Innhold
- 1 STÅL FIRKANTEDE RØR
- 2 noen elementer av styrketeori. Radius, treghetsmoment av et rundt rør
- 2.1 essensen av teorien om styrke
- 2.2 Typer strukturell deformasjon
- 2.3 Elementer av rør torsjon teori
- 2.4 begrepet treghetsmoment av et rundt rør
- 2.5 konseptet av radien av treghet av røret
- 2.6 Beregningsformler for noen enkle tall
- 2.7 Funksjoner av avbøyning av produkter
- 2.8 Standard for testing av rørledningens styrke
FIRKANTEDE STÅLRØR
Firkantede stålrør. Utvalg
FIRKANTEDE STÅLRØR
Firkantede stålrør. Utvalg
Dato for innføring 01.01.83
1. Denne standarden gjelder for sømløse varmformede og kaldformede stål, elektrisk sveisede og elektrisk sveisede kaldformede rør.
(Endret versjon, Ed. 1).
2. Formen og dimensjonene til firkantede rør må svare til de som er angitt på tegningen og i tabellen.1.
Eksempler på symboler
Rør med en ytre størrelse på 40 mm, en veggtykkelse på 3 mm, en lengde på 1250 mm, laget av stålkvalitet 10, gruppe b standard 13663-86:
Det samme, måle lengde 6000 mm:
Det samme, av en ikke-dimensjonal lengde:
3. Rør med ytre dimensjoner fra 10 til 120 mm med en veggtykkelse fra 1,0 til 8,0 mm er laget kaldformet, rør med ytre dimensjoner fra 60 til 180 mm med en veggtykkelse fra 4,0 til 14,0 mm er laget varmformet, rør med ytre dimensjoner fra 10 til 100 mm med en veggtykkelse fra 1,0 til 5,0 mm er laget elektrisk sveiset.
2, 3.(Endret versjon, Ed. 1).
4. Radius av avrundingR Må ikke være mer enn 2s.
Etter avtale fra produsenten med forbrukeren bør avrundingsradiusen ikke være mer enn 1,5s, for elektrisk sveisede rør med en størrelse på 60 × 60 × 4 mm-ikke mer enn 3s.
5. Rør er produsert:
- Sømløs varmformet-fra 4 til 12,5 m,
- Sømløs kaldformet og elektrisk sveiset – fra 1,5 til 9 m;
- Sømløs varmformet-fra 4 til 12,5 m;
- Sømløs kaldformet – fra 4,5 til 11 m;
- Elektrisk sveiset-fra 5 til 9 m.
Maksimal avvik for total lengde + 100 mm;
Flere og dimensjonale lengder
- Sømløs varmformet-fra 4 til 12,5 m med en kvote på 5 mm for hvert kutt;
- Sømløs kaldformet–fra 1,5 til 11 m med en kvote for hvert kutt på 5 mm;
- Elektrisk sveiset–enhver multiplikasjon som ikke overstiger den nedre grensen for måling av rør.
Den totale lengden på flere rør bør ikke overstige den øvre grensen til målerørene. Tillatelsen for hver multiplikasjon er satt til 5 mm (med mindre en annen godtgjørelse er spesifisert i bestillingen) og er inkludert i hver bestilt multiplikasjon.
(Endret versjon, Red. 1, 3).
6. Maksimal avvik i ytre dimensjoner, veggtykkelse og konkavitet på sidene bør ikke overstige de som er angitt i Tabell 2.
Med presisjon produksjon
(Endret versjon, Red. 1).
7. Forskjellen i tykkelse bør ikke føre veggen utover grenseavvikene i veggtykkelsen.
8. I rørets tverrsnitt bør avviket fra riktig vinkel ikke overstige ± 1.5 °.
9. Krumningen av rørene bør ikke overstige 2 mm per 1m lengde. På forespørsel fra forbrukeren blir rørene produsert uten korreksjon, mens krumningsstandardene ikke er regulert.
