calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda matias88 » 05/03/2015, 00:46

salve a tutti, spero di essere in una sezione giusta non sapevo bene se fosse fisica o cosa.se non lo fosse spero non mi cancelliate ma semplicemente mi spostiate nella giusta sezione.io ricordo alle superiori cose di questo tipo me le facevano fare all'itis nella classe di fisica lab. ma non ero bravo poi nn mi ricordo proprio nulla..
cercherò di essere il più preciso possibile al primo post così da non dover poi mettere info aggiuntive con varie risposte.
ho un pannello in pietra che pesa circa 60 kg. ha una forma rettangolare con un doppio spessore ( alla base si allarga ) . non preoccupatevi poi ho dei disegni. immaginiamoci che sia un quadro un po' più spesso e molto più pesante.
lo devo attaccare alla parete ( parete portante in mattoni forati di argilla rossa ) .
per farlo ( visto che già in passato era appeso così ) ho fatto fare a un fabbro dei ganci. in sostanza sono delle spranghette di ferro a sezione TONDA spesse 1 cm esatto e lunghe circa 17-20 cm ( non ricordo esattamente giuro ma non è importantissimo ora ) . sono stati murati nel muro di mattoni con cemento chimico per cui per quanto riguarda la tenuta da quel lato sono più che sicuro . il fatto è quanto regge effettivamente il ferro essendo sporgente dal muro e qui inizio con i dati.
i ganci sono 3, come detto sezione tonda di 1cm di diametro, e sono messi esattamente a livella ( ho poggiato una spranga lunghissima di acciaio dritta e tocca tutti e 3 i ganci senza punti luce). sporgono dal muro 8,5cm esatti, con uno spazio di appoggio della base del pannello di 7,9 essendo in fondo appunto a forma di gancio per poter frenare il pannello. la mia domanda è : REGGONO 60 CHILI ? in teoria ognuno dovrebbe reggere 20 chili e secondo me si, ma non ne sono certo quindi mi affido a voi . so che c'è un modo avendo questi dati di calcolare la resistenza che ha il materiale, ferro, in base al diametro e alla sporgenza.
sperando che vada liscio carico delle foto e dei disegni fatti per cercare di spiegare il tutto meglio!
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Re: calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda matias88 » 05/03/2015, 00:50

questo è il gancio ,, ricordo sono 3 totali
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Re: calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda matias88 » 05/03/2015, 00:54

questi sono i ganci nel complesso
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Re: calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda matias88 » 05/03/2015, 01:05

ecco l'ultima foto che mostra la forma del pannello.
vedete che la base è più larga ed ecco perchè i ganci sono così sporgenti. però si vede che alla fine il peso maggiormente va a gravare alla base dei ganci ossia più vicino al muro e in modo perpendicolare a terra...per intenderci se lo poggio a terra lui non cade e non si sbilancia ma rimane in verticale tranqullamente..ovviamente non sono così pazzo da poggiarlo e basta ma una volta appoggiato poi lo fisso con altri 2 gancetti avvitabili dall'alto per evitare i qualsiasi vaso che cada in avanti..detto questo ricordo che pesa 60 chili complessivi.
i ganci alla parete sono ben fissati, non è quello che mi interessa sapere se regge il muro o cosa. ho sato un cemento chimico e dei tasselli a calza per cui è da immaginarsi che questi ferri sono dei prolungamenti del muro, in ogni caso vanno dentro circa 10 cm o di più .
io per riprova ho provato ad appendermi con un dito in ogni cancio, a 2 a 2 ( mi sembra ovvio non poter provarli tutti insieme ) . peso 63 chili circa e sembrava reggessero bene. l'unica cosa che mi lasciava perplesso e che mi ha fermato e fatto scrivere qui è che nel appendermi io mi è SEMBRATO che si curvassero un po'. ma non intendo che li ho deformati ovvio solo che ovviamwnte essendo un metallo ha una sua elasticità , ma non voglio che cedano ecco tutto...
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Re: calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda professorkappa » 05/03/2015, 10:02

Ciao,
E' piu' un quesito da ingegneria, magari gli amministratori lo spostano.
Ecco una possibile approssimata risposta (puo' essere raffinata.

Siccome il sistema e' iperstatico, assumiamo almeno all'inizio che il carico sia ripartito su 2 rampini.
Supponiamo, cautelativamente, che il carico sia applicato a 8cm dal muro (non e' vero, stando alla sezione del quadro, ma e' conservativo).

