Beregning av et profilrør for bøyning: for hva og hvordan gjøres slike beregninger

Profilrør er mye brukt i privat og industriell konstruksjon. Fra dem lager arbors, drivhus, garasjer, uthus, reklametavler. Motiver er ikke bare klassiske rektangulære, men kan også ha den mest forskjellige konfigurasjonen. Derfor er det veldig viktig å beregne den maksimalt tillatte rørbøyningen riktig. Dette vil gi bygningen styrke, holdbarhet og vil tillate å opprettholde sin opprinnelige form.

Ved fremstilling av konstruksjoner fra et profilrør, må det ikke bøyes "for øye" - passende beregninger bør gjøres

Egenskaper og funksjoner i formede rørformede produkter

Det er vanlig å navngi rør som rør, hvis tverrsnitt avviker fra runde. De vanligste alternativene er firkantede og rektangulære produkter. De er spesielt populære med det faktum at den endelige designen som er laget på deres basis har en relativt lav vekt. Videre! På grunn av sin spesifikke form, blir festingen av rørelementene til forskjellige overflater og til hverandre forenklet kraftig.

Disse byggeproduktene er laget av et bredt spekter av legeringer og metaller. Profilrør laget av lavlegert og karbonstål brukes imidlertid oftest. Hvert metall er preget av en så naturlig kvalitet som et motstandspunkt. Det kan være både maksimum og minimum. Spesielt den første forårsaker deformasjonen av de konstruerte strukturer, fører til overskudd, noe som kan føre til kinks.

Når du bøyer, er det viktig å ta hensyn til egenskapene som produktets type og dens tetthet, tverrsnitt, størrelse, samt materialets fleksibilitet og stivhet. Når han kjenner til alle disse egenskapene til metallet, vil entreprenøren kunne forstå hvordan strukturen vil oppføre seg under drift.

I tillegg må det huskes at når produktet bøyes, blir dets indre deler komprimert, noe som fører til en økning i deres tetthet og en reduksjon i størrelse. Lengden på det ytre laget øker tilsvarende, det blir mer strukket, men mindre tett. Dessuten, selv ved slutten av prosessen, blir de opprinnelige egenskapene til midtseksjonene bevart.

Når du bøyer et rør, er det nødvendig å ta hensyn til egenskapene til materialet det er laget av, dets dimensjoner og veggtykkelse

Viktig! Spenning under bøyning av rørprofilen vil nødvendigvis forekomme selv i produktsegmentene så langt som mulig fra nøytralsonen. Spesielt høyt trykk vil oppleve lag som ligger i umiddelbar nærhet av ovennevnte nøytrale sone.

Hvordan påvirker materialstyrken tillatte bøyeradier?

GOST-er som opererer på vårt lands territorium regulerer i tilstrekkelig detalj egenskapene og egenskapene til elementene som brukes ved beregning av rørets bøyestyrke. For det første vurderer vi i denne sammenheng den minste radius som det er tillatt å bøye et formet rørformet produkt. Det avhenger av bøyeforholdene. Hvis denne prosedyren utføres med oppvarming eller med fylling av rørhulen med sand, starter verdien på den ytre diameteren ved 3,5 DN (DN betyr en betinget passering).

I tilfelle når entreprenøren kan bruke spesialisert utstyr (for eksempel en rørbøyemaskin) som lar deg utføre sekvensen med nødvendige operasjoner uten oppvarming, eller andre tilleggstiltak, er minimumsdiameteren 4 DN.

Hvis det er nødvendig å utføre en tilstrekkelig skarp sving, bør diameteren være minst 10 DN, siden denne prosedyren vil bli utført ved andre metoder, hovedsakelig ved høye temperaturer.

Naturligvis kan verdiene gitt av statlige standarder reduseres litt, men da er det nødvendig å beregne profilrøret for bøying veldig nøye. Avvik fra GOST er mulig hvis, med den brukte metoden for å bøye, garanteres at veggtykkelsen endres fra originalen med 15%. Først da kan du være sikker på at bøying av mindre verdier ikke vil ha en betydelig innvirkning på styrken til strukturen i fremtiden.

Det er mulig å bøye røret til den maksimalt tillatte radius for det bare ved hjelp av en spesiell maskin eller enhet

Hvilke formler og tabeller brukes

For riktig beregning av rørets bøyestyrke, er det nødvendig å finne ut lengden på delen. Dette gjøres i henhold til følgende formel:

D = 0,0175 × P × Y + p1, hvor

D er arbeidsstykkets lengde; P er rørets bøyningsradius (mm); Y er den nødvendige bøyevinkelen; p1 er avstanden for å holde arbeidsstykket som kreves når du bruker spesialutstyr.

Deretter evaluerer vi størrelsen på den foreslåtte bøyeseksjonen i henhold til denne formelen:

D1 = π × Y / 180 (P + DN / 2), hvor

D1 - lengden på den bøyde delen; π er en kjent matematisk konstant; Y - bøyevinkel (grader); DN - diameter på rørets ytre overflate (mm).

GOSTs nr. 617/90 og nr. 494/90 inneholder de minste verdiene av hovedegenskapene, på basis av hvilken styrken til profilrørproduktet for bøyning beregnes.

