การคำนวณไพพ์โปรไฟล์สำหรับการดัด: สำหรับการคำนวณแบบไหนและอย่างไร

ท่อโพรไฟล์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างภาคเอกชนและอุตสาหกรรม จากพวกเขาสร้าง arbors เรือนกระจกโรงรถสิ่งปลูกสร้างป้ายโฆษณา การออกแบบไม่เพียง แต่เป็นรูปสี่เหลี่ยมคลาสสิกเท่านั้น แต่ยังสามารถกำหนดค่าได้หลากหลายที่สุด ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องคำนวณการโค้งงอสูงสุดที่อนุญาตอย่างถูกต้อง สิ่งนี้จะช่วยให้อาคารมีความแข็งแรงความทนทานและจะช่วยรักษารูปร่างเดิม

ในการผลิตโครงสร้างจากท่อโพรไฟล์ต้องไม่งอ“ ด้วยตา” - ควรทำการคำนวณที่เหมาะสม

คุณสมบัติและคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ท่อรูปทรง

มันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะตั้งชื่อท่อเป็นท่อส่วนที่แตกต่างจากรอบ ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดคือผลิตภัณฑ์สี่เหลี่ยมและสี่เหลี่ยม พวกเขาเป็นที่นิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับความจริงที่ว่าการออกแบบขั้นสุดท้ายที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของพวกเขามีน้ำหนักค่อนข้างต่ำ ยิ่งไปกว่านั้น! เนื่องจากรูปร่างที่เฉพาะเจาะจงการยึดส่วนประกอบของท่อกับพื้นผิวที่หลากหลายและต่อกันนั้นง่ายมาก

ผลิตภัณฑ์ก่อสร้างเหล่านี้ทำจากโลหะผสมและโลหะหลากหลายชนิด อย่างไรก็ตามท่อโพรไฟล์ที่ทำจากอัลลอยด์ต่ำและเหล็กกล้าคาร์บอนมักถูกใช้งานบ่อยที่สุด โลหะแต่ละชนิดมีคุณสมบัติตามธรรมชาติเช่นเป็นจุดต้านทาน สามารถเป็นได้ทั้งสูงสุดและต่ำสุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งครั้งแรกที่ทำให้เกิดการเสียรูปของโครงสร้างที่สร้างขึ้นนำไปสู่ความตะกละซึ่งอาจส่งผลใน kinks

เมื่อทำการดัดงอเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องคำนึงถึงลักษณะเช่นชนิดของผลิตภัณฑ์และความหนาแน่นของหน้าตัดขนาดและความยืดหยุ่นของวัสดุและความแข็งแกร่งของวัสดุ เมื่อทราบถึงคุณสมบัติทั้งหมดของโลหะผู้รับเหมาจะสามารถเข้าใจถึงวิธีการทำงานของโครงสร้างในระหว่างการใช้งาน

นอกจากนี้ควรจำไว้ว่าเมื่อผลิตภัณฑ์งอชิ้นส่วนภายในจะถูกบีบอัดซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นและลดขนาด ความยาวของชั้นนอกเพิ่มขึ้นตามนั้นมันจะยืดมากขึ้น แต่หนาแน่นน้อยกว่า ยิ่งไปกว่านั้นแม้ในตอนท้ายของกระบวนการลักษณะเริ่มต้นของส่วนตรงกลางจะถูกเก็บรักษาไว้

เมื่อทำการดัดท่อจำเป็นต้องคำนึงถึงคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ทำขนาดและความหนาของผนัง

สิ่งสำคัญ! ความเครียดในระหว่างการดัดโปรไฟล์ท่อจะเกิดขึ้นแม้ในส่วนผลิตภัณฑ์เท่าที่จะทำได้จากโซนที่เป็นกลาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งแรงดันสูงจะได้สัมผัสกับชั้นที่ตั้งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงของโซนที่เป็นกลางด้านบน

ความแข็งแรงของวัสดุมีผลต่อรัศมีการดัดที่อนุญาตได้อย่างไร

GOST ที่ดำเนินงานในอาณาเขตของประเทศของเราควบคุมรายละเอียดคุณสมบัติและคุณสมบัติขององค์ประกอบที่ใช้ในการคำนวณความต้านทานการดัดของท่ออย่างเพียงพอ ก่อนอื่นในบริบทนี้เราจะพิจารณารัศมีขั้นต่ำที่อนุญาตให้โค้งงอผลิตภัณฑ์รูปท่อ ขึ้นอยู่กับสภาพการดัดงอ หากขั้นตอนนี้ดำเนินการด้วยการให้ความร้อนหรือการบรรจุโพรงท่อด้วยทรายค่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเริ่มต้นที่ 3.5 DN (DN หมายถึงการผ่านแบบมีเงื่อนไข)

ในกรณีที่ผู้รับเหมาสามารถใช้อุปกรณ์พิเศษ (เช่นเครื่องดัดท่อ) ที่ช่วยให้คุณสามารถดำเนินการตามลำดับของการทำงานที่จำเป็นโดยไม่ต้องใช้ความร้อนหรือมาตรการเพิ่มเติมอื่น ๆ จากนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำคือ 4 DN

