Momento flettente

[IK2XSL]

Ciao a tutti, qualcuno mi può rinfrescare velocemente la memoria sul calcolo della resistenza al momento flettente di un palo?
Mi spiego: se ho una tabella con i vari dati di modulo di resistenza, etc... di un tubo tondo in acciaio, come faccio a calcolare quanti Kg*m gli posso applicare per arrivare al carico di snervamento (max sollecitazione elastica)?
Marco - IK2XSL.

[IK7JWY]

Re: Momento flettente

Restiamo in ambito elastico-lineare.
Conoscendo la tensione ammissibile (che si ottiene da quella di snervamento dividendola per un opportuno coefficiente di sicurezza) e il modulo di resistenza della sezione, il momento flettente necessario a generare la tensione ammissibile nella fibra più sollecitata della sezione è dato dal prodotto tra tale tensione e il modulo di resistenza.
Se esprimi la tensione in kgf/cmq e il modulo di resistenza in cm cubici, allora il momento flettente andrà espresso in kgf*cm, quindi occhio alle unità di misura (sempre restando nel sistema pratico, in realtà andrebbe utilizzato il S.I. sistema internazionale).

[IK2XSL]

Re: Momento flettente

Restiamo in ambito elastico-lineare.
Conoscendo la tensione ammissibile (che si ottiene da quella di snervamento dividendola per un opportuno coefficiente di sicurezza) e il modulo di resistenza della sezione, il momento flettente necessario a generare la tensione ammissibile nella fibra più sollecitata della sezione è dato dal prodotto tra tale tensione e il modulo di resistenza.
Se esprimi la tensione in kgf/cmq e il modulo di resistenza in cm cubici, allora il momento flettente andrà espresso in kgf*cm, quindi occhio alle unità di misura (sempre restando nel sistema pratico, in realtà andrebbe utilizzato il S.I. sistema internazionale).

Ciao Art, ok, caso pratico: ho un tubo da 48mm diametro esterno, spessore 3mm.
Da una tabella vedo che:

Area A = 4.2 cm2
Momento d'inerzia I = 10.8 cm4
Raggio d'inerzia R = 1.59 cm
Modulo di resistenza elastico W = 4.49 cm3

Se lo metto in posizione verticale, e gli monto sopra un'antenna avente superficie al vento pari ad 1mq, a che altezza massima posso metterla (supponiamo sia il classico mast oltre gabbia porta rotore), supponendo vento a 150 Km/h?
Marco - IK2XSL.

[IK7JWY]

Re: Momento flettente

Se lo metto in posizione verticale, e gli monto sopra un'antenna avente superficie al vento pari ad 1mq, a che altezza massima posso metterla (supponiamo sia il classico mast oltre gabbia porta rotore), supponendo vento a 150 Km/h?
Marco - IK2XSL.

Purtroppo, in questo genere di problemi quello che servirebbe non è la wind-area dell'antenna ma il suo wind-load. In pratica, sapendo solo la superficie esposta al vento , ma non la forma dell'antenna, non si può ricavare con certezza la forza che il vento eserciterà sull'antenna. Le ditte costruttrici che curano questi aspetti forniscono generalmente questo dato , espresso in Newton, nonchè la vlocità del vento in corrispondenza della quale si avrà tale forza.
Supponiamo di conoscere il valore di questa forza, che indichiamo con P.
A questo punto potresti scaricare dalla sezione Web di questo forum (voce di menù in alto a sinistra) il file Verificamast.xls (sto andando a memoria). Lo trovi nella sezione Downloads ->Mechanics.
Con quel foglio elettronico, una volta inserito il suddetto valore P, in corrispondenza del diametro 48mm leggerai nella tabella sottostante, scorrendo visivamente la riga verso destra, la massima lunghezza (ultima casellina verde) che potrà avere quel mast perchè non venga superata la tensione ammissibile nel materiale.
In verità , quel foglio excel ti chiede anche il carico distribuito lungo il mast, ma per ora puoi trascurarlo, nonchè il tipo di materiale utilizzato, in genere FE360. A rigore, comunque, oggi le sigle di identificazione dei materiali sono cambiate, al tipo FE360 corrisponde (vado a memoria) il tipo S235.
Va precisato che, il superamento della tensione ammissibile del materiale non significa rottura del mast. Il materiale ha ancora delle risorse prima che entri in campo plastico (cioè si deformi permanentemente).
Ciao

[IK2XSL]

Re: Momento flettente

Purtroppo, in questo genere di problemi quello che servirebbe non è la wind-area dell'antenna ma il suo wind-load. In pratica, sapendo solo la superficie esposta al vento , ma non la forma dell'antenna, non si può ricavare con certezza la forza che il vento eserciterà sull'antenna. Le ditte costruttrici che curano questi aspetti forniscono generalmente questo dato , espresso in Newton, nonchè la vlocità del vento in corrispondenza della quale si avrà tale forza.

Giusto.
Ho provato a guardare sul sito della Cubex, per esempio, ma c'è solo la sup. al vento.
La Optibeam invece da la pressione ad un vento di 130 Km/h (circa 80 mph per agevolare gli Americani nella conversione).
Qualche anno fa, un OM della mia zona mia aveva detto che, 150Km/h X 1 mq = 150 Kg di spinta.
E' una formula empirica, naturalmente...
La mia quad me la sono fatta da solo, e non so dove reperire tali dati.
La sup al vento bene o male la si calcola, ma la forza P ???
Marco - IK2XSL.

[iz7fmm]

Re: Momento flettente

Ragazzi occhio al "carico di punta" di aste sottili!
Purtroppo oltre al peso dell'antenna c'è da considerare la pressione verso il basso dei tiranti, il carico del vento si scompone in due forze, una sul tirante e l'altra in verticale sul palo... se l'asta è troppo sottile collassa!

73's Alex.

[IK7JWY]

Re: Momento flettente

Purtroppo oltre al peso dell'antenna c'è da considerare la pressione verso il basso dei tiranti

Ciao Alex,
nel messaggio originario di Marco non vi è alcun riferimento ai tiranti. Chiaro che , qualora ci fossero anche quelli, entra in gioco l'eventuale instabilità a carico di punta.