Profiiliputkia käytetään laajalti yksityisissä ja teollisuusrakennuksissa. Niistä luoda portaat, kasvihuoneet, autotallit, ulkorakennukset, mainostaulut. Mallit eivät ole pelkästään klassisia suorakaiteen muotoisia, vaan niillä voi olla myös monipuolisin kokoonpano. Siksi on erittäin tärkeää laskea oikein suurin sallittu putken taivutus. Tämä antaa rakennukselle lujuuden, kestävyyden ja mahdollistaa alkuperäisen muodon säilymisen.
Valmistettaessa rakenteita profiiliputkesta, sitä ei saa taivuttaa ”silmämääräisesti” - on tehtävä asianmukaiset laskelmat
Sisältö
Muotoiltujen putkimaisten tuotteiden ominaisuudet ja ominaisuudet
On tapana nimetä putket, joiden poikkileikkaus eroaa pyöreästä. Yleisimmät vaihtoehdot ovat neliö- ja suorakulmaiset tuotteet. Ne ovat erityisen suosittuja sillä perusteella, että niiden perusteella luodulla lopullisella mallilla on suhteellisen pieni paino. Lisäksi! Erityisen muodonsa vuoksi putkielementtien kiinnitys erilaisiin pintoihin ja toisiinsa yksinkertaistuu huomattavasti.
Nämä rakennusalan tuotteet on valmistettu monenlaisista seoksista ja metalleista. Useimmiten käytetään kuitenkin matalametalliseoksesta ja hiiliteräksestä valmistettuja profiiliputkia. Jokaiselle metalleille on ominaista sellainen luonnollinen laatu kuin vastuspiste. Se voi olla sekä suurin että vähimmäisarvo. Erityisesti ensimmäinen aiheuttaa rakennettujen rakenteiden muodonmuutoksen, johtaa liiallisuuksiin, mikä voi johtaa piikkeihin.
Taivutettaessa on tärkeää ottaa huomioon sellaiset ominaisuudet kuin tuotetyyppi ja sen tiheys, poikkileikkaus, koko, samoin kuin materiaalin taipuisuus ja jäykkyys. Tietäen kaikki nämä metallin ominaisuudet, urakoitsija pystyy ymmärtämään, kuinka rakenne käyttäytyy käytön aikana.
Lisäksi on muistettava, että kun tuotetta taivutetaan, sen sisäosat puristuvat, mikä johtaa niiden tiheyden lisääntymiseen ja koon pienenemiseen. Ulomman kerroksen pituus kasvaa vastaavasti, se venyy enemmän, mutta vähemmän tiheäksi. Lisäksi keskiosien alkuperäiset ominaisuudet säilyvät jopa prosessin lopussa.
Putkea taivuttaessa on otettava huomioon sen materiaalin ominaisuudet, josta se on valmistettu, sen mitat ja seinämän paksuus
Tärkeä! Jännitys putken profiilin taivutuksen aikana esiintyy välttämättä jopa tuotesegmenteissä niin pitkälle kuin mahdollista neutraalialueelta. Erityisen korkea paine kokee kerroksia, jotka sijaitsevat yllä mainitun neutraalivyöhykkeen välittömässä läheisyydessä.
Kuinka materiaalin lujuus vaikuttaa sallittuihin taivutussäteisiin?
Maamme alueella toimivat GOST-laitteet säätelevät riittävän yksityiskohtaisesti putken taivutuslujuuden laskennassa käytettyjen elementtien ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Ensinnäkin tässä yhteydessä tarkastellaan minimisädettä, jonka verran on mahdollista taivuttaa muotoiltua putkimaista tuotetta. Se riippuu taivutusolosuhteista. Jos tämä toimenpide suoritetaan kuumentamalla tai putken onkalon täyttöä hiekalla, ulkohalkaisijan arvo alkaa arvosta 3,5 DN (DN tarkoittaa ehdollista läpimenoa).
Jos urakoitsija voi käyttää erikoislaitteita (esimerkiksi putken taivutuskonetta), joiden avulla voit suorittaa tarvittavat toimenpiteet ilman lämmitystä tai muita lisätoimenpiteitä, vähimmäishalkaisija on 4 DN.
Jos on tarpeen suorittaa riittävän terävä taivutus, halkaisijan tulee olla vähintään 10 DN, koska tämä toimenpide suoritetaan muilla menetelmillä, lähinnä korkeissa lämpötiloissa.
