Beregning av belastningen på det sirkulære røret

Innhold

• 1 vi utfører beregninger for avbøyning av røret uavhengig

• 1.1 Egenskaper av bøyelig metall
• 1.2 hvordan lage riktige beregninger
• 1.3 Bøyeprosessen

Vi utfører beregninger for avbøyning av røret uavhengig

Profilrør er vanlige i industriell og privat konstruksjon. De er vant til å bygge uthus, garasjer, drivhus, lysthus. Design kan være både klassisk rektangulær og utsmykkede. Derfor er det viktig å foreta riktig beregning av røret for bøyning. Dette vil bevare formen og sikre styrken og holdbarheten til strukturen.

Egenskaper av bøybart metall

Metall har sitt eget motstandspunkt, både maksimum og minimum.

Maksimal belastning på strukturen fører til deformasjoner, unødvendige bøyninger og jevne brudd. Ved beregning tar vi hensyn til typen rør, tverrsnitt, dimensjoner, tetthet, generelle egenskaper. Takket være disse dataene er det kjent hvordan materialet vil oppføre seg under påvirkning av miljøfaktorer.

Vi tar i betraktning at når trykk påføres rørets tverrgående del, oppstår stress selv ved punkter langt fra den nøytrale akse. Sonen av det mest tangentielle stresset vil være den som ligger nær den nøytrale aksen.

Under bøyning krymper de indre lagene i de bøyde hjørnene, reduseres i størrelse, og de ytre lagene strekker seg, forlenger, men mellomlagene beholder sine opprinnelige dimensjoner etter prosessens slutt.

Hvordan lage riktige beregninger

Beregningen av profilrøret for avbøyning er bestemmelsen av graden av maksimal spenning på et bestemt punkt i røret.

Hvert materiale har indikatorer for normal spenning. De påvirker ikke selve produktet. For å gjøre beregningene riktig, bør du bruke en spesiell formel. Det er nødvendig å sikre at indikatorene ikke overskrider de maksimalt tillatte verdiene. Ifølge Hookes lov er den resulterende uprustandarti-kraften direkte proporsjonal med deformasjonen.

Ved beregning av bøyning er det også nødvendig å bruke stressformelen, som ser Ut Som M / W, Hvor M er bøyningsindeksen langs aksen som kraften faller på, Men W er bøyningsmotstandsindeksen langs samme akse.

Bøying prosessteknologi

Bøying skaper en viss grad av stress i metallets vegger. En strekkspenning oppnås på den ytre delen, og en komprimering på den indre. På grunn av disse påvirkningene endres aksens tilt.

Ved bøyning på det bøyde stedet endres formen på tverrsnittet. Som et resultat får den ringformede profilen en oval form. En klarere oval form er synlig midt i avbøyningen, men ved slutten og i begynnelsen reduseres deformasjonen.

For rør med et tverrsnitt på opptil 20 mm, bør ovaliteten på deformert sted ikke overstige 15%. For rør med et tverrsnitt på 20 og mer-12,5%.

Det Bør Tas Hensyn til at tynnveggede produkter kan ha bretter på det konkave stedet. De påvirker i sin tur systemets funksjon negativt (reduserer permeabiliteten til arbeidsmiljøet, øker nivået av hydraulisk motstand, graden av tilstopping).

Tillatte bøyeradier av røret

I henhold til statlige standarder har rørene en minimal bøyeradius.

Hvis bøyning utføres ved oppvarming og fylling med sand, er rørets ytre diameter minst 3,5 DN.

Rørforming på en rørbøyemaskin – uten oppvarming) – minst 4DN.

Bøying ved oppvarming av en gassbrenner eller i en ovn for å oppnå halvrullede folder er mulig med en indeks på 2,5 DN.

Hvis svingen er bratt – for bøyde kloakkbøyninger laget av varm broaching eller ved stempling) – ikke mindre ENN 1DN.

Rørets bøyning kan være mindre enn de angitte verdiene. Dette er imidlertid mulig hvis produksjonsmetoden garanterer at rørveggene vil tynne med 15% av den totale tykkelsen.

Beregningen av bøyestyrken til røret utføres ansvarlig.

Formler og tabeller

For å beregne rørbøyningen bestemmer vi lengden på delen. Det beregnes i henhold til denne formelen:

R er bøyeradius i mm;

Α er størrelsen på vinkelen;

I er en rett seksjon på 100/300 som kreves for å gripe produktet(når du arbeider med verktøyet).