หากจำเป็นต้องทำการโค้งงออย่างพอเพียงควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 10 DN เนื่องจากขั้นตอนนี้จะดำเนินการโดยวิธีการอื่นโดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง

แน่นอนว่าค่าที่กำหนดโดยมาตรฐานของรัฐสามารถลดลงได้เล็กน้อย แต่ก็จำเป็นต้องคำนวณโปรไฟล์ท่อสำหรับการดัดอย่างระมัดระวัง ความเบี่ยงเบนจาก GOST เป็นไปได้หากด้วยวิธีการดัดที่ใช้ความหนาของผนังจะรับประกันว่าจะเปลี่ยนจากเดิม 15% จากนั้นคุณจึงมั่นใจได้ว่าการดัดด้วยค่าที่น้อยลงจะไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแข็งแกร่งของโครงสร้างในอนาคต

มันเป็นไปได้ที่จะโค้งงอท่อไปยังรัศมีสูงสุดที่อนุญาตสำหรับมันเท่านั้นด้วยความช่วยเหลือของเครื่องพิเศษหรืออุปกรณ์

มีการใช้สูตรและตารางใดบ้าง

สำหรับการคำนวณความแข็งแรงดัดงอที่ถูกต้องจำเป็นต้องหาความยาวของชิ้นส่วน ทำตามสูตรต่อไปนี้:

D = 0.0175 × P × Y + p1 โดยที่

D คือความยาวของชิ้นงาน P คือรัศมีการดัดของท่อ (มม.); Y คือมุมดัดที่ต้องการ p1 คือระยะทางในการจับยึดชิ้นงานเมื่อใช้อุปกรณ์พิเศษ

ต่อไปเราจะประเมินขนาดของส่วนดัดที่เสนอตามสูตรนี้:

D1 = π× Y / 180 (P + DN / 2) โดยที่

D1 - ความยาวของส่วนงอ; πเป็นค่าคงที่ทางคณิตศาสตร์ที่รู้จัก Y - มุมงอ (องศา); DN - เส้นผ่านศูนย์กลางบนพื้นผิวด้านนอกของท่อ (มม.)

GOSTs เลขที่ 617/90 และหมายเลข 494/90 มีค่าที่น้อยที่สุดของคุณสมบัติหลักบนพื้นฐานของการคำนวณความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ท่อโปรไฟล์สำหรับการดัด

ดีแล้วที่รู้! วิธีการนี้ - กฎระเบียบของค่าต่ำสุด - ให้ความสะดวกสบายของนายเช่นเดียวกับความปลอดภัยที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเมื่อปฏิบัติงานและแน่นอนเมื่อโครงสร้างการดำเนินงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งสร้างจากทองเหลืองและโปรไฟล์ทองแดง

คุณสมบัติหลักที่ใช้ในกระบวนการคำนวณกำลังดัดของท่อจะแสดงไว้ในตารางด้านล่าง

ตารางที่ 1

ข้อมูลในตารางนี้ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ท่อทองเหลืองและทองแดง และการคำนวณภาระการดัดบนท่อโพรไฟล์ที่ทำจากเหล็กจะดำเนินการตามข้อมูลด้านล่าง (GOST หมายเลข 3263/75)

ตารางที่ 2

ตัวแปรหลักที่ต้องคำนึงถึงเมื่อพิจารณาถึงภาระการดัด ได้แก่ ความหนาของผนังและเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงาน ความสัมพันธ์ของตัวบ่งชี้ทั้งสองนี้แสดงอยู่ในตารางถัดไป โดยวิธีการข้อมูลที่อยู่ในนั้นสามารถนำมาใช้ในการคำนวณโหลดบนท่อของส่วนข้ามวงกลม

ตารางที่ 3

มีอีกสิ่งหนึ่งที่จะกล่าวคือ เครื่องคิดเลขออนไลน์จำนวนมากที่ปรากฏบนอินเทอร์เน็ตถูกเรียกใช้เพื่อแทนที่การคำนวณด้วยตนเองของโหลดของประเภทที่เป็นปัญหา พวกเขาทำงานตามสูตรที่วางไว้ในพวกเขามุ่งเน้นไปที่ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ท่อต่างๆ แอพพลิเคชั่นของเครื่องคิดเลขออนไลน์ที่ทันสมัยมีความกว้างมาก: เริ่มต้นจากการคำนวณรอบท่อที่ง่ายที่สุดสำหรับการโก่งตัวและสิ้นสุดด้วยการคำนวณโหลดบนท่อโปรไฟล์เมื่องอ

การเสียรูปของท่อที่โค้งเป็นบางครั้งหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ก็สามารถลดประสิทธิภาพของโครงสร้างสำเร็จรูป

