¿Cuál es la forma más económica de endurecer un tubo/tubería?

Puede amarrar los tubos como se muestra en la imagen a continuación. El bloque central ayuda a sostener el tubo cuando el miembro de la armadura se pone en tensión.

La armadura se puede construir con alambre pesado o varilla de acero roscada. El concepto aquí sería similar al esquema utilizado en los peldaños más anchos de una escalera de tijera de madera.

Hubiera sugerido la posibilidad de colocar el alambre/varilla de armadura dentro del tubo, pero sospecho que el diámetro de 18 mm del tubo es demasiado pequeño para permitir que el soporte central en tal esquema sea lo suficientemente grande como para causar un impacto significativo.

Si no puede usar la técnica de truss descrita por @michaelkaras, la única solución real sería pasar a tuberías de paredes más gruesas o tuberías de mayor diámetro.

No es probable que cualquier cosa con la que llene el tubo haga una gran diferencia. Toda la resistencia a la flexión del miembro tubular proviene de sus elementos superiores e inferiores. El centro del tubo hace muy poco para resistir la flexión.

Y como han señalado otros, el concreto tiene una tensión pésima, que está presente en la mitad inferior del núcleo, por lo que es probable que desarrolle grietas en su núcleo de concreto, dejándolo inútil.

Pesca de vieira, hace muchos años, tuvimos un problema con la flexión del club. El palo de palo en cuestión es un trozo de tubería cédula 80 de 10 pies por 4 pulgadas cuya función principal era ayudar a descargar la bolsa llena de vieiras una vez traídas a bordo. Soldamos stock plano en el exterior de la tubería (oponiendo la dirección de la curva). Una especie de variación del sistema de armadura mencionado en comentarios anteriores. No funcionó. Luego intentamos soldar un sistema de armadura que usa una varilla de acero a la tubería con la esperanza de que fuera más robusto. No funcionó. Finalmente, simplemente llenamos la tubería con concreto y eso resolvió el problema.

Ampliando la idea de The Evil Greebos, probaría la espuma expansiva en aerosol (también conocida como Great Stuff). Es posible que deba extender el pequeño tubo de extensión con algunos tubos para llegar al centro. Cura a un estado algo rígido. También es más ligero que chaulking.

No creo que haya realmente una solución que sea barata y aceptable. Usted dice que está buscando reducir la desviación a aproximadamente 1/8, lo cual es una gran diferencia. Rellenar los tubos con hormigón aumentará su rigidez y por lo tanto reducirá las deflexiones, pero no 8x. La idea del truss de Michael Karas tampoco va a hacer una diferencia de 8x.

Creo que necesitarás ser creativo/buscar más para encontrar una solución a este problema:

• Tubos de paredes más profundas/gruesas
• Luz más corta (añadir soportes intermedios, colgar cables del techo, etc.)
• Reduzca la carga en los estantes (no ha descrito el proyecto, pero tal vez podría hacer que un estante sea "resistente" y los otros livianos)

¿Qué hay de la espuma de poliuretano utilizada para llenar los huecos alrededor de las paredes de ladrillo? tiene una alta tasa de expansión que llenará fácilmente sus tubos, crece en un material bastante rígido y también tiene excelentes cualidades de unión, lo que significa que se adherirá completamente a las paredes internas de los tubos para que no permita el deslizamiento de un material sobre el otro aumentando su rigidez global trabajando como un todo. Dudo que no hará la diferencia que necesita, pero algo de eso.

El tubo de acero se fortalecería mucho al llenarlo con mortero (el tipo S podría ser el mejor). Esto agregaría resistencia a la compresión que evitaría que el tubo colapsara bajo una carga. No puedo decir si cumpliría o no completamente su objetivo. Tendrías que probarlo. El concreto contiene agregados más grandes y sería muy difícil cargarlo en un tubo pequeño.

Suponiendo que pueda fijar cada extremo del tubo a un marco rígido, podría lograr lo que desea con la ayuda de la fuerza de tracción. Por ejemplo, acorte cada tubo ligeramente y asegúrese de que las fijaciones en cada extremo separe el tubo. El tubo debería funcionar como una cuerda en una raqueta de tenis.

Creo que el concreto simple funcionaría, pero lo que sea que termines usando, podrías llenar los tubos con una pistola de calafateo y un tubo de calafateo rellenable para reducir el desorden.

Una vez leí que un tubo de pvc embalado con arena funcionaba muy bien.

