Beregning af et profilrør til bøjning: for hvad og hvordan foretages sådanne beregninger

Profilrør bruges i vid udstrækning i privat og industriel konstruktion. Fra dem oprette arbors, drivhuse, garager, udhus, reklametavler. Design er ikke kun klassiske rektangulære, men kan også have den mest forskellige konfiguration. Derfor er det meget vigtigt at beregne den maksimalt tilladte rørbøjning korrekt. Dette giver bygningen styrke, holdbarhed og giver mulighed for at bevare sin oprindelige form.

Ved fremstilling af konstruktioner fra et profilrør må det ikke bøjes "ved øje" - passende beregninger skal foretages

Egenskaber og egenskaber ved formede rørformede produkter

Det er sædvanligt at navngive rør som rør, hvis tværsnit adskiller sig fra runde. De mest almindelige muligheder er firkantede og rektangulære produkter. De er især populære med det faktum, at det endelige design, der er oprettet på deres basis, har en relativt lav vægt. I øvrigt! På grund af dens specifikke form er fastgørelsen af ​​rørelementerne til forskellige overflader og til hinanden meget forenklet.

Disse byggeprodukter er lavet af en lang række legeringer og metaller. Imidlertid anvendes oftest profilrør lavet af lavlegeret og carbonstål. Hvert metal er kendetegnet ved en sådan naturlig kvalitet som et modstandspunkt. Det kan være både maksimum og minimum. Den første, især forårsager deformation af de konstruerede strukturer, fører til overskridelser, hvilket kan resultere i knæ.

Ved bøjning er det vigtigt at tage hensyn til egenskaber som produkttypen og dens densitet, tværsnit, størrelse samt materialets fleksibilitet og dets stivhed. Ved at kende alle disse egenskaber ved metallet, vil entreprenøren være i stand til at forstå, hvordan strukturen vil opføre sig under drift.

Derudover skal det huskes, at når produktet er bøjet, komprimeres dets indre dele, hvilket fører til en stigning i deres densitet og et fald i størrelse. Længden af ​​det ydre lag øges tilsvarende, det bliver mere strakt, men mindre tæt. Desuden bevares de indledende egenskaber ved midterste sektioner, selv ved afslutningen af ​​processen.

Ved bøjning af et rør er det nødvendigt at tage hensyn til egenskaberne for det materiale, det er lavet af, dets dimensioner og vægtykkelse

Vigtig! Spænding under bøjning af rørprofilen vil nødvendigvis forekomme selv i produktsegmenterne så langt som muligt fra den neutrale zone. Specielt højt tryk vil opleve lag beliggende i umiddelbar nærhed af ovennævnte neutrale zone.

Hvordan påvirker materialestyrken tilladte bøjningsradier?

GOST'erne, der opererer på vores lands territorium, regulerer i tilstrækkelig detaljer egenskaber og egenskaber for de elementer, der bruges til beregning af rørets bøjningsstyrke. For det første overvejer vi i denne sammenhæng den minimale radius, hvormed det er tilladt at bøje et formet rørformet produkt. Det afhænger af bøjningsforholdene. Hvis denne procedure udføres med opvarmning eller med pakning af rørhulrummet med sand, starter værdien af ​​den udvendige diameter ved 3,5 DN (DN refererer til et betinget pass).

I tilfælde, hvor entreprenøren kan bruge specialudstyr (for eksempel en rørbøjningsmaskine), der giver dig mulighed for at udføre sekvensen af ​​nødvendige operationer uden opvarmning eller andre yderligere foranstaltninger, er minimumdiameteren 4 DN.

Hvis det er nødvendigt at udføre en tilstrækkelig skarp bøjning, skal diameteren være mindst 10 DN, da denne procedure udføres ved andre metoder, hovedsageligt ved høje temperaturer.

Naturligvis kan værdierne, der leveres af tilstandsstandarder, reduceres lidt, men så er det nødvendigt at beregne profilrøret til bøjning meget omhyggeligt. Afvigelser fra GOST er mulige, hvis væggetykkelsen med den anvendte bøjningsmetode garanteres at ændre sig fra originalen med 15%. Først da kan du være sikker på, at bøjning med mindre værdier ikke vil have en betydelig indflydelse på strukturenes styrke i fremtiden.

Det er kun muligt at bøje røret til den maksimalt tilladte radius for det ved hjælp af en speciel maskine eller enhed

Hvilke formler og tabeller bruges

For den korrekte beregning af rørets bøjningsstyrke er det nødvendigt at finde ud af delens længde. Dette gøres i henhold til følgende formel:

D = 0,0175 × P × Y + p1, hvor

D er emnets længde; P er rørets bøjningsradius (mm); Y er den krævede bøjningsvinkel; p1 er den afstand, der skal holdes på arbejdsemnet, når du bruger specielt udstyr.

Dernæst vurderer vi størrelsen på det foreslåede bøjningssektion i henhold til denne formel:

D1 = π × Y / 180 (P + DN / 2), hvor

D1 - længden af ​​det bøjede afsnit; π er en kendt matematisk konstant; Y - bøjningsvinkel (grader); DN - diameter på rørets ydre overflade (mm).

GOSTs nr. 617/90 og nr. 494/90 indeholder de mindste værdier af de vigtigste egenskaber, på grundlag af hvilken styrken af ​​profilrørproduktet i bøjning beregnes.

