Comparaţie între secţiunile pline şi inelare, pentru barele

solicitate la răsucire

Dacă se analizează repartizarea pe secţiune a tensiunilor tangenţiale de răsucire (fig. 6.3), se observă că partea de material situată în jurul axei longitudinale este foarte puţin solicitată, ceea ce conduce la ideea că secţiunile inelare sunt mai potrivite pentru barele care preiau momente de răsucire.

Fig. 6.8.

Pentru a se pune în evidenţă acest fapt, se pro-pune a se compara momentul maxim care poate fi preluat de două bare cu acelaşi consum de material, una de formă cilindrică, iar cealaltă tubulară. Se presupune că barele au aceeaşi lungime, deci egalitatea consumului de material înseamnă că şi ariile secţiunilor transversale trebuie să aibă o aceeaşi mărime, adică A₁=A₂=A.

Considerând secţiunile transversale din figura 6.8, ariile lor vor fi următoarele:

a) pentru secţiunea plină

b) pentru secţiunea inelară

Se confirmă, prin urmare, egalitatea consumului de material în cele două variante de bară.

Răspunsul la cerinţa problemei se obţine aplicând relaţia (6.7), urmată de relaţia (2.28), din care va rezulta raportul momentelor capabile ale celor două variante de bară, sub forma:

Atenţie: Cu acelaşi consum de material, bara de secţiune tubulară poate suporta (în cazul dat) un moment de răsucire mai mare cu 45% faţă de bara circulară plină! Prin urmare, pentru preluarea solicitărilor de torsiune sunt preferabile barele sub formă de ţeavă!