Quelles sont les propriétés mécaniques spécifiques qui rendent les profilés creux en acier plus résistants aux charges de flexion et de torsion?

Profilés creux en acier (HSS) présentent une résistance supérieure aux charges de flexion et de torsion en raison de plusieurs propriétés mécaniques:

1. Moment d'inertie:

Le moment d'inertie, désigné par «je’ en mécanique, est une mesure de la résistance d’un objet aux changements de sa rotation. Cela dépend à la fois de la masse de l'objet et de sa répartition de masse autour de l'axe de rotation.. Pour un élément structurel, l'axe de rotation est généralement son neutre (centroïde) axe. En HSS, plus de matériau est situé plus loin de cet axe neutre par rapport à une poutre solide du même matériau et du même poids. Cette plus grande distance augmente le moment d'inertie, donnant au HSS une meilleure résistance à la flexion.

2. Module de section:

Le module de section, souvent symbolisé par « S », est une autre propriété qui indique la résistance d’un matériau à la flexion. Il est défini comme le moment d'inertie divisé par la distance entre l'axe neutre et la surface extérieure de la forme.. Comme le moment d'inertie, le module de section du HSS est plus grand que celui d'une poutre pleine du même matériau et du même poids, offrant une résistance supérieure à la flexion.

3. Constante de torsion:

La constante de torsion, également connue sous le nom de constante de torsion, et représenté par « J », est une propriété qui décrit la résistance d’un objet à la déformation en torsion. Pour un HSS circulaire, la constante de torsion est plus élevée que pour une barre circulaire pleine du même matériau et du même poids, offrant une résistance supérieure à la torsion.

Ces propriétés mécaniques sont toutes influencées par la forme et la répartition du matériau dans un élément structurel.. Une section creuse place plus de matériau plus loin de l'axe neutre, ce qui augmente ces propriétés et améliore donc la résistance à la flexion et à la torsion. C'est pourquoi, pour le même poids, Le HSS peut souvent être plus résistant que l'acier massif.