Ved beregning av bøyningen av profilrøret tar vi hensyn til størrelsen på det bøyde elementet. Det bestemmes av følgende formel:

Verdien av antall π = 3.14;

Α er bøyevinkelen i grader;

R er radiusverdien (verdien er tatt i betraktning i mm);

DH er diameteren på utsiden av røret.

Minste bøyeradier for kobber-og messingprodukter er gitt i tabellen. Dataene er i samsvar med standarder Nr. 494/90 og nr. 617/90. I tillegg er verdiene for ytre diameter, minimumslengden på den statisk frie delen, også gitt her.

Følgende tabell vil bidra til å beregne et rundt rør for bøyning. Den inneholder data relatert til stålanaloger(indikatorer tilsvarer standardnummer 3262/75).

Se også: Tabeller Av Shevelevs

For ikke å gjøre feil i beregningene, er det også nødvendig å ta hensyn til diameteren og tykkelsen på rørets vegger.

Bøy røret med egne hender

Hvis bøyning utføres med egne hender, vil beregningen av røret for bøyning hjelpe, hvis formel er enkel og universell (dette er 5 rørdiametre).

Beregn bøyningen på en del med en seksjon på 1,6 cm.

1. trinn: du må tydelig forestille deg hva slags sirkel du får som et resultat(en fjerdedel av sirkelen er nødvendig for riktig bøyning).

2. trinn: bestem radius-16 multiplisert med 5. Resultatet er 80 mm.

3. trinn: beregning av utgangspunkter for bøyning. For å gjøre dette brukes formelen C= 2π *R: 4. Verdien Av C er lengden på røret som skal brukes i arbeidet. To pi-tall brukes, samt en indikator på rørets ytre radius.

4. trinn: verdier erstattes av kjente data: 2*14*80 4. Som et resultat får vi 125 mm. Dette vil være lengden på delen der den minste bøyningsradiusen vil være 80 mm.

Hvis det ikke er mulig å arbeide med formler, beregner vi profilrøret for avbøyning ved hjelp av en kalkulator (et spesielt program er lett å finne på Internett).

Det anbefales også å bruke en spesiell rørbøyning når du arbeider med rør. Denne lille håndholdte enheten forenkler installasjonen.

Det finnes flere typer av et slikt instrument. Den segmentale enheten for bøyning gir arbeid på grunnlag av spesielle maler. Deres form er allerede designet for en viss diameter og form av brettet. Verktøyet bidrar til å endre rør opp til 180.

Dorens utstyr har et segment som beveger seg inne i det fremtidige produktet. På grunn av dette forhindres deformasjon, tilgang til flere steder åpnes samtidig.

Uansett hva slags verktøy som brukes, husk at nøkkelen til vellykket installasjon er nøyaktige, gjentatte ganger verifiserte beregninger.

Beregning av rørbøyning av en kalkulator ved hjelp av formelen, Portal om rør
Beregninger basert på formelen for bøyninger av firkantede og runde rør. Vi vil bruke kalkulatoren til å beregne de riktige dataene for å bøye røret i henhold til tabellen. Mulige bøyeradier

Hvordan beregne belastningen på profilrøret

Når du velger et profilrør for bærende konstruksjoner uavhengig, forstår kunden viktigheten av nøyaktige beregninger av parametere og belastninger. I denne artikkelen vil vi prøve å finne ut om det er verdt å spare på beregninger.

Profilrør for høy belastning

Med ankomsten av sommeren begynner byggesesongen for bedrifter, eiere av hytter, sommerhus. Noen bygger et lysthus, drivhus eller gjerde, andre dekker taket eller bygger et badhus. Og når kunden har spørsmål om bærende konstruksjoner, stopper valget ofte på profilrøret på grunn av lav pris og bøyestyrke med lav vekt.

Hva er belastningen på profilrøret

Et annet spørsmål er hvordan man beregner dimensjonene til profilrøret for å gjøre med "lite blod", kjøp et rør som passer for lasten. For produksjon av rekkverk, gjerder, drivhus, kan du gjøre uten beregninger. Men hvis du bygger et baldakin, et tak, et visir, kan du ikke gjøre uten alvorlige belastningsberegninger.

