Orientamento "u" vs "n" dei profili dei canali: perché differenza di forza?

Ad esempio, le misure del nastro metallico possono essere estese e rimanere dritte quando sono orientate "u", ma collassare al contrario.

Presumo che lo stesso fenomeno sia il motivo per cui le scaffalature metalliche hanno la lamiera nella parte superiore e le flange nella parte inferiore anziché nella parte superiore.

Perchè è questo?

Immagino : è a causa della direzione di compressione / tensione e instabilità. Poiché un lungo pezzo di materiale da comprimere ha maggiori probabilità di allacciarsi rispetto a un pezzo corto. In un orientamento, la deformazione può avvenire solo quando le pareti si allacciano in altezza, ma nell'altro orientamento, la compressione agisce su tutta la lunghezza del canale?

Sia un approccio di buon senso, sia un approccio matematico sono i benvenuti; Presumo che le formule siano ben stabilite, usando valori di "momento d'inerzia" per profili di travi o simili.

Hai ragione.

Una sezione di canale con orientamento "u" o "n" è ovviamente asimmetrica attorno al suo asse x trasversale. Ciò significa che il suo centroide non si trova nel punto medio della sua altezza. Al contrario, il centroide sarà più vicino alla sua tela che all'apertura.

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Usando il tuo esempio di misura di nastro metallico, una misura di nastro aperta senza altri supporti si comporterà come una sbalzo, con la sua rotazione fissata alla "bocca" della misura di nastro. Sarà quindi in un momento flettente negativo (compressione sul fondo).

Poiché il metro a nastro è molto sottile, è più sensibile alla flessione dovuta alla compressione che al semplice collasso dovuto alla tensione. Pertanto, al fine di evitare l'instabilità, si desidera avere il metro in orientamento "u", che ridurrà le sollecitazioni di compressione, aumentando al contempo le sollecitazioni di trazione. In un orientamento "n", le sollecitazioni sono invertite, con bassa tensione e alta compressione (e quindi una minore resistenza alla deformazione).