Izračun profilne cevi: masa in upogibanje

Kako ugotoviti, koliko teče meter kvadratne ali pravokotne cevi? Kako izračunati obremenitev profilne cevi znane velikosti? Poskusimo najti najpreprostejše odgovore na ta vprašanja.

Pred začetkom gradnje morajo biti natančni izračuni.

Zakaj jo potrebuješ?

Zakaj morate vedeti maso števca profila izdelka?

Obstajata dva glavna motiva.

  1. Pri gradnji kovinskih konstrukcij nekateri elementi izvajajo pritisk na druge z lastno težo skupaj s koristnim nosilcem.. Recimo, pregradna stena v industrijski zgradbi postavlja obremenitve na tramove, mostove na stolpce in tako naprej. Pri izračunavanju trdnosti konstrukcij je treba upoštevati to obremenitev.
  2. Poleg tega je najem na metallobaz, ki ga ne prodaja meter, in po teži, in njena cena označena na tono. Če želite preračunati pogonazh, izračunan pri ustvarjanju projekta, v cenjenih tonah morate vedeti, kolikšen meter tehta za določen odsek in debelino stene.

Pojasnite: natančna masa je seveda odvisna od blagovne znamke; Razlika med različnimi blagovnimi znamkami pa je tako majhna, da je trenutni GOST zanemarjen. Gostota jekla je enaka 7,85 t / m3.

Ko potrebujete izračun na deformaciji? Poskusimo pojasniti z zgledom.

Predstavljajte si, da želite v svoji koči zgraditi balkon z ogrodjem iz valovitih cevi. Odhod balkona, ki ga poznate, tudi ocenjena obremenitev. Tukaj, da bi našli najboljši presek cevi za vlogo nosilnih žarkov, morate poznati metodo za izračun upogibne trdnosti.

Masa

Najenostavnejši način izračuna je zmanjšan na uporabo interneta: kalkulator za izračun teže oblikovanega cevi glede na njegov prerez in debelino stene je težko najti na spletnih straneh številnih proizvajalcev in prodajalcev.

Eden od spletnih kalkulatorjev.

Vendar ne bomo iskali preprostih načinov in poskušali najti alternativne načine za izračune z lastnimi rokami. Pravzaprav sta dva od njih.

Regulatorni dokumenti

Podatki, ki jih potrebujemo, so vsebovani v nacionalnih standardih:

  1. GOST 8645-68 vsebuje vrsto pravokotnih jeklenih cevi.
  2. Za kvadratni odsek, merilnik bo na voljo v GOST 8639-82.

Polne tabele so prevelike za majhen člen, zato bomo kot primer navajali le nekaj vrednosti.

Stran kvadratne cevi, mm Debelina stene mm Teža na meter, kg
15 1.0 0,426
1.5 0,605
20 1.0 0,583
1.5 0,841
2.0 1,075
40 2.0 2.33
2.5 2.85
3.0 3.36
3.5 3.85
4.0 4.30
5.0 5.16
6.0 5.92
Stran A pravokotne cevi, mm Stran V pravokotni cevi, mm Debelina stene mm Teža na meter
25 15 1.0 0,583
1.5 0,841
2.0 1.08
2.5 1.29
30 10 1.0 0,583
1.5 0,841
2.0 1.08
2.5 1.29
3.0 1.48
15 1.0 0,661
1.5 0,959
2.0 1.23
2.5 1.48
3.0 1.71
20 1.0 0,740
1.5 1.08
2.0 1.39
2.5 1.68
3.0 1.95
Nekatere vrednosti, ki niso vključene v naš seznam.

Prosimo, upoštevajte: močno priporočamo, da preberete celotno besedilo dokumentov. Kot bomo izvedeli še naprej, bo polna različica tabel koristna pri nadaljnjih izračunih.

Izračun gostote

Pri nekaterih napakah se lahko izračun teže profilne cevi izvede brez tabele asortimana. Dovolj je poznati vse glavne dimenzije izdelka in gostoto jekla, ki se, kot smo že naučili, domneva, da je v izračunih 7850 kg / m3 ali 7,85 g / cm3.

Navodila za izračun ne bodo povzročala težav za osebo, ki si zapomni osnove geometrije.