Hvert materiale motstår ekstern belastning, og stål er ikke noe unntak. Når belastningen på profilrøret ikke overskrider de tillatte verdiene, vil strukturen bøye seg, men den tåler lasten. Hvis lastens vekt fjernes, går profilen tilbake til sin opprinnelige posisjon. Hvis de tillatte lastverdiene overskrides, deformerer røret og forblir så for alltid, eller bryter ved bøyepunktet.

For å utelukke negative konsekvenser, ta hensyn til profilrøret ved beregning av profilrøret:

1. Dimensjoner og tverrsnitt (kvadratisk eller rektangulær);
2. Strukturell stress;
3. Styrke av stål;
4. Typer av mulige belastninger.

Klassifisering av profilrørbelastninger

I HENHOLD TIL SP 20.13330.2011, er følgende typer laster preget av varigheten av handlingen:

1. Konstanter hvis vekt og trykk ikke endres med tiden(vekt av bygningsdeler, jord, etc.);
2. Midlertidig langsiktig (vekt av trapper, kjeler i hytta, gipsveggpartisjoner);
3. Kortsiktig (snø og vind, vekt av mennesker, møbler, transport, etc.);
4. Spesielle (jordskjelv, eksplosjoner, bilpåvirkning, etc.).

For eksempel bygger du et baldakin i gården på nettstedet og bruker et profilrør som en støttestruktur. Så når du beregner røret, ta hensyn til mulige belastninger:

1. Baldakin materiale;
2. Snø vekt;
3. Sterk vind;
4. Mulig kollisjon av bilen med en støtte under en mislykket parkering i gården.

FOR Å gjøre DETTE, BRUK SP 20.13330.2011 "Laster og påvirkninger". Den har kart og regler som er nødvendige for riktig beregning av profilbelastningen.

Design ordninger av lasten på profilrøret

I tillegg til typer og typer last på profilene, tas hensyn til typer støtter og arten av lastfordeling ved beregning av røret. Kalkulatoren beregner med bare 6 typer beregningsordninger.

Maksimal belastning på profilrøret

Noen lesere lurer på: "Hvorfor gjøre slike kompliserte beregninger hvis jeg trenger å sveise en veranda rekkverk ."I slike tilfeller er det ikke behov for komplekse beregninger med hensyn til nyanser, siden du kan ty til ferdige løsninger (Tabell 1, 2).

Se også: hvordan lodde plast

Bruk ferdige beregninger, husk At Tabell 2 og 3 angir maksimal belastning som røret vil bøye, men ikke bryte. Når lasten er eliminert (opphør av sterk vind), vil profilen gjenvinne sin opprinnelige tilstand. Overskridelse av maksimal belastning selv med 1 kg fører til deformasjon eller ødeleggelse av strukturen, så kjøp et rør med en sikkerhetsmargin som er 2-3 ganger høyere enn grenseverdien.

Metoder for beregning av belastninger på et profilrør

Metoder brukes til å beregne belastninger på profiler:

1. Lastberegning ved hjelp av referansetabeller;
2. Ved hjelp av rørbøyningsspenningsformelen;
3. Lastbestemmelse ved hjelp av en spesiell kalkulator.

Hvordan beregne lasten ved hjelp av referansetabeller

Denne metoden er nøyaktig og tar hensyn til typer støtter, festing av profilen på støtter og lastens art. For å beregne avbøyningen av et profilrør ved hjelp av referansetabeller, er følgende data påkrevd:

1. Verdien av rørets treghetsmoment (I) fra tabellene standard 8639-82 (for firkantede rør) og standard 8645-68 (for rektangulære rør);
2. Span lengde verdi (L);
3. Rørbelastningsverdi (Q);
4. Verdien av modulen er uprustandarti fra gjeldende SNiP.

Disse verdiene er erstattet i ønsket formel, som avhenger av vedlegget til støtter og lastfordeling. For hvert beregnet belastningsskjema endres avbøyningsformlene.

Beregning i henhold til formelen for maksimal bøyespenning av profilrøret

Bøyespenningsberegningen beregnes ved hjelp av formelen:

Hvor M er bøyemomentet av kraft og W er motstanden.

Ifølge Hookes lov er uprustandarti-kraften direkte proporsjonal med mengden deformasjon. Erstatt nå verdier for ønsket profil. Videre er formelen raffinert og supplert basert på egenskapene til stål for profilrøret, lasten etc.