Tietysti valtionstandardien tarjoamia arvoja voidaan pienentää hieman, mutta silloin on tarpeen laskea profiiliputki taivutusta varten huolellisesti. Poikkeamat GOST: sta ovat mahdollisia, jos käytetyn taivutusmenetelmän avulla seinämän paksuuden muutos taataan alkuperäisestä 15 prosentilla. Vasta sitten voit olla varma, että pienemmillä arvoilla taivuttamalla ei ole merkittävää vaikutusta rakenteen lujuuteen tulevaisuudessa.
Putki on mahdollista taivuttaa sitä varten sallittuun suurimpaan säteeseen vain erityisen koneen tai laitteen avulla
Mitä kaavoja ja taulukoita käytetään
Putken taivutuslujuuden oikean laskennan kannalta on tarpeen selvittää osan pituus. Tämä tehdään seuraavan kaavan mukaan:
D = 0,0175 × P × Y + p1, missä
D on työkappaleen pituus; P on putken taivutussäde (mm); Y on vaadittu taivutuskulma; p1 on etäisyys työkappaleen pitämiseen vaadittaessa, kun käytetään erikoislaitteita.
Seuraavaksi arvioimme ehdotetun taivutusosan suuruutta tämän kaavan mukaan:
D1 = π × Y / 180 (P + DN / 2), missä
D1 - taivutetun osan pituus; π on tunnettu matemaattinen vakio; Y - taivutuskulma (astetta); DN - halkaisija putken ulkopinnalla (mm).
GOST: t nro 617/90 ja nro 494/90 sisältävät pääominaisuuksien pienimmät arvot, joiden perusteella profiiliputkituotteen vahvuus taivutuksessa lasketaan.
Hyvä tietää! Tämä lähestymistapa - vähimmäisarvojen säätely - tarjoaa päällikön mukavuuden ja suurimman turvallisuuden töitä suoritettaessa ja tietysti erityisesti messinki- ja kupariprofiileista valmistettujen rakenteiden käytön aikana.
Putken taivutuslujuuden laskennassa käytetyt pääominaisuudet on esitetty alla olevassa taulukossa.
pöytä 1
| Pienin taivutussäde | Minimi vapaa pituus | Ulkohalkaisija |
| 90 | 60 | 30 |
| 72 | 55 | 24 |
| 36 | 50 | 18 |
| 30 | 45 | 15 |
| 24 | 35 | 12 |
| 20 | 30 | 10 |
| 16 | 25 | 8 |
| 12 | 18 | 6 |
| 8 | 12 | 4 |
| 6 | 10 | 3 |
Tämän taulukon tiedot koskevat putkimaisia messinki- ja kuparituotteita. Ja teräksestä tehdyn profiiliputken taivutuskuorman laskeminen suoritetaan alla olevien tietojen (GOST nro 3263/75) mukaisesti.
taulukko 2
| Putken koko | Vapaa pituus (vähintään) | Pienin taivutussäde | ||||
| Ehdollinen pass | Ulkohalkaisija | Kuuma kunto | Kylmä | |||
| 100 | 114 | 230 | 340 | 680 | ||
| 80 | 88,5 | 170 | 265 | 530 | ||
| 65 | 75,5 | 150 | 225 | 450 | ||
| 50 | 60 | 120 | 180 | 360 | ||
| 40 | 48 | 100 | 150 | 290 | ||
| 32 | 42,3 | 85 | 130 | 250 | ||
| 25 | 33,5 | 70 | 100 | 200 | ||
| 20 | 26,8 | 55 | 80 | 160 | ||
| 15 | 21,3 | 50 | 65 | 130 | ||
| 10 | 17 | 45 | 50 | 100 | ||
| 8 | 13,5 | 40 | 40 | 80 | ||
Pääparametreja, jotka on otettava huomioon taivutuskuormitusta määritettäessä, ovat seinämän paksuus ja työkappaleen halkaisija. Näiden kahden indikaattorin korrelaatio esitetään seuraavassa taulukossa. Muuten sen sisältämiä tietoja voidaan käyttää pyöreän poikkileikkauksen omaavan putken kuorman laskemiseen.
Taulukko 3
| Halkaisija (mm) | Taivutussäde (minimi) seinämän paksuuden suhteen | |
| Paksuus on yli 2 mm | Paksuus alle 2 mm | |
| 60/140 | 5D | 7D |
| 35/60 | 4D | 6D |
| 20/35 | 3D | 5D |
| 5/20 | 3D | 4D |
On vielä yksi asia sanottava. Erilaisia Internetissä olevia online-laskimia kehotetaan korvaamaan kyseisen tyypin kuormitus manuaalisesti. Ne toimivat niissä vahvistettujen kaavojen mukaisesti, suuntautuneina erilaisiin putkituotteiden näytteisiin. Nykyaikaisen online-laskimen sovellusalue on erittäin laaja: alkaen yksinkertaisimmasta pyöreän putken laskemisesta taipumista varten ja päättyen profiiliputken kuorman laskemiseen, kun se on taivutettu.
