O que é um I-beam?
Lembro que no final do segundo ano do instituto, meus amigos e eu fomos praticar na cidade de Dnepropetrovsk. Entre os outros prazeres desta cidade está a praia na Ilha Komsomolsky (agora esta ilha é chamada à moda antiga, Monastyrsky). O Dnieper, areia quente, meninas, vinho leve – tudo contribuiu para a indulgência da graça. Mais uma vez, depois de nadar, deitei-me para tomar sol e, não tendo o que fazer, comecei a olhar as treliças da famosa ponte Merefo-Kherson, cujos vários pilares estavam localizados em uma ilha não muito longe de nós.
E então, pela primeira vez, me senti um engenheiro. Não apenas admirei o vão ao atravessar o Dnieper, mas pela primeira vez entendi claramente por que foi feito dessa maneira e não de outra. A bela ponte ficou ainda mais bonita para mim, pelo que agradeci imediatamente à ciência da "resistência dos materiais", resistência dos materiais, sobre cuja incompreensibilidade existem tantas lendas estudantis. Vou notar imediatamente que as lendas são falsas. Como tudo o que é baseado na matemática, o sopromat é lógico e compreensível em uma extensão muito maior do que muitas outras ciências com as quais fomos e estamos sendo tratados.
Não estou dizendo que essa ciência é extremamente útil. Para não ir muito longe com um exemplo, vou falar sobre o habitual I-beam, que pode ser encontrado em qualquer lugar. A forma do I-beam são trilhos ferroviários e vigas de suporte em casas e pontes. I-beam é um dos perfis de aço laminados mais populares.
De onde vem o nome "tee duplo"? "Taurus" é latim para "touro". A viga T, com chifres como um touro, tem a forma da letra P de diâmetro, e a viga I tem a forma da letra H e “chifres" em ambas as direções, como se dois touros se encontrassem.
Um perfil tão incomum não foi escolhido em vão. O fato é que, de acordo com os cálculos, quando uma viga sólida é dobrada, as tensões do material nela contida são distribuídas ao longo do eixo central. A magnitude da tensão é proporcional à distância deste eixo. Quanto mais próximo do eixo central da viga, menor a tensão de cisalhamento. Portanto, é economicamente vantajoso simplesmente remover aquela parte da viga que carrega uma carga muito pequena ou que não sofre nenhuma carga. O que está sendo feito. As vigas I de aço macio são produzidas em grandes quantidades e em uma ampla variedade de tamanhos. A produção de uma viga I requer quase metade da quantidade de metal. Ao mesmo tempo, essa viga é quase sete vezes mais forte e tem rigidez mais de 30 vezes maior que uma viga quadrada.
Como você pode ver, o conhecimento da resistência dos materiais nos permite calcular corretamente a resistência de qualquer estrutura e evitar, sempre que possível, gastos excessivos de materiais.