답변:
수평 빔의 강도는 단면 계수 라고하는 특성을 기반으로 정의됩니다 . 상단과 하단 근처에 더 많은 재료가 분포 된 모양은 단면 계수가 더 높습니다. 그렇기 때문에 I 형 빔 또는 긴 사각형이 일반적으로 선택됩니다. 반면, 둥근 모양은 대부분의 재료가 모양의 중심 주위에 집중되어 있고 위쪽과 아래쪽에는 거의 없기 때문에 매우 강한 광선을 만들지 않습니다. 즉, 둥근 빔은 키가 큰 빔과 동일한 강도를 달성하기 위해 훨씬 더 많은 재료가 필요합니다.
당신이 당신이 편리하게 통치자 또는 다른 얇은 재료의 조각을 가지고 그것을 구부리려고하면 이것을 직관적으로 볼 수 있습니다. 평평한 방향에서는 매우 약하고 구부리기가 쉽다는 것을 알 수 있습니다. 넓은 방향으로, 그것은 꽤 강하다. 재료의 크기는 동일하지만 상단과 하단에 더 많은 것이 있으면 더 강해집니다.
그 이유는 이해하기 어렵지 않습니다. 빔이 구부러지면 완벽하게 똑바로 유지할 수 없습니다. 곡선을 형성하려면 모양이 약간 변경되어야합니다. 상단은 압축되어 있고 (내향으로 밀려남) 하단에는 인장 응력이 발생합니다 (분리됨). 센터에 가까이 이동할수록 각 유형의 응력이 줄어 듭니다. 실제로 중간에 도달하면 빔이 분리되거나 밀리지 않고 '중립 축'이라고합니다. 따라서 압축과 장력에 견딜 수 있도록 상단과 하단은 강해야하지만 중앙은 모든 것을 부착 할 수있을 정도로 강해야합니다.
수평 빔에 시각적으로 원통 모양을 사용하고 싶을 경우 (시각적 이유로 또는 바람 저항) 둥근 튜브는 중성 축 주위에 재료가 적기 때문에 솔리드 실린더보다 더 효율적입니다. 그래도 직사각형 튜브 또는 전통적인 구조적 모양만큼 효율적이지 않습니다.
원통형 빔은 아마도 주어진 상황에 가장 적합한 빔이 아닙니다. 그렇다고 원통형 빔이 유용한 특정 상황이 없음을 의미하지는 않습니다.
찬성
단점
"Pros"목록에있는 항목 중 하나가 "Cons"보다 큰 경우가 아니면 원통형 빔이 가장 적합하지 않을 수 있습니다.
원통형 수평 빔의 사용은 강도를 추가하지 않는 중량을 추가한다는 점에서 현명하지 못합니다. 따라서 미학적 문제가 원통 모양을 사용해야하는 경우가 아니라면 불필요한 재료에 대한 비용을 지불해야합니다. 매우 특이한 측면 하중은 원통형 빔의 사용을 옵션으로 만들 수 있지만 이러한 힘은 일반적으로 다른 설계 구성 요소로 해결됩니다.