Godt å vite! Denne tilnærmingen - regulering av minimumsverdier - gir beherskeren bekvemmeligheter, så vel som den største sikkerheten når du utfører arbeid og selvfølgelig når du bruker konstruksjoner, spesielt konstruert av messing og kobberprofiler.

De viktigste egenskapene som brukes i prosessen med å beregne bøyefastheten til et rør er gitt i tabellen nedenfor.

Tabell 1

Dataene i denne tabellen er for rørformet messing og kobberprodukter. Og beregningen av bøyelasten på profilrøret av stål blir utført i samsvar med dataene nedenfor (GOST nr. 3263/75).

tabell 2

Hovedparametrene som må tas i betraktning når du bestemmer bøyebelastningen inkluderer veggtykkelse og arbeidsstykkets diameter. Korrelasjonen mellom disse to indikatorene er presentert i neste tabell. For øvrig kan informasjonen i den brukes til å beregne belastningen på røret med sirkulært tverrsnitt.

Tabell 3

Det er en ting til som skal sies. Ulike online kalkulatorer som er til stede på Internett, blir bedt om å erstatte den manuelle beregningen av belastningen av den aktuelle typen. De fungerer i samsvar med formlene som er fastsatt i dem, orientert mot forskjellige prøver av rørprodukter. Bruksområde for en moderne online kalkulator er veldig bred: starter fra den enkleste beregningen av et rundt rør for avbøyning, og slutter med beregningen av belastningen på profilrøret når det er bøyd.

Deformasjon av rørene i svingen er noen ganger uunngåelig, men det kan forringe ytelsen til den ferdige strukturen

Bøyeprosess

Enhver deformasjon fører til en reduksjon i profilrørets bæreevne og ledsages av utseendet på langvarige spenninger på veggene. På det indre laget øker tettheten, på grunn av metallkompresjon, og på den ytre delen reduserer spenningen tvert imot verdien av denne indikatoren. Tverrsnittsformen endres også som forventet. Kombinasjonen av disse faktorene fører til det faktum at bæreevnen til konstruksjonen ved svingen er betydelig redusert. Dette gjelder for et rundt rør, så vel som for et rektangulært og firkantet rørprodukt. For de to siste er dessuten ikke dette fenomenet så uttalt enn for et rør med sirkulært tverrsnitt.

I alle fall er det imidlertid nødvendig med en nøye tilnærming for å vurdere graden av påført belastning under bøying av arbeidsstykket. Da vil ikke unødvendige feil og krumninger vises på den. Fra funksjonelt formål angår dette først og fremst runde rør som det er laget bøyninger for vannforsyningssystemer på.

Godt å vite! De dannede foldene fører til blokkeringer, øker motstanden til det transporterte væsken og reduserer permeabiliteten til arbeidsmediet.

Derfor bør graden av oval deformasjon for en del med en diameter på opptil 20 mm ikke overstige 15 prosent. Med en økning i diameter synker verdien av denne indikatoren til nivået 12,5 prosent. De samme tallene brukes også for å bestemme den optimale belastningen på avbøyningen av et rør med en profilseksjon, og de ovennevnte diametrene refererer til rektangelet (a) eller kvadratet (a) av sirkelen som er innskrevet / beskrevet i / rundt.

Bruk Hookes lov

Beregningen av bøyestyrken til et rørformet produkt reduseres, i følge Hookes lov, til en enkel bestemmelse av den maksimale spenningsverdien for det konstruksjonspunkt som er undersøkt. I dette tilfellet er det viktig å vurdere hvilket materiale profilen er laget av, siden hver av dem er preget av sin egen stressindikator.

I henhold til Hookes lov er den elastiske kraften i direkte forhold til graden av deformasjon. Generelt brukes følgende formel for beregninger:

H = P / V, hvor

N er spenningen; P er mengden av bøyning langs aksen til den påførte kraften; V er verdien av bøyemotstanden, som blir tatt langs aksen ovenfor.

Når du bøyer rør, må det huskes at belastningen på arbeidsstykket ikke skal være for sterk, ellers vil røret ganske enkelt sprekke

Å bestemme den normale verdien av motstand er inkludert i sirkelen til hovedoppgavene til en person som har bestemt seg for å oppføre en struktur fra en profil. Og bruken av formelen for å beregne det optimale kraftenivået som virker på røret innebærer verifisering av resultatens korrekthet. For å gjøre dette, må du kjenne til en rekke regler og selvfølgelig følge dem. De er kort formulert som følger:

• Før du fortsetter med beregningene, er det nødvendig å tegne minst en skisse av fremtidens design. Så du vil være forsikret mot feil forårsaket av en misforståelse av strukturen;
• for å forhindre deformering eller ødeleggelse av profilen som hindrer driften av bygningen, bør materialet til fremstilling og veggtykkelse tas med i betraktningen;
• Etter å ha beregnet rørets bøyestyrke, er det nødvendig å studere resultatene nøye. De må ikke overskride maksimalverdiene.

Vel, den grunnleggende regelen er: gjør beregningene sakte, nøyaktig, nøyaktig. Bruk passende formler på hvert trinn, ikke tilpass verdiene til de som er gunstige for deg selv.