Pipa en pipa. Las bicicletas livianas a menudo tienen madera de balsa dentro de los marcos de tubos de magnesio para agregar rigidez. Cualquier cosa, desde madera hasta barras, funcionaría.

He utilizado hormigón para rellenar tubos de vallas verticales, funcionó muy bien. Funciona previniendo el colapso (en el rango de tensión elástica), es decir, el hormigón está en compresión. Esto se ha hecho en el revestimiento de un pozo de petróleo que tiene cargas de colapso excepcionalmente altas. Se corre una segunda tubería concéntricamente y se coloca cemento en el espacio anular. Además, he puesto barras de refuerzo de acero en 1/2 conducto, desea un ajuste perfecto, muy pesado, pero fuerte.

Me enfrento a un problema similar y estoy de acuerdo con la sugerencia de tipo-s. ¿Ha visto barreras (a menudo para proteger cosas como bombas de gasolina) hechas de postes de acero rellenos de concreto? Mi teoría es que cuando un tubo se dobla, su volumen interno se reduce. Si llena el tubo con un material que no se pueda comprimir, resistirá la flexión. Mi situación involucra una silla de patio hecha de tubería cuadrada de 1", que se oxidó y finalmente se dobló. Mi plan es llenar el vacío con epoxi de anclaje o JB Weld y luego insertar una varilla de acero.

OP preguntó sobre la rigidez de un tubo de pared delgada. Estaba flexionando demasiado. Gran parte de la discusión se centró en cómo fortalecer el tubo, que no es la respuesta que buscaba. La fórmula para el desplazamiento del centro de una viga apoyada simple con una carga en el centro:

Y = P*L^^3/(48*E*I)

dónde

• Yes el desplazamiento
• Pes la carga central
• Les el lapso total
• Ees el módulo elástico
• Ies el momento de inercia de la sección

Mirar la fórmula te dará la solución. Reducir el lapso hará mucho bien. Cambiar a titanio aumentará Emás de 3 pliegues, pero no es una solución barata. Una sección tubular es más eficiente para obtener un Ivalor alto. Una pared más gruesa y un diámetro más grande lo colocan en la dirección correcta.

La sugerencia más popular aquí es llenar el tubo con concreto. Sin duda, esto le dará un miembro más fuerte que es capaz de flexionarse más y soportar más carga sin torcerse en la parte superior o en el lado de compresión del tubo.

¿Qué pasa con el desplazamiento? Es inversamente proporcional a E*I. El Evalor del acero es unas 10 veces el del hormigón. Digamos que el Ivalor del tubo es aproximadamente el mismo que el espacio hueco o el relleno de hormigón. Por lo tanto, el aumento E*Ies del 10 % después del relleno de hormigón, y la reducción del desplazamiento es de aproximadamente el 10 %. No será una reducción de 40 mm a 5 mm OP estaba buscando.

Estoy enfrentando un problema similar. Le sugiero que intente doblar el tubo verticalmente hacia arriba atando ambos extremos con cuerdas como en un lazo. Esta técnica es similar al diseño básico de los puentes colgantes. Si está utilizando solo tubos sin fijar una lámina plana sobre ellos, tendrá que vivir colocando sus cosas en dos tubos curvos.

Primero, cambiaría a un conducto rígido de 3/4" o a una tubería negra. Si eso no es lo suficientemente rígido, entonces considere usar metal plano de 1/8" (o 1/4") de espesor x 1/2 de ancho soldado como un ' La barra laminada en frío plana de viga en I es económica y, como viga en I, tendría buenas características de tramo . Consulte http://iris.nyit.edu/~maltwick/BC2/Steel%20Rules%20of%20Thumb.pdf estimaciones de fuerza.

He leído todas las preguntas y respuestas y he llegado a la conclusión de que no creo que nadie haya pensado que es usar una combinación de barras de refuerzo y espuma expansiva para mantenerlo en su lugar dentro de los tubos.

Llénelo con concreto: aquí hay un artículo científico sobre cómo hacerlo: https://www.hindawi.com/journals/amse/2018/9065378/

Obtenían menos de 1 mm de flexión de 4000 kg en su tramo de 1,2 metros. (ver tabla: https://www.hindawi.com/journals/amse/2018/9065378/fig7/ )

El concreto no es comprimible, y dado que está dentro de un tubo de acero, la única forma en que esa combinación puede flexionarse es que el concreto se agriete y que todo el acero en los lados y el fondo también se estire, y dado que asumo que está probablemente no poner 4 toneladas en el medio de ese estante, eso nunca va a suceder.