Putkien muodonmuutos mutteessa on joskus väistämätöntä, mutta se voi heikentää valmiin rakenteen suorituskykyä
Taivutusprosessi
Mahdolliset muodonmuutokset johtavat profiiliputken kantokyvyn heikkenemiseen, ja siihen liittyy pitkittyneiden rasitusten esiintyminen sen seinämissä. Sisäkerroksessa metallin puristuksen vuoksi tiheys kasvaa, ja ulkopinnan jännitys päinvastoin pienentää tämän indikaattorin arvoa. Myös poikkileikkauksen muoto muuttuu odotetusti. Näiden tekijöiden yhdistelmä johtaa siihen, että rakenteen kantokyky mutkissa vähenee merkittävästi. Tämä pätee pyöreään putkeen, samoin kuin suorakaiteen ja neliön muotoisiin putkituotteisiin. Lisäksi kahden viimeisen osalta tämä ilmiö ei ole niin selvä kuin pyöreän poikkileikkauksen omaavan putken kohdalla.
Joka tapauksessa vaaditaan kuitenkin huolellinen lähestymistapa työkappaleen taivutuksen aikana kohdistetun kuormitusasteen arvioimiseksi. Tällöin siihen ei tule tarpeettomia vikoja ja kaarevuuksia. Funktionaalisen tarkoituksen kannalta tämä koskee ensinnäkin pyöreitä putkia, joista tehdään taivutuksia vesijohtojärjestelmiin.
Hyvä tietää! Muodostuneet taitokset johtavat tukkeisiin, lisäävät kuljetetun nesteen vastustusta ja vähentävät työväliaineen läpäisevyyttä.
Tästä syystä osittain, jonka halkaisija on enintään 20 mm, soikean muodonmuutoksen aste ei saisi ylittää 15 prosenttia. Halkaisijan kasvaessa tämän indikaattorin arvo laskee 12,5 prosenttiin. Samoja numeroita käytetään myös määrittämään optimaalinen kuormitus profiilin poikkileikkauksen omaavan putken taipumasta, ja yllä olevat halkaisijat viittaavat ympyrän suorakulmioon (a) tai neliöön (a), joka on kuvattu / kuvattu ympärillä.
Sovelta Hooken lakia
Putkimaisen tuotteen taivutuslujuuden laskenta pienenee Hooken lain mukaan yksinkertaisella määrittämällä tutkittavan rakennepisteen enimmäisjännitysarvo. Tässä tapauksessa on tärkeää pohtia, mistä materiaalista profiili on tehty, koska jokaiselle niistä on ominaista oma stressi-indikaattorinsa.
Hooken lain mukaan elastinen voima on suorassa suhteessa muodonmuutosasteeseen. Laskennassa käytetään yleensä seuraavaa kaavaa:
H = P / V, missä
N on jännite; P on käyrän suuruus käytetyn voiman akselia pitkin; V on taivutusvastuksen arvo, joka otetaan edellä mainittua akselia pitkin.
Putkia taivitettaessa on muistettava, että työkappaleen kuormitus ei saa olla liian voimakas, muuten putki yksinkertaisesti räjähtää
Vastuksen normaaliarvon määrittäminen sisältyy sen henkilön päätehtäviin, joka on päättänyt pystyttää rakenteen profiilista. Ja kaavan käyttö putkeen vaikuttavan optimaalisen voimatason laskemiseen edellyttää tulosten oikeellisuuden tarkistamista. Tätä varten sinun on tiedettävä joukko sääntöjä ja tietenkin noudatettava niitä. Ne on muotoiltu lyhyesti seuraavasti:
- Ennen laskelmien jatkamista on tarpeen piirtää ainakin luonnos tulevaisuuden suunnittelusta. Joten olet vakuutettu virheiltä, jotka johtuvat rakenteen muodon väärinkäsityksestä;
- rakennuksen toimintaa estävän profiilin muodonmuutoksen tai tuhoutumisen estämiseksi on otettava huomioon sen valmistusmateriaali ja seinämän paksuus;
- Laskettuaan putken taivutuslujuuden on tarpeen tutkia tulokset huolellisesti. Ne eivät saa ylittää enimmäisarvoja.
Perussääntö on: tee laskelmat hitaasti, tarkasti, tarkasti. Käytä sopivia kaavoja kussakin vaiheessa, älä säädä arvoja itsellesi hyödyllisiin arvoihin.
