Calcularea conductei de profil: masă și îndoire

Cum de a afla cât de mult este necesar un contor de pătrat sau dreptunghiular? Cum se calculează sarcina pe conducta de profil cu o dimensiune cunoscută? Să încercăm să găsim cele mai simple răspunsuri la aceste întrebări.

De ce aveți nevoie de el?

De ce trebuie să cunoașteți masa unui metru curent al unui produs profilat?

Există două motive principale.

1. În construcția structurilor metalice, unele elemente presează pe altele cu greutatea lor proprie, împreună cu sarcina utilă.. Spune, peretele despărțitor dintr-o clădire industrială pune o sarcină asupra grinzilor, a grinzii de pod din coloane și așa mai departe. Această sarcină trebuie luată în considerare la calcularea rezistenței structurilor.
2. În plus, închirierea la metallobaz care nu este vândută de către metru și în funcție de greutate și prețul său este indicat pe tonă. Pentru a recalcula pogonazul, calculat la crearea proiectului, în tonul de prețuri, trebuie să știți cât de mult cântărește contorul pentru o anumită secțiune și grosimea peretelui.

Să clarificăm: masa exactă, de asemenea, desigur, depinde de marcă; Cu toate acestea, diferența dintre diferite mărci este atât de mică încât actuala GOST este neglijată. Densitatea oțelului este egală cu 7,85 t / m3.

Când aveți nevoie de un calcul al deformării? Să încercăm să explicăm cu un exemplu.

Imaginați-vă că doriți să construiți în cabana dvs. un balcon cu un cadru din tuburi ondulate. Plecarea balconului pe care îl știi, încărcătura estimată - de asemenea. Aici, pentru a găsi secțiunea transversală optimă a conductei pentru rolul grinzilor, trebuie să cunoașteți metoda de calcul a rezistenței la încovoiere.

greutate

Cea mai simplă metodă de calcul este redusă la utilizarea internetului: un calculator pentru calcularea greutății unui tub profilat, în funcție de secțiunea transversală și grosimea peretelui, este ușor de găsit pe site-urile multor producători și vânzători.

Cu toate acestea, nu vom căuta modalități ușoare și vom încerca să găsim modalități alternative de a face calculele cu mâinile noastre. De fapt, sunt două.

Documentele de reglementare

Datele de care avem nevoie sunt conținute în standardele naționale:

1. GOST 8645-68 conține o gamă de țevi de oțel dreptunghiulare.
2. Pentru o secțiune pătrată, un indicator va fi găsit în GOST 8639-82.

Tabelele complete sunt prea mari pentru un articol mic, deci vom da doar câteva valori ca exemplu.

Rețineți: vă recomandăm cu insistență să citiți textul integral al documentelor. Așa cum vom afla mai departe, versiunea completă a tabelelor va fi utilă în calcule ulterioare.

Calculul densității

Cu o anumită eroare, calculul greutății țevii de profil poate fi efectuat fără tabele ale sortimentului. Este suficient să cunoaștem toate dimensiunile principale ale produsului și densitatea oțelului, care, după cum am aflat deja, se presupune a fi egală cu 7850 kg / m3 sau 7,85 g / cm3 în calcule.

Instrucțiunile pentru calcul nu vor provoca dificultăți oricărei persoane care își amintește elementele de bază ale geometriei.

1. Calculați aria suprafeței profilului contorului. Ea este egală cu produsul perimetrului (suma tuturor celor patru laturi) și a unității.

Atenție: pentru a obține rezultatul în tone fără recalculații complicate, este mai bine să transformați imediat dimensiunile în metri.

1. Înmulțiți suprafața cu grosimea peretelui și obțineți volumul metalului în contorul de funcționare.
2. Înmulțind volumul cu densitatea oțelului, obținem masa contorului.

Să presupunem, de exemplu, efectuarea calculului pentru o secțiune dreptunghiulară 180x150 cu o grosime a peretelui de 12,0 mm.

1. Suprafața va fi egală (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) x 1 = 0,66 m2.
2. Volumul este de 0,66 m2 x 0,012 m = 0,00792 m3.
3. Greutate - 0,00792x7850 = 62,172 kg.

Rezultatul este oarecum diferit de cel prescris în GOST (55,71 kg), datorită faptului că atunci când desfășurați o țeavă de comerț real într-un țagle plat, vom obține o subțiere vizibilă acolo unde sunt margini longitudinale. Eroarea va fi mai mică, cu cât este mai subțire peretele și cu atât este mai mare dimensiunea secțiunii.

Rezistența la încovoiere

Cum se calculează rezistența unui tub de îndoire?

În cazul nostru, două formule sunt relevante:

1. M = F * L, unde M este momentul de încovoiere, F este forța aplicată profilului, măsurată în kilograme (kgf), iar L este brațul pârghiei în centimetri. De exemplu, pentru balconul notoriu de 1 metru lățime, cu trei persoane stând pe margine, cu o greutate totală de 250 kg, momentul de încovoiere va fi egal cu 250 kgf x 100 cm = 25000 kgf * cm.

1. M / W = R, unde R este puterea oțelului și W este momentul rezistenței secțiunii.

Evident, parametrii R și W sunt constante care trebuie găsite undeva. Vom încerca să simplificăm sarcina cititorului:

Al doilea parametru - momentul rezistenței - se găsește în aceleași tabele ale sortimentului din GOST 8645-68 și 8639-82. Astfel, pentru o conductă cu o secțiune de 180x150 cu o grosime a peretelui de 12 mm de-a lungul axei A (de-a lungul laturii mai mari), va fi de 346,0 cm3, iar de-a lungul axei B - 310,8 cm3.

Să încercăm să alegem o dimensiune a conductei pentru balconul nostru cu o sarcină de 250 kg și o plecare de 1 metru, în funcție de următoarele condiții:

• Sarcina se încadrează numai pe una dintre conductele profesionale (trei persoane sunt poziționate astfel încât greutatea lor nu este distribuită pe grinzile vecine).
• Materialul utilizat la fabricarea cadrului de susținere al balconului țevilor - oțel St4.

Deci, să mergem la calcule.

1. 25.000 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 / W. Momentul de rezistență, prin urmare, nu trebuie să fie mai mic de 25.000 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 11.9 cm3.
2. Acum rămâne să alegeți o țeavă cu valoarea corespunzătoare W din tabelul sortimentului. Cu o secțiune pătrată, această condiție este îndeplinită, în special pentru dimensiunile 50x6 și 60x3,5.

Notă: am găsit dimensiunile minime la care fasciculul poate suporta sarcina corespunzătoare; în același timp, au neglijat marja de siguranță (de exemplu, în cazul în care cineva de la vizitatorii ipotetici ai balconului se ridică), greutatea proprie a balconului și uzura cadrului prin coroziune. În practică, acești factori sunt egalizați cel puțin de trei ori până în momentul rezistenței.

concluzie

Sperăm că nu au învățat cititorul cu o mulțime de numere uscate și sarcini calculate. Ca de obicei, informații suplimentare pot fi găsite în videoclipul din acest articol. Mult noroc!