11. De tekniske kravene må overholde Standard 13663.
INFORMASJONSDATA
1. UTVIKLET OG INTRODUSERT Departementet For Jernholdig Metallurgi I SOVJETUNIONEN
2. GODKJENT OG IVERKSATT Resolusjon AV SOVJETUNIONEN State Committee On Standards no. 1529 datert 04/14/82
3. TIL GJENGJELD Standard 8639-68
4. REFERANSE NORMATIVE OG TEKNISKE DOKUMENTER
5. Gyldighetsgrensen er opphevet Gosstandart Resolusjon nr. 1125 datert 07.09.92
6. UTGAVE (desember 2005) Med endringer 1, 2, 3 godkjent i juni 1987, November 1989, September 1992 (IUS 10-87, 2-90, 12-92)
Standard 8639-82 Square stålrør Sortiment Øyeblikk av treghet og motstand
FIRKANTEDE STÅLRØR Firkantede stålrør. Utvalg AV STÅLRØR SQUARE Square stålrør. Range dato for introduksjon 01.01.83 1 . Denne standarden gjelder for
Noen elementer av teorien om styrke. Radius, treghetsmoment av et rundt rør
Reguleringsdokumenter, standarder for rør, blant andre egenskaper, skiller" moment "og" radius " av treghet. Disse verdiene er viktige når man løser problemer med å bestemme spenninger i produkter med spesifiserte geometriske parametere eller når man velger den beste motstanden mot vridning eller bøyning. Momentet og radien av treghet av runde rør brukes også til å beregne styrken på strukturen.
Se Også: Drivhus laget av profilrør med egne hender
Stabiliteten av stålrørkonstruksjoner avhenger av hvor riktig styrkeindikatorene for rørprodukter beregnes
Essensen av teorien om styrke
Styrke teorier brukes til å vurdere holdbarheten av strukturer under påvirkning av volumetriske eller plane stress stater. Disse oppgavene er svært komplekse, fordi i to-, tre-akse spenningstilstanden er forholdet mellom tangentielle og normale spenninger svært varierte.
Den matematiske beskrivelsen av påvirkningssystemet – spenningstensoren-inneholder 9 komponenter, hvorav 6 er uavhengige. Oppgaven kan forenkles ved å vurdere ikke seks, men tre hovedspenninger. Samtidig er det nødvendig å finne en kombinasjon av dem som tilsvarer en enkel kompresjon eller strekk, dvs. en lineær spenningstilstand.
Essensen av styrketeorier (kriterier, hypoteser) er basert på å bestemme den overordnede innflytelsen av en bestemt faktor og velge riktig ekvivalent stress, og deretter sammenligne den med en enklere uniaksial spenning.
Blant årsakene til utbruddet av en farlig tilstand er det:
- Normale spenninger;
- Lineære deformasjoner;
- Tangentielle spenninger;
- Strain energi, etc.
Rørbøyning er også en type deformasjon, den kan være av to typer
Utseendet til store gjenværende deformasjoner for plastmaterialer og sprekker – for sprø ligger ved grensen til det elastiske deformasjonsområdet. Dette gjør det mulig å bruke formler i beregninger som er avledet under Betingelsene for Anvendelse Av Hookes lov.
Typer av strukturell deformasjon
Ofte er rør av forskjellige tverrsnittsformer (firkantede eller runde) grunnlaget for ulike design. Samtidig kan de bli utsatt for en av disse mulige påvirkningene:
Uavhengig av utførelsesmaterialet, er rør av deres natur ikke helt stive produkter og kan deformere under påvirkning av ytre krefter(dvs. til en viss grad endre størrelse og form). På et bestemt tidspunkt kan strukturens punkter endre sin posisjon i rommet.
Vær oppmerksom! Intensiteten av størrelsesendringen kan beskrives ved hjelp av lineære deformasjoner, og formen kan beskrives ved skjærdeformasjoner.