La deformazione e' ${PL^3}/{3EJ}$ dove $J={\piR^4}/{4}$ (momento di inerzia dell asse diametrale) e $J=190*10^3 {N}/{mm^2}$ Modulo di Young

Ti viene che l'abbassamento del rampino e' $\delta = {300*80^3*4}/{3*190*10^3*\pi*5^4} = 0.55mm$

La tensione massima e' $\sigma_{max}={M_x}/{w_f}$ (M momento, W resistenza a flessione pari a ${\pi*D^3}/32 = 98.2 mm^3$)

la tensione massima all'incastro sul muro e' allora $\sigma_{max}={300*80}/{98.2}=250 {N}/{mm^2}$.

Lo snervamento dell'acciaio al carbonio comune avviene , se non ricordo male, proprio intorno a 250, lira piu', lira meno. Quindi sei in zona critica. Pero' le assunzioni fatte sono cautelative:

Innanzitutto, il carico non insiste a 80mm dal muro, ma piu' vicino a esso.
Secondo, quando i due rampini cedono, se hai allineato bene il terzo, il carico si ripartisce su 3 rampini - non necessariamente 200N su rampino, occhio!

Comunque in queste condizioni, se dovessi metterci la firma al progetto, ci andrei molto cauto. Rivedrei, visto che siamo nell'ordine di grandezza dello snervamento, i calcoli un po' piu' precisamente per vedere che margine hai, con assunzioni un po' piu' vicine alla realta'. MA il procedimento sopra ti da una prima grossolana idea.
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Re: calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda matias88 » 05/03/2015, 10:45

Cavolo...
quindi tu dici che potrebbe vedere dopo un po' che é su...giusto?
La solizione potrebbe essere far fare dei ganci più grossi?
Sono meglio a sezione tonda o quadrata?
Il materiale migliore?
Cavolo mi girano perché al fabbro avevo chiesto espressamente di fare una roba che doveva sporgere di circa 8 cm e che pesava 80 chili ( esagerai apposta) ..l'altro giorno li ho montati.come detto mi sono appeso e ho avuto dubbi allora l'ho chiamato e gli ho chiesto se reggono e lui mi risponde che non mi da la sicurezza. ..
ma cavolo falli più grossi no?..
attendo anche altri pareri e se servissero altri dati spero di poterli dare.
grazie intanto della risposta velocissima
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Re: calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda professorkappa » 05/03/2015, 12:16

Ok, attento, non ho detto che non reggono.
Prima di tutto, che materiale e'? La resistenza meccanica cambia un sacco.
Secondo, come sono le misure laterali del quadro da appendere? Dove si trova il baricentro? Il baricentro non e' esattamente a 80 dal muro. Gia' se e' a 60 dal muro, la deflessione si riduce del 60% circa e la tensione di 1/4.
Se fai una sezione quadrata di lato D, aumenti un po il $W_f$$, quindi abbassi le tensioni.

Come ti ho detto, grossolanamente sei in condizioni critiche, ma non ti fasciare la testa. I calcoli che ti ho dato sono molto approssimativi?
Mi dai le misure del quadro (laterali)
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Re: calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda matias88 » 05/03/2015, 19:40

alla base è largo 87 cm e profondo 8 cm appena più in alto fino in cima la profondità diminuisce fino a 3,5 cm il materiale è ferro come scritto nel titolo poi il disegno che ho fatto la presenza sia il pannello visto da di fronte si è visto di lato per capire bene come è fatto e dove si spinge il peso tecnicamente il peso sta quasi tutto non ha otto centimetri dal muro ma molto più vicino circa fino a 4 centimetri più o meno però se mi dai anche solo un dubbio e mi dici zona critica io non posso rischiare perché è un pannello che va sopra il divano e se dovesse cedere mentre sono sotto con la bimba o con la moglie sono problemi 60 chili di pietra sono abbastanza pesante mi scuso per la punteggiatura mancante e magari per qualche errore ma sto usando l'inserimento vocale
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Re: calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda matias88 » 07/03/2015, 00:39

Niente? Non sai darmi un calcolo più preciso sapendo materiale e misure giuste?
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Re: calcolare la portata di un gancio in ferro..

Messaggioda matias88 » 08/03/2015, 00:48

provo a riuppare...

nessuno che mi aiuta ulteriormente ? con info magari più sepcifiche ?
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