กระบวนการดัด

การเสียรูปใด ๆ ที่นำไปสู่การลดลงของความจุแบริ่งของท่อโปรไฟล์และจะมาพร้อมกับลักษณะของความเครียดที่ยาวนานเป็นเวลานานบนผนังของมัน ในชั้นในเนื่องจากการบีบอัดของโลหะความหนาแน่นเพิ่มขึ้นและในส่วนด้านนอกความตึงในทางตรงกันข้ามจะลดค่าของตัวบ่งชี้นี้ รูปร่างหน้าตัดก็เปลี่ยนไปตามที่คาดไว้ การรวมกันของปัจจัยเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าความจุแบริ่งของโครงสร้างที่โค้งงอลดลงอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับท่อกลมเช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์ท่อสี่เหลี่ยมและสี่เหลี่ยม ยิ่งไปกว่านั้นสำหรับสองคนสุดท้ายปรากฏการณ์นี้ไม่ได้เด่นชัดไปกว่าท่อที่มีการตัดขวางแบบวงกลม

อย่างไรก็ตามไม่ว่าในกรณีใดจำเป็นต้องมีวิธีการอย่างรอบคอบในการประเมินระดับของโหลดที่ใช้ระหว่างการดัดชิ้นงาน จากนั้นความผิดพลาดที่ไม่จำเป็นและความโค้งจะไม่ปรากฏขึ้น จากมุมมองของวัตถุประสงค์การใช้งานข้อกังวลนี้ประการแรกคือท่อกลมที่โค้งงอสำหรับระบบน้ำประปา

ดีแล้วที่รู้! รอยพับที่เกิดขึ้นนำไปสู่การอุดตันเพิ่มความต้านทานของของเหลวที่ขนส่งและลดการซึมผ่านของตัวกลางการทำงาน

ดังนั้นระดับของการเสียรูปวงรีสำหรับชิ้นส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 20 มม. ไม่ควรเกิน 15 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเพิ่มขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางค่าของตัวบ่งชี้นี้จะลดลงถึงระดับ 12.5 เปอร์เซ็นต์ หมายเลขเดียวกันนี้ยังใช้ในการกำหนดโหลดที่เหมาะสมที่สุดในการโก่งตัวของท่อที่มีส่วนโปรไฟล์และขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางด้านบนอ้างถึงสี่เหลี่ยมผืนผ้า (a) หรือสี่เหลี่ยม (a) ของวงกลมที่ถูกจารึก / อธิบายไว้ใน / รอบ

ใช้กฎหมายของ Hooke

การคำนวณความต้านทานการดัดของผลิตภัณฑ์ท่อลดลงตามกฎของฮุคเพื่อกำหนดค่าความเค้นสูงสุดสำหรับจุดโครงสร้างภายใต้การศึกษา ในกรณีนี้มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาวัสดุที่ทำโปรไฟล์เพราะแต่ละคนมีลักษณะโดยตัวบ่งชี้ความเครียดของตัวเอง

ตามกฎของฮุกแรงยืดหยุ่นนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระดับของการเสียรูป โดยทั่วไปแล้วสูตรต่อไปนี้ใช้สำหรับการคำนวณ:

H = P / V โดยที่

N คือแรงดันไฟฟ้า P คือขนาดของโค้งตามแนวแกนของแรงที่ใช้ V คือค่าของความต้านทานการดัดซึ่งยึดตามแนวแกนด้านบน

เมื่อทำการดัดท่อควรจำไว้ว่าชิ้นงานบนชิ้นงานไม่ควรแข็งแรงเกินไปมิฉะนั้นท่อจะแตกง่าย

การกำหนดค่าความต้านทานปกติจะรวมอยู่ในวงกลมของภารกิจหลักของบุคคลที่ตัดสินใจสร้างโครงสร้างจากโปรไฟล์ และการใช้สูตรในการคำนวณระดับที่เหมาะสมของแรงที่กระทำกับท่อเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบความถูกต้องของผลลัพธ์ ในการทำเช่นนี้คุณต้องรู้กฎจำนวนหนึ่งและแน่นอนต้องปฏิบัติตามกฎเหล่านั้น พวกเขามีสูตรสั้น ๆ ดังนี้:

• ก่อนดำเนินการคำนวณต่อไปคุณจำเป็นต้องวาดอย่างน้อยภาพร่างของการออกแบบในอนาคต ดังนั้นคุณจะได้รับการประกันกับข้อผิดพลาดที่เกิดจากความเข้าใจผิดของรูปร่างของโครงสร้าง
• เพื่อป้องกันการเสียรูปหรือทำลายโปรไฟล์ที่เป็นอุปสรรคต่อการทำงานของอาคารควรคำนึงถึงวัสดุที่ใช้ในการผลิตและความหนาของผนัง
• เมื่อคำนวณความแข็งแรงดัดของท่อแล้วจำเป็นต้องศึกษาผลอย่างรอบคอบ ต้องไม่เกินค่าสูงสุด

กฎพื้นฐานคือทำการคำนวณอย่างช้าๆแม่นยำถูกต้อง ใช้สูตรที่เหมาะสมในแต่ละขั้นตอนอย่าปรับค่าให้เป็นประโยชน์กับตัวคุณเอง