Beregningen av profilrøret for avbøyning er en komplisert og tidkrevende prosess. For å gjøre dette, er det nødvendig å nøye studere standarder og andre reguleringsdokumenter, studere typer støtter og belastninger på fremtidig struktur, bygge en ordning, legge til en sikkerhetsmargin. Den minste feilen i beregningene vil føre til en trist slutt. Derfor, uten å vite fysikk Og Copromat, er det bedre å betro beregningene av ansvarlige strukturer (tak, ramme) til fagfolk. De vil bidra til å gjøre nøyaktige beregninger til en lavere pris.

Beregning av belastningen på profilrøret: kalkulator, metoder, tabeller
Når du velger et profilrør for bærende konstruksjoner uavhengig, forstår kunden viktigheten av nøyaktige beregninger av parametere og belastninger. I denne artikkelen vil vi prøve å finne ut om det er verdt å spare på beregninger.

Vertikal bæreevne av stålrør: lastberegningsregler

En av de mest populære produktene i konstruksjonen er stålrør. FOR EKSEMPEL KAN vgp-røret VGP dn 15X2, 8mm 6m brukes til kommunikasjonsenheter, og firkantede produkter brukes som støtter. I sistnevnte tilfelle, når det utformes, er det nødvendig å bestemme lagerkapasiteten til et metallfirkantrør av stål.

Hva kan være maksimal belastning på en stålrørstøtte?

I mange bærende konstruksjoner spiller røret rollen som et element uten hvilket det er umulig å bygge en ramme. I tillegg er produktene praktiske å bruke når du installerer ulike partisjoner. En viktig fordel ved produktet er at den passer for både midlertidig og permanent bruk. Derfor brukes rør ofte som pålitelige støtter for utstyr og tilleggsutstyr.

Bruken av røret som lagerelement forklares av at dette produktet er forskjellig:

• Høy kompresjon og rivestyrke;
• Immun mot vibrasjoner;
• En tilstrekkelig mengde tristhet;
• Egnethet for gjentatt bruk;
• Rimelig pris;
• Enkel installasjon.

For å oppnå slike fordeler ved bruk, er det nødvendig å bestemme lagerkapasiteten riktig, det vil si å beregne belastningen som et stålrør støtter for baldakin, luftledninger, utstyr etc. tåler.

Beregningen tar hensyn til slike parametere som rørets materiale, dets egenskaper, samt egenskapene til jorda der det er planlagt å bli plassert.

Ulike teknikker brukes til å bestemme maksimal belastning på en støtte laget av rund eller firkantet metallrør.

• Beregnet. Det er ikke veldig effektivt.
• Basert på prøve statiske belastninger. Det krever betydelige økonomiske og tidskostnader.
• Dynamisk test. Det adskiller seg ikke i tilstrekkelig nøyaktighet, men denne metoden kan brukes direkte på objektet.
• Sondering. Denne metoden kombinerer statiske og dynamiske deteksjonsmetoder. Er den mest effektive.

Belastning på rør: profil og runde, beregning av maksimal belastning
Hva kan være maksimal belastning på en stålrørstøtte? Regler for beregning av bæreevne og viktige tips.

Beregning av rørstyrke

Vi møter støtter, stativer, kolonner, beholdere laget av stålrør og skall på hvert trinn. Omfanget av bruken av den ringformede rørprofilen er utrolig bred: fra forstads vannrør, gjerdestolper og baldakinstøtter til trunk olje-og gassrørledninger,.

Se også: rørbøyer for profilrør

. store kolonner av bygninger og strukturer, bygninger av et bredt utvalg av installasjoner og tanker.

Røret, som har en lukket kontur, har en svært viktig fordel: den har betydelig større stivhet enn de åpne delene av kanaler, hjørner, C-profiler med samme overordnede dimensjoner. Dette betyr at strukturer blir lettere fra rør-deres masse er mindre!

Å beregne styrken på et rør med en påført aksial trykkbelastning (et skjema som er ganske vanlig i praksis) ved første øyekast er ganske enkelt-jeg delte lasten med tverrsnittsarealet og sammenlignet de resulterende spenningene med de tillatte. Med kraften som strekker røret, vil dette være nok. Men ikke i tilfelle kompresjon!

Det er et konsept — "tap av generell stabilitet". Dette "tapet"bør kontrolleres for å unngå alvorlige tap av annen art senere. Du kan lese mer om den generelle stabiliteten her, hvis du ønsker det. Design spesialister og designere er godt klar over dette øyeblikket.