Etter at lasten er fjernet, kan deformasjonene enten helt eller delvis forsvinne. I det første tilfellet kalles de elastisk – i andre-plast eller gjenværende. Egenskapen til røret etter lossing for å ta sin opprinnelige form kalles en pre-standard. Hvis deformasjoner på alle punkter og betingelser for festing av produkter er kjent, er det mulig å bestemme bevegelsene til absolutt alle strukturelle elementer.
Enhver konstruksjon av runde rør har sine egne stivhetsforhold
Normal drift av strukturer forutsetter at deformasjonene av de enkelte delene skal være elastiske, og forskyvningene forårsaket av dem bør ikke overstige de tillatte verdiene. Slike krav, uttrykt av matematiske ligninger, kalles stivhetsforhold.
Elementer av teorien om rørtorsjon
Teorien om vridning av et sirkulært rør er basert på følgende forutsetninger:
- Ingen andre spenninger enn tangentielle spenninger forekommer i tverrsnittene av produktet;
- Når tverrsnittene roteres, bøyer radiusen ikke, gjenstår flatt.
Ved vridning vil den høyre delen gjennomgå en rotasjon i forhold til venstre med en vinkel d. I Dette tilfellet vil det uendelige elementet i mnpq-røret skifte med verdien nn / mn.
Utelat de mellomliggende beregningene, du kan få formelen ved hvilken dreiemomentet bestemmes:
Hvor G er vekten; θ er den relative vridningsvinkelen, lik dφ / dz; Ip er treghetsmomentet (polar).
Anta at rørseksjonen karakteriserer ytre (r1) og indre (r2) radius og verdien α = r2/ r1. Da kan øyeblikket av (polar) treghet bestemmes av formelen:
Ip=(π r1 4 / 32) (1-α 4).
Hvis beregninger utføres for et tynnvegget rør (når α ≥ 0,9), kan en omtrentlig formel brukes:
I noen strukturer kan rør bli utsatt for en type deformasjon som torsjon
Hvor gsr er gjennomsnittlig radius.
Tangentielle spenninger som oppstår i tverrsnittet fordeles langs rørets radius i henhold til en lineær lov. Deres maksimumsverdier samsvarer med punktene som er lengst fra aksen. For den ringformede delen kan det polare øyeblikk av motstand også bestemmes:
Begrepet treghetsmoment av et rundt rør
Treghetsmomentet er et av egenskapene ved fordelingen av kroppsmasse, lik summen av produktene av kvadratene av avstandene til kroppspunktene fra en gitt akse av deres masser. Denne verdien er alltid positiv og ikke lik null. Det aksiale treghetsmomentet spiller en viktig rolle i rotasjonsbevegelsen til en kropp og avhenger direkte av fordelingen av massen i forhold til den valgte rotasjonsaksen.
Se også: aluminium Profil rør
Jo større rørets masse og jo lenger det er fra en imaginær rotasjonsakse, desto større er treghetsmomentet til det. Verdien av denne verdien avhenger av formen, massen, dimensjonene til røret, samt posisjonen til rotasjonsaksen.
Parameteren er viktig når du utfører beregninger for bøyning av produktet når det påvirkes av en ekstern belastning. Forholdet mellom avbøyningsverdien og treghetsmomentet er omvendt proporsjonalt. Jo høyere verdien av denne parameteren er, desto mindre vil avbøyningsverdien være og omvendt.
Ved beregning er det viktig å ta hensyn til rørparametere som diameter, veggtykkelse og vekt
Begrepene treghetsmoment i en kropp og en flat figur bør ikke forveksles. Den siste parameteren er lik summen av produktene av de kvadrerte avstandene fra flyet peker til den aktuelle aksen på deres område.
Begrepet radien av treghet av røret
Generelt er treghetsradiusen til en kropp i forhold til en hvilken som helst akse x en avstand i, hvis firkant, når den multipliseres med kroppens masse, tilsvarer dens treghetsmoment i forhold til samme akse. Dvs. uttrykket er gyldig
For eksempel, for en sylinder i forhold til sin lengdeakse, er treghetsradiusen r√2/2, for en ball i forhold til en akse-R√2 / √5.