Godt at vide! Denne tilgang - regulering af minimumsværdier - giver behageligheden af ​​mesteren såvel som den største sikkerhed ved udførelse af arbejde og selvfølgelig, når man betjener strukturer, især konstrueret af messing- og kobberprofiler.

De vigtigste egenskaber, der bruges til beregning af rørets bøjningsstyrke, er angivet i nedenstående tabel.

tabel 1

Dataene i denne tabel er for rørformet messing og kobberprodukter. Og beregningen af ​​bøjningsbelastningen på profilrøret af stål foretages i overensstemmelse med nedenstående data (GOST nr. 3263/75).

tabel 2

De vigtigste parametre, der skal tages i betragtning, når man bestemmer bøjningsbelastningen, inkluderer vægtykkelse og diameter på arbejdsemnet. Sammenhængen mellem disse to indikatorer er præsenteret i den næste tabel. Forresten, informationerne i den kan bruges til at beregne belastningen på røret med cirkulært tværsnit.

Tabel 3

Der er endnu en ting, der skal siges. Forskellige online regnemaskiner, der findes på Internettet, opfordres til at erstatte den manuelle beregning af belastningen af ​​den pågældende type. De fungerer i overensstemmelse med de formler, der er fastlagt i dem, orienteret efter forskellige prøver af rørprodukter. Anvendelsesområdet for en moderne online regnemaskine er meget bred: startende fra den enkleste beregning af et rundt rør til afbøjning og slutter med beregningen af ​​belastningen på profilrøret, når det er bøjet.

Deformering af rørene ved svingen er undertiden uundgåelig, men det kan forringe ydeevnen for den færdige struktur

Bøjningsproces

Enhver deformation fører til et fald i profilrørets bæreevne og ledsages af udseendet af langvarige spændinger på dets vægge. På det indre lag på grund af komprimering af metallet øges densiteten, og på den ydre del reducerer spænding tværtimod værdien af ​​denne indikator. Tværsnitsformen ændres også som forventet. Kombinationen af ​​disse faktorer fører til det faktum, at konstruktionens bæreevne ved svingen reduceres markant. Dette gælder for et rundt rør såvel som for et rektangulært og firkantet rørprodukt. Desuden er dette fænomen for de to sidste ikke så udtalt end for et rør med et cirkulært tværsnit.

Under alle omstændigheder kræves der dog en omhyggelig tilgang til vurdering af graden af ​​påført belastning under bøjning af emnet. Derefter vises unødvendige fejl og krumninger ikke på den. Set ud fra det funktionelle formål drejer det sig først og fremmest om runde rør, hvorfra der er lavet bøjninger til vandforsyningssystemer.

Godt at vide! De dannede folder fører til blokeringer, øger modstanden for det transporterede fluid og reducerer permeabiliteten af ​​arbejdsmediet.

Derfor bør graden af ​​oval deformation for en del med en diameter på op til 20 mm ikke overstige 15 procent. Med en stigning i diameter falder værdien af ​​denne indikator til niveauet 12,5 procent. De samme numre bruges også til at bestemme den optimale belastning på afbøjningen af ​​et rør med et profiltværsnit, og ovennævnte diametre henviser til rektanglet (a) eller firkantet (a) af den cirkel, der er indskrevet / beskrevet i / omkring.

Anvend Hookes lov

Beregningen af ​​bøjningsstyrken for et rørformet produkt reduceres ifølge Hookes lov til en enkel bestemmelse af den maksimale spændingsværdi for det strukturelle punkt, der undersøges. I dette tilfælde er det vigtigt at overveje hvilket materiale profilen er lavet af, da hver af dem er kendetegnet ved sin egen stressindikator.

I henhold til Hookes lov er den elastiske kraft i direkte forhold til graden af ​​deformation. Generelt bruges følgende formel til beregninger:

H = P / V, hvor

N er spændingen; P er bøjningens størrelse langs aksen for den påførte kraft; V er værdien af ​​bøjemodstanden, der tages langs ovennævnte akse.

Ved bøjning af rør skal det huskes, at belastningen på emnet ikke skal være for stærk, ellers vil røret simpelthen sprænge

Bestemmelse af den normale værdi af modstand er inkluderet i cirklen med hovedopgaverne for den person, der tog beslutningen om at opføre strukturen fra profilen. Og brugen af ​​formlen til beregning af det optimale niveau af kraft, der virker på røret, indebærer verificering af rigtigheden af ​​resultaterne. For at gøre dette skal du kende en række regler og selvfølgelig følge dem. De er kort formuleret som følger:

• Før man fortsætter med beregningerne, er det nødvendigt at tegne mindst en skitse af det fremtidige design. Så du vil være forsikret mod fejl forårsaget af en misforståelse af formen på strukturen;
• for at forhindre deformation eller ødelæggelse af profilen, som hindrer bygningens drift, skal der tages hensyn til materialet til fremstilling og vægtykkelse;
• Når man har beregnet rørets bøjningsstyrke, er det nødvendigt at undersøge resultaterne omhyggeligt. De må ikke overskride maksimumværdierne.

Den grundlæggende regel er: Gør beregningerne langsomt, nøjagtigt, nøjagtigt. Brug passende formler på hvert trin, juster ikke værdierne til dem, der er gavnlige for dig selv.