Výpočet profilového potrubí: hmotnost a ohýbání

Jak zjistit, kolik měřicího přístroje čtvercového nebo obdélníkového potrubí? Jak vypočítat zatížení profilové trubky známé velikosti? Pokusíme se najít ty nejjednodušší odpovědi na tyto otázky.

Proč to potřebujete?

Proč potřebujete znát hmotu běžného metru profilového produktu?

Existují dva hlavní motivy.

1. Při konstrukci kovových konstrukcí některé prvky tlačí na ostatní s vlastní hmotností spolu s užitečným zatížením.. Řekněme, že dělicí stěna v průmyslové budově přenáší zatížení na nosníky, mostové vazníky na sloupky a tak dále. Tato zátěž musí být brána v úvahu při výpočtu pevnosti konstrukcí.
2. Kromě toho je pronájem za metallobaz, který nebyl prodáván metrem, a jeho hmotnost, a jeho cena je uvedena na tunu. Chcete-li přepočítat pogonazh, vypočtený při vytváření projektu, v ceněných tunách, potřebujete vědět, kolik měří váhu pro konkrétní sekci a tloušťku stěny.

Ujasňme si, že přesná hmotnost samozřejmě závisí na značce; Rozdíl mezi různými značkami je však tak malý, že současná GOST je opomíjena. Hustota oceli se rovná 7,85 t / m3.

Když potřebujete výpočet na průhybu? Pokusme se vysvětlit příkladem.

Představte si, že chcete ve své chatě postavit balkon s rámem z vlnitých trubek. Odjezd z balkonu znáte, odhadované zatížení - také. Zde, abyste zjistili optimální průřez potrubí pro úlohu nosných nosníků, potřebujete znát metodu výpočtu pevnosti v ohybu.

Mass

Nejjednodušší metoda výpočtu je omezena na používání internetu: kalkulačka pro výpočet hmotnosti tvarované trubky v závislosti na průřezu a tloušťce stěny se snadno nachází na internetových stránkách mnoha výrobců a prodejců.

Nebudeme však hledat jednoduché způsoby a pokusíme se najít alternativní způsoby, jak provádět výpočty vlastními rukama. Ve skutečnosti jsou to dva.

Regulační dokumenty

Údaje, které potřebujeme, jsou obsaženy v národních normách:

1. GOST 8645-68 obsahuje řadu obdélníkových ocelových trubek.
2. U čtvercového úseku se nachází měřidlo v GOST 8639-82.

Celé tabulky jsou pro malý článek příliš velké, takže ukážeme jako příklad jen některé hodnoty.

Upozornění: důrazně doporučujeme, abyste si přečetli celý text dokumentů. Jak se dozvíme dále, plná verze tabulek bude užitečná při dalším výpočtu.

Výpočet hustoty

Při určité chybě lze výpočet hmotnosti profilového potrubí provést bez tabulek sortimentu. Stačí poznat všechny hlavní rozměry výrobku a hustotu oceli, což se, jak jsme se již dozvěděli, předpokládá, že se ve výpočtech rovná 7850 kg / m3 nebo 7,85 g / cm3.

Pokyny pro výpočet nezpůsobí potíže žádné osobě, která si pamatuje základy geometrie.

1. Vypočítejte plochu průměru elektroměru. Je rovno výsledku obvodu (součtu všech čtyř stran) a jednotky.

Pozor: Chcete-li získat výsledek v tunách bez komplikovaných přepočtů, je lepší okamžitě převést rozměry na metry.

1. Vynásobte plochu tloušťkou stěny a zvedněte objem kovu v běžícím měřiči.
2. Vynásobením objemu hustotou oceli získáme hmotnost měřidla.

Projděte například výpočet obdélníkové části 180x150 s tloušťkou stěny 12,0 mm.

1. Plocha bude stejná (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) x 1 = 0,66 m2.
2. Objem je 0,66 m2 x 0,012 m = 0,00792 m3.
3. Hmotnost - 0,00792x7850 = 62,172 kg.

Výsledek je poněkud odlišný od toho, který je předepsán v GOST (55,71 kg), protože při rozvinutí reálného obchodního potrubí do plochého polotovaru získáme zřetelné ztenčení tam, kde jsou jeho podélné hrany. Chyba bude menší, tenčí je stěna a větší velikost sekce.

Pevnost v ohybu

Jak je vypočítána pevnost ohybové trubice?

Pro náš případ jsou důležité dvě vzorce:

1. M = F * L, kde M je ohybový moment, F je síla působící na profil měřená v kilogramech (kgf) a L je rameno páky v centimetrech. Například pro známý 1m široký balkon s třemi lidmi stojícími na okraji o celkové hmotnosti 250 kg bude ohybový moment rovný 250 kgf x 100 cm = 25000 kgf * cm.

1. M / W = R, kde R je pevnost třídy oceli a W je okamžik odporu úseku.

Je zřejmé, že parametry R a W jsou konstanty, které se někde nacházejí. Pokusíme se zjednodušit úkol čtenáře:

Druhý parametr - moment odporu - najdete ve stejných tabulkách sortimentu v GOST 8645-68 a 8639-82. Takže u potrubí s průřezem 180x150 s tloušťkou stěny 12 mm podél osy A (podél širší strany) bude 346,0 cm3 a podél osy B - 310,8 cm3.

Zkuste si vybrat balkon pro náš balkon s nákladem 250 kg a odjezdem 1 metr na základě následujících podmínek:

• Zátěž spadá pouze na jednu z nosných profesionálních trubek (tři osoby jsou umístěny tak, že jejich hmotnost není rozložena na sousedních nosnících).
• Materiál použitý při výrobě nosného rámu na balkoně trubek - ocel St4.

Tak pojďme k výpočtu.

1. 25 000 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 / W. Moment odporu by tedy neměl být menší než 25 000 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 11,9 cm3.
2. Nyní zůstává pouze výběr trubky s odpovídající hodnotou W v tabulce sortimentu. Se čtvercovým průřezem je tento stav splněn, zejména u velikostí 50x6 a 60x3,5.

Poznámka: zjistili jsme, že minimální rozměry, při kterých paprsek vydrží odpovídající zatížení; současně zanedbali bezpečnostní rezervu (například v případě, že někdo z hypotetických návštěvníků balkonu vyskočí), vlastní váhu balkonu a opotřebení rámu korozí. V praxi jsou tyto faktory vyrovnány nejméně třikrát v okamžiku odporu.

Závěr

Doufáme, že se čtenáři neobtěžují množstvím suchých čísel a vypočtených úkolů. Jako obvykle se v tomto článku nacházejí další informace. Úspěchy!