joka kohta. Muut osat neliöprofiilista ovat lähempänä keskipistettä kuin putkessa, joka tekee 88% profiilin ulkopituudesta, vain 12% ulkopituudesta on kauempana keskipistettä kuin putken pinta.
Eli putki on tukevampi!
Olettaen että seinämäpaksuus ja profiilin sekä putken ulkopituudet ja siten metripaino ovat samat, jota aloittaja kysyikin.
neliöputkella on suurempi jäyhyysmomentti eli hitausmomentti eli neliömomentti.