Men det er en annen form for tap av stabilitet som ikke mange sjekker-lokalt. Dette er når stivheten til rørveggen "slutter" når belastninger påføres før den generelle stivheten til skallet. Vegget, som det var, "bryter" innover, mens den ringformede delen på dette stedet er lokalt betydelig deformert i forhold til de opprinnelige sirkulære former.

Programmet foreslått nedenfor utfører en omfattende verifikasjonsberegning av røret for styrke og stabilitet i Excel når det utsettes for ytre belastninger og trykk på det runde skallet.

Til referanse: et rundt skall er et ark rullet inn i en sylinder, et rør uten bunn og lokk.

Beregningen I Excel er basert på materialene i standard 14249-89 Fartøy og Apparater. Normer og metoder for styrkeberegning. (Utgave (April 2003) som endret (IUS 2-97, 4-2005)).

Sylindrisk skall. Beregning I Excel.

La oss se på arbeidet i programmet ved hjelp av eksemplet på et enkelt ofte stilte spørsmål på Internett: "Hvor mange kilo vertikal belastning skal en 3 meter stativstøtte fra det 57. rør (St3) bære?"

Innledende data:

Verdiene for de første 5 innledende parametrene skal tas i standard 14249-89. Ifølge notatene til cellene er de enkle å finne i dokumentet.

Dimensjonene til røret registreres I celler D8-D10.

I celler D11-D15 settes belastningene som virker på røret av brukeren.

Ved påføring av overtrykk fra innsiden av skallet, bør verdien av det eksterne overtrykket settes til null.

På Samme måte, når du setter overtrykket utenfor røret, bør verdien av det indre overtrykket antas å være null.

I det aktuelle eksemplet blir bare den sentrale aksiale trykkraften påført røret.

Oppmerksomhet. Notatene til cellene i kolonnen "Verdier" inneholder referanser til tilsvarende antall vedlegg, tabeller, tegninger, avsnitt, formler standard 14249-89.

Beregningsresultater:

Programmet beregner lastkoeffisienter-forholdet mellom aktive belastninger og tillatte belastninger. Hvis den resulterende koeffisientverdien er større enn en, betyr det at røret er overbelastet.

I prinsippet er det nok for brukeren å se bare den siste beregningslinjen-totalbelastningskoeffisienten, som tar hensyn til kombinert påvirkning av alle krefter, dreiemoment og trykk.

I henhold til normene i den anvendte standarden er en rør ø 57×3,5 Av St3 Med en lengde på 3 meter med den angitte sluttfesteordningen "i stand til å bære" 4700 N Eller 479,1 kg sentralt påført vertikal belastning med en margin

Men det er nødvendig å skifte lasten fra aksen til kanten av rørseksjonen-med 28,5 mm – som i praksis faktisk kan skje), vil et øyeblikk vises:

Og programmet vil gi resultatet av å overskride de tillatte belastningene med 10%:

Ikke overse margin av styrke og stabilitet!

Alt-beregningen I Excel av røret for styrke og stabilitet er fullført.

Konklusjon

Selvfølgelig etablerer den anvendte standarden normer og metoder spesielt for elementene i fartøy og apparater, men hva hindrer oss i å utvide denne teknikken til andre områder? Hvis du har funnet ut emnet, og du anser marginen som er lagt ned i standarden for å være for stor for saken din, erstatt verdien av stabilitetsmarginkoeffisienten ny fra 2,4 til 1,0. Programmet vil utføre beregningen uten å ta hensyn til noen margin i det hele tatt.

Verdien 2,4, som brukes for arbeidsvilkår for fartøy, kan tjene i andre situasjoner bare som en retningslinje.

På den annen side er det åpenbart at rørstativene, beregnet i henhold til standardene for fartøy og apparater, vil fungere ekstremt pålitelig!

Den foreslåtte beregningen av rørstyrke I Excel er enkel og allsidig. Med hjelp av programmet kan du sjekke både rørledningen, fartøyet og stativet og støtten – enhver del av stålrundrør (skall).

Beregning av rørstyrke (Excel), Blogg Av Alexander Vorobyov
Beregning av røret for styrke og stabilitet. Beregning I Excel av den totale effekten av eksterne belastninger-krefter, øyeblikk og trykk på styrken av runde skall.