Vær oppmerksom! I motstanden av rør til langsgående bøyning spiller fleksibiliteten hovedrollen, og dermed den minste verdien av radien av treghet i seksjonen.
Størrelsen på radiusen er geometrisk lik avstanden fra aksen til det punktet der det er nødvendig å konsentrere hele massen av kroppen slik at treghetsmomentet på dette ene punktet er lik kroppens treghetsmoment. Også konseptet av treghetsradius av en seksjon utmerker seg-dens geometriske karakteristikk, som forbinder treghetsmomentet og området.
Beregningsformler for noen enkle former
Ulike tverrsnittsformer av produkter har forskjellig moment og radius av treghet. Tilsvarende verdier er gitt i tabellen (x og y er henholdsvis horisontale og vertikale akser).
Egenskaper ved avbøyning av produkter
Bøying Er en type lasting der bøyemomenter vises i rørets tverrsnitt (stang). Det finnes slike typer bøyning:
I et buet rør er det ytre laget i en strukket tilstand, og det indre laget er i komprimert tilstand
Den første typen bøyning oppstår når bøyningsmomentet er den eneste kraftfaktoren, den andre når en tverrkraft vises sammen med bøyningsmomentet. Når lastene er i et hvilket som helst symmetriplan, opplever røret under slike forhold en rett flat bøyning. Under bøyning opplever fibrene som befinner seg på den konvekse siden strekk og kompresjon på den konkave siden. Det er også noe lag av fibre som ikke endrer den opprinnelige lengden. De er i det nøytrale laget.
Vær oppmerksom! Punktene lengst fra den nøytrale aksen er utsatt for størst strekk-eller trykkspenning.
Hvis fiberen befinner seg i en avstand y fra det nøytrale laget med en krumningsradius, er dens relative forlengelse y / μ. Ved Å bruke Hookes lov og utelate alle mellomliggende beregninger, får vi et uttrykk for spenningen:
Hvor Mx er bøyemomentet, Ix er treghetsmomentet forbundet med ix (rørets radius (firkantet, rundt)) forholdet ix=√(Ix/A), a er området.
Standard for testing av rørledningens styrke
Regulatoriske dokumenter definerer metoder for beregning av rørledninger for vibrasjon, seismiske effekter og styrke. For eksempel utvider standarden 32388 av 2013 sin effekt på teknologiske rørledninger som opererer under trykk, eksternt trykk eller vakuum og er laget av legerte, karbonstål, kobber, titan, aluminium og legeringer derav.
Standarden gjelder også for rør laget av polymerer med en temperatur på opptil hundre grader og et trykk (arbeid) på opptil 1 tusen kPa, som transporterer gassformige og flytende stoffer.
Dokumentet definerer kravene for å finne veggtykkelsen av rør under påvirkning av overdreven internt og eksternt trykk. I tillegg etableres beregningsmetoder for stabilitet og styrke av slike rørledninger. standarden er beregnet for de spesialister som utfører konstruksjon, design eller rekonstruksjon av teknologiske rørledninger av gass, oljeraffinering, kjemisk, petrokjemisk og annen relatert industri.
Se også: Plugger for firkantet seksjon rør
Rørets styrke og stabilitet er viktige indikatorer på produktets kvalitet og holdbarhet. Beregninger av parametere som bestemmer slike egenskaper er besværlige og komplekse.
Radium av treghet av et rundt rør: grunnleggende begreper og definisjoner
Radius av treghet av et rundt rør: essensen av teorien om styrke, typer deformasjoner, avbøyning og vridning av røret, moment og radius av treghet, standard for testing av rørets styrke.
Beregnede verdier for firkantede profilrør
Tabell 1.1 – 1.3 viser de beregnede verdiene for firkantede profilrør, nærmere bestemt-for bøyde lukkede sveisede stålprofiler med firkantet tverrsnitt i henhold til standard 30245-2003. Profilene er produsert på spesialiserte møller ved å danne en rund rørformet seksjon med langsgående sveis og etterfølgende kompresjon av ruller inn i en firkantet profil.