  1. Izračunajte površino merilnika proftruby. To je enako produktu oboda (vsota vseh štirih strani) in enote.

Pozor: če želimo doseči rezultat v tonah brez zapletenih preračunov, je bolje, da dimenzije takoj spremenimo v metre.

  1. Podaljšajte površino z debelino stene in dobite količino kovine v tekočem merilniku.
  2. Množimo količino z gostoto jekla, dobimo maso števca.
Profilno profil na plosko ploščo preprosto izračunamo njen volumen in težo.

Na primer, izračunamo za pravokotni del 180x150 s debelino stene 12,0 mm.

  1. Površina bo enaka (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) x 1 = 0,66 m2.
  2. Prostornina je 0,66 m2 x 0,012 m = 0,00792 m3.
  3. Teža - 0.00792h7850 = 62.172 kg.

Rezultat je nekoliko drugačen od tistega, ki je predpisan v GOST (55,71 kg), ker se pri razstavljanju prave trgovske cevi v plosko gredo opazijo tanjšanja, kjer so bili njegovi vzdolžni robovi. Napaka bo manjša, tanjša bo stena in večja je velikost preseka.

Trdna trdnost

Kako se izračuna moč jakosti?

V našem primeru sta dve formuli pomembni:

  1. M = F * L, kjer je M upogibni moment, F je sila, uporabljena na profil, izmerjena v kilogramih (kgf), L pa ročica v centimetrih. Na primer, za zloglasni balkon velikosti 1 metra s tremi ljudmi, ki stoji na robu s skupno težo 250 kg, bo upogibni moment enak 250 kgf x 100 cm = 25000 kgf * cm.
Primer je precej pogoj: v realnih razmerah upogibna obremenitev na žarkih poskuša nadomestiti druge strukturne elemente, ki jih vidimo na fotografiji.
  1. M / W = R, kjer je R jakost jeklenega razreda, W pa trenutek upornosti preseka.

Očitno je, da sta parametra R in W konstante, ki jih je treba najti nekje. Bomo poskušali poenostaviti nalogo bralca:

Jekleni razred Trdnost (R), kgf / cm2
St3 2100
St4 2100
St5 2300
14G2 2900
15GS 2900
10G2S 2900
10G2SD 2900
15HSND 2900
10HSND 3400

Drugi parameter - trenutek upora - se nahaja v istih tabelah asortimenta v GOST 8645-68 in 8639-82. Tako je za cev z odsekom 180x150 s debelino stene 12 mm vzdolž osi A (ob širši strani) to 346,0 cm3 in vzdolž osi B 310,8 cm3.

Poskusimo si izbrati velikost cevi za naš balkon z obremenitvijo 250 kg in odhodom 1 metra na podlagi naslednjih pogojev:

  • Breme pade samo na eno od nosilnih profesionalnih cevi (trije so nameščeni tako, da njihova teža ni razporejena po sosednjih žarkih).
  • Material, uporabljen pri izdelavi nosilnega okvirja na balkonu cevi - jeklo St4.
Sestava jeklenih razredov.

Torej, nadaljujemo z izračuni.

  1. 25.000 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 / W. Trenutek upora torej ne sme biti manjši od 25.000 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 11,9 cm3.
  2. Zdaj ostaja le, da izberete cev z ustrezno vrednostjo W v tabeli asortimana. S kvadratnim prečnim prerezom je ta pogoj izpolnjen zlasti za velikosti 50x6 in 60x3.5.

Opomba: ugotovili smo najmanjše mere, pri katerih lahko žarek vzdrži ustrezno obremenitev; hkrati pa so zanemarili varnostno stopnjo (na primer, če nekdo iz hipotetičnih obiskovalcev balkona skoči), lastno težo balkona in obrabo okvirja s korozijo. V praksi so ti dejavniki do trenutka upora višji vsaj trikrat.

Kot lahko vidite, je zanemarjanje meje varnosti nevarno.

Zaključek

Upamo, da bralca ne bolečine z obilo suhih števil in izračunanih nalog. Kot ponavadi, dodatne informacije najdete v videoposnetku v tem članku. Uspehi!

Dodaj komentar