Fogli di calcolo e formule applicabili su profilati di ferro

[Ale72]

Mi chiedevo se qualcuno è in grado di postare dei fogli di calcolo o le formule o dei link applicabili per il calcolo della resistenza di profilati in ferro a sezione quadra rettangolare o tonda.
Per intenderci: se ho un profilato quadro di 30x30mm spesso 3mm lungo un metro e poggiato ad entrambe le estremità , quale è il massimo peso applicabile in un punto x della sua lunghezza affinchè non si pieghi?
E se fosse fissato a sbalzo?
E se fosse a sezione rettangolare? Per esempio 30x50mm spesso 3mm? E se fosse pieno?
Ho provato a fare una ricerca ma ho trovato solo fogli e formule per il calcolo della resistenza delle travi ad H.
Sarebbe interessante conoscere il comportamento dei medesimi profilati o pieni sotto l'effetto di una compressione di testa.
Non ho esigenze di calcolo specifiche ma mi sono semplicemente incuriosito leggendo il thread della gru idraulica realizzata da Minolino2 e volevo capire come calcolare adeguatamente le forze in gioco anche in situazioni differenti.

...non c'ho niente da fa' eh?!?

Ciao a tutti!

Alessandro

[Ale72]

Visto che non ci sono state risposte: sono calcoli impossibili, non lo sa nessuno oppure siete solo un po' pigri sulla teoria?!?

[walgri]

La risposta completa ed esaustiva alle tutte le tue domande si trova tutta dentro a un corso di laurea in ingegneria strutturale o meccanica. Ovvero un impegno simile, ma fatto da autodidatta.

Formulette rapide per il calcolo della freccia di travi si trovano in rete a montagne. Richiedono comunque una minima preparazione per comprendere il significato delle quantità  che vengono inserite, e una minima dimestichezza a valutare se una condizione di vincolo o di carico è realistica oppure no.

Più facile che trovi delle risposte specifiche ponendo quesiti specifici, altrimenti la risposta non può che essere generale (o generica).

[AndreaNSR125]

Scienza delle costruzioni, trave di de saint venant, distribuzione dello sforzo sulla trave a fronte di un dato carico (concentrato o distribuito).

prova a cercare queste cose che ti ho scritto,ci sono tonnellate di materiale a riguardo, in particolare guarda il caso di flessione della trave di de saint venant.

se non ricordo male, trovi tutto tranquillamente su wikipedia.

per farla in breve in ogni caso, la cosa più importante è il momento d'inerzia della sezione, maggiore è questo e maggiore è la resistenza del pezzo.

in ogni caso, fai bene attenzione che rigido e resistente sono due cose estremamente diverse: puoi avere una struttura rigidissima, ma poco resistente, ma anche resistentissima,ma poco rigida.
in ogni caso, se vuoi approfondire la cosa (non è così semplice come può sembrare...) un bel testo di scienza delle costruzioni 1 e tante ore di studio

[Ale72]

Perfetto! Grazie per le risposte e sicuramente mi addentrerò un po' di più per capire meglio l'argomento...
Per il momento mi sarei accontentato di un programma di simulazione magari freeware sul tipo dell'ottimo Flex 62++ sul sito ho scricato la demo ed è veramente fico!

Ciao,

Alessandro

[cima96]

Visto che siamo in tema, a parità  di dimensione e posizione dell'applicazione dei carichi, flette di più un tubolare o un pieno, per esempio se avessi un quadro pieno 50X50 e un tubolare quadro 50X50 con spessore medio (3-4mm), mi basta una risposta generale, non voglio assolutamente i calcoli minuziosamente elencati di cui riuscirei a leggere solo il risultato.

[walgri]

Il pieno si deforma sempre meno a parità  di carico e vincoli. In generale però è inefficiente: tutto il nucleo della sezione aiuta poco la rigidezza. Confronta i due momenti di inerzia e i due pesi per unità  di lunghezza e vedi che percentualmente aumenta molto di più il peso della rigidezza.

Si arriva in certi casi a "inseguire la gravità ": la deformazione da peso proprio è maggiore di quella dovuta ai carichi. Ovvio che in questi casi devi cambiare tipo di struttura, vedi ad esempio i ponti ferroviari in acciaio.

[cima96]

Ok, ho capito, è meglio dimensionare una buona struttura in profilati sottili che una cattiva in filoni pieni.

[walgri]

In generale si. Occorre trovare un equilibrio, perchè se la fai sottilissima si possono innescare fenomeni più subdoli e imprevedibili come l'instabilità  di una parete, o altrettanto indesiderati come vibrazioni.

Tuttavia nei casi che tipicamente ci interessano, le strutture di macchine, la resistenza o l'instabilità  delle strutture accade dopo di deformazioni che sarebbero comunque inaccettabili. In genere mooolto dopo.

[cima96]

Sì, ovviamente bisogna usare spessori dignitosi per gli sforzi che si dovranno reggere.
P.S. Walgri da come ti esprimi dai l'idea di uno che ne sa più di quello che vuol dare a intendere su questo argomento quindi posso presumere che tu sia un ingegnere che, come altri utenti, scrive sul forum, complimenti vai avanti così .

[walgri]

Faccio parte di una delle tante sottospecie di ingegneri: gli strutturisti.

Purtroppo la totale mancanza di preparazione in materia di elettronica rende la curva di apprendimento comunque decisamente ripida.

Come che ti giri trovi sempre un oceano di cose da imparare. Alla fine credo sia questo che mi tiene qui... e credo di essere in ottima compagnia.

[Andrejaa]

Non sono ingegnere, anzi non mastico assolutamente nulla di tutto ciò, però cercavo la medesima informazione e ho trovato in internet una formula da applicare per dimensionare i vari profili metallici delle varie sessioni e lunghezze.
Vi sono due formule, una relativa al carico posizionato su tutta la lunghezza del profilo metallico
(8*1600x WX)/l= Kg peso

e l'altra col carico predisposto sul centro del profilo metallico
(4*1600x WX)/l= Kg peso

i dati da variare sono il :
WX = che sarebbe un coefficiente prelevato da una tabella (in base ad Altezza Larghezza Profondita)
l = la lunghezza del profilo da esprimere in cm (all'interno della formula)
kg = il peso in kg applicabile.

Una volta avuta la formula basta trasferirla in un foglio excell che ci calcola in automatico i valori in base alle variabili che andiamo a desiderare.

Su questo sito trovate una tabella con i valori.
https://www.oppo.it/tabelle/profilati-tubi-rettang.htm

se il sito non sarà piu agibile ho creato un immagine in cui recuperare i dati

[Beggiaco]

ciao Ale, io utilizzo le tabelle preimpostate della Oppo.
mi spiego meglio, scegli la tipologia di appoggio/ carico che ti serve ( posto il link)
poi entri, inserisci i carichi e misure della tua barra e ti calcola lui in automatico che dimensioni,spessori di profilo servirebbe, sia in travi che T, angolare, tubolare e quadro
lo trovo comodissimo per i NON-ingegneri.

https://www.oppo.it/calcoli/travi/calco ... travi.html