Figur 1. Tverrsnitt av et firkantet profilrør(stålbøyet lukket profil sveiset firkant).
Tabell 1.1. Firkantede rør 40-90 mm høye
Tabell 1.2. Firkantede profilrør med en høyde på 100-160 mm
Tabell 1.3. Firkantede rør 180-300 mm høye
Tabell 2.1. Firkantede profilrør med en høyde på 10-50 mm (i henhold til standard 8639-82)
Tabell 2.1. Firkantede profilrør med en høyde på 60-180 mm (i henhold til standard 8639-82)
1. Symboler: h er profilens høyde; b er profilens bredde; F Er tverrsnittsarealet; R er radiusen til den ytre avrunding av hjørnet; Jeg er treghetsmomentet; W Er motstandsmomentet; jeg er treghetsradius.
2. Radius av ytre avrunding av hjørnet R = 2.0 t ved t ≤ 6.0 mm; R = 2.5 t ved 6.0< t ≤ 10,0 мм; R = 3,0t при t > 10,0 mm.
3. Massen på 1 m av profillengden bestemmes av tverrsnittsarealet, med en ståltetthet på 7,85 g / cm3.
Beregnede verdier for firkantede profilrør – Dr. Lom
Tabell 1 og 2 viser beregnede verdier for profilrør, nærmere bestemt for bøyde lukkede sveisede stålprofiler av kvadratiske og rektangulære tverrsnitt i henhold til standarden30245-2003.
Sammenligning av firkantede og runde rør når det gjelder bøyestyrkeindeks
Profilrør som brukes som strukturelle deler og bygningselementer, produseres i form av hule stenger med kvadratisk eller rektangulært tverrsnitt. Profilrøret er lik i sine kvaliteter til en metallstang, men på grunn av sin lavere vekt og fire stivere, blir den mer brukt. Ved bøyning påvirker hovedbelastningen de ekstreme delene av produktet, og kjernen til strålen blir ikke utsatt for signifikante deformasjoner, derfor er bøyestyrken til profilrøret ikke forskjellig fra indikatorene for et fast produkt med et lignende tverrsnitt.
Profilrør laget med firkantet tverrsnitt har samme motstand mot bøyekraft, som er rettet vinkelrett på noen av ansiktene. Rektangulære rør er mer motstandsdyktige mot bøyning langs den brede siden.
Tverrsnittets nærhet bidrar til en økning i stabiliteten til denne typen profil til vridning, noe som gjør det mulig å bruke profilrør når man lager buede buer, bratt skrånende tak og ribbet kupler.
Sammenligning av styrkeindikatorer for runde og firkantede rør
Profilrør har en rekke fordeler over runde når de brukes som et strukturelt støtteelement. Bruken av firkantede rør gjør det mulig å redusere overflaten av strukturen og redusere vekten av produktet, noe som sikrer effektiv bruk som en del av forbindelses-og rammedelen av bygninger og gjør det mulig å skape mer komplekse ingeniørstrukturer med minimal materialkostnad.
Bøyestyrkeindeksen bestemmes med tanke på det tverrgående treghetsmomentet. På grunn av den ensartede fordeling av metall langs profilens omkrets, er firkantede rør preget av høye treghetsradier i forhold til deres tverrsnittsareal, noe som sikrer effektiviteten av deres bruk for fremstilling av komprimerte buede og komprimerte stenger.
Hvis tverrsnittsarealet, diametrene og veggtykkelsen er like, er det nødvendig med mer kraft for å bøye et firkantet rør. Under betingelse av lik styrke av materialer og lik spesifikk vekt av produkter per løpende meter, har bøyestyrken til tverrsnittet av firkantede og runde rør sammenlignbare verdier, mens radien av treghet i den sirkulære delen overstiger denne indikatoren for en firkantet seksjon.
Hvilke rør er sterkere-firkantet eller rundt, Gc Renaissance
Sammenligning av firkantede og runde rør når det gjelder bøyestyrke
