La alta resistencia de la estructura del tubo circular se debe principalmente a su sección transversal circular única, y las razones específicas son las siguientes:
1.Distribución de tensión uniforme: Cuando un tubo circular se somete a fuerzas externas, la fuerza se distribuirá uniformemente a lo largo de la circunferencia, de modo que la tensión en cada punto de la pared del tubo es relativamente consistente y no habrá fenómeno de concentración de estrés. En contraste, las tuberías cuadradas u otras tuberías son propensas a la concentración de estrés en las esquinas y otros lugares, lo que las hace más propensas al daño.
2.Fuerte resistencia a la flexión: La forma transversal del tubo circular le da un gran momento de inercia y módulo de flexión. El momento de inercia es un indicador importante para medir la capacidad de un objeto para resistir la flexión. La sección transversal circular de un tubo circular le permite resistir la deformación de manera más efectiva cuando se somete a fuerzas de flexión, con una mayor resistencia a la flexión. Por ejemplo, en las estructuras del edificio, las columnas de concreto circulares tienen una mejor resistencia a la flexión que las columnas cuadradas cuando se someten a cargas horizontales, como cargas de viento, cargas de terremotos, etc., y pueden soportar mayores momentos de flexión sin falla.
3.Buen rendimiento torsional: La simetría del tubo circular permite que el par se distribuya uniformemente en toda la sección transversal cuando se somete a él, sin causar una concentración significativa de tensión de corte torsional como las secciones transversales no circulares. Esto permite que el tubo circular resistir un mayor par sin torcer, deformación o daño cuando se somete a fuerzas torsionales. En la transmisión mecánica, muchos ejes de transmisión adoptan una estructura de tubo circular, que utiliza su buen rendimiento anti -torsión para transmitir el torque de manera efectiva y garantizar el funcionamiento normal del sistema mecánico.
4.Alta estabilidad de compresión: Cuando se someten a presión axial, las tuberías circulares pueden mantener una buena estabilidad debido a la uniformidad y la simetría de su sección transversal, lo que las hace menos propensas a la inestabilidad local. En comparación con las columnas con secciones transversales cuadradas o rectangulares, las columnas circulares no experimentan inestabilidad de pandeo debido a los bordes afilados o puntos débiles locales de la sección transversal cuando se someten a compresión, lo que puede soportar una mayor presión axial. En las estructuras de soporte de algunos edificios grandes, el uso de columnas de concreto de tubo de acero circular puede utilizar completamente la estabilidad de compresión del tubo circular y la resistencia a la compresión del concreto, mejorando la capacidad de carga y la seguridad de la estructura.
