Beräkning av profilröret: massa och böjning

Hur får man reda på hur mycket körmätaren av ett kvadratiskt eller rektangulärt rör? Hur man beräknar belastningen på profilröret med en känd storlek? Låt oss försöka hitta de enklaste svaren på dessa frågor.

Varför behöver du det

Varför vet du massan per meter av en profilprodukt?

Det finns två huvudmotiv.

1. Vid konstruktion av metallkonstruktioner sätter vissa element påtryck på andra med egen vikt tillsammans med nyttolast.. Fördelningsväggen i en industribyggnad sätter exempelvis tryck på balkarna, brobryggan på kolonnerna och så vidare. Denna belastning måste beaktas vid beräkning av styrkan i konstruktionerna.
2. Dessutom säljs inte uthyrningen av metaldelar av mätaren, men i vikt och dess pris anges per ton. Att räkna om pogonazh, beräknat när man skapar projektet, i de tagna tonarna, måste du veta hur mycket mätaren väger för en viss sektion och väggtjocklek.

Ange: Den exakta massan av stålet beror givetvis också; Skillnaden mellan olika märken är dock så liten att den nuvarande GOSTen försummas. Tätheten av stål är lika med 7,85 t / m3.

När du behöver en beräkning vid avböjningen? Låt oss försöka förklara med ett exempel.

Föreställ dig att du vill bygga i din stuga en balkong med en ram gjord av wellpapp. Avgång från balkongen du vet, den beräknade belastningen - också. Här, för att hitta den optimala sektionen av rörledningarna för bärbalkens roll, behöver du veta metoden för beräkning av böjhållfastheten.

vikt

Det enklaste sättet att beräkna är att använda Internet: beräkna vikten av ett profilrör beroende på dess tvärsnitt och väggtjocklek är lätt att hitta på många tillverkares och återförsäljare.

Vi kommer emellertid inte leta efter enkla sätt och försöker hitta alternativa sätt att göra beräkningarna med egna händer. Det finns faktiskt två av dem.

Reglerande handlingar

De uppgifter vi behöver finns i nationella standarder:

1. GOST 8645-68 innehåller ett antal rektangulära stålrör.
2. För en kvadratisk sektion finns en mätare i GOST 8639-82.

Hela tabellen är för stor för en liten artikel, så vi kommer bara att ge några värden som ett exempel.

Observera: Vi rekommenderar starkt att du läser dokumentets fullständiga text. Som vi kommer att få reda på kommer den fulla versionen av tabellerna att vara användbar vid ytterligare beräkningar.

Densitetsberäkning

Med något fel kan beräkningen av profilrörets vikt utföras utan tabeller av intervallet. Det är tillräckligt att veta alla produktens huvuddimensioner och tätheten av stål, vilket, som vi redan har lärt oss, antas vara lika med 7850 kg / m3 eller 7,85 g / cm3 i beräkningar.

Instruktioner för beräkningen kommer inte att orsaka svårigheter för någon som kommer ihåg grunden för geometrin.

1. Beräkna ytan på mätaren proftruby. Det är lika med produkten av omkretsen (summan av alla fyra sidor) och enheten.

OBS: För att få resultatet i ton utan komplicerade omräkningar är det bättre att omedelbart konvertera dimensionerna till mätare.

1. Multiplicera området med väggtjockleken och få volymen av metallen i springmätaren.
2. Multiplicera volymen med täthet av stål, vi får mätarens massa.

Låt oss som exempel utföra beräkningen för en rektangulär sektion 180x150 med en väggtjocklek på 12,0 mm.

1. Området kommer att vara lika (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) x 1 = 0,66 m2.
2. Volymen är 0,66 m2 x 0,012 m = 0,00792 m3.
3. Vikt - 0,00792x7850 = 62,172 kg.

Resultatet är något annorlunda än det som föreskrivs i GOST (55,71 kg) på grund av det faktum att när du fyller ut ett riktigt handelsrör i en plan billet kommer vi att få märkbar gallring där dess längsgående kanter var. Felet blir mindre, desto tunnare blir väggarna och ju större sektionsstorleken.

Böjhållfasthet

Hur man beräknar styrkan hos profilröret för böjning?

För vårt fall är två formler relevanta:

1. M = F * L, där M är böjningsmomentet, F är kraften applicerad på profilen, mätt i kilogram (kgf) och L är hävarmen i centimeter. Till exempel, för en ökänd 1 meter bred balkong med tre personer som står på sin kant med en totalvikt på 250 kg, kommer böjningsmomentet att vara lika med 250 kgf x 100 cm = 25000 kgf * cm.

1. M / W = R, där R är styrkan i stålkvaliteten, och W är motståndets ögonblick.

Naturligtvis är parametrarna R och W konstanter som måste hittas någonstans. Vi kommer att försöka förenkla läsarens uppgift:

Den andra parametern - motståndets ögonblick - finns i samma tabeller i sortimentet i GOST 8645-68 och 8639-82. Så för en rörsektion på 180x150 med en väggtjocklek på 12 mm längs A-axeln (längs den bredare sidan) blir den 346,0 cm3 och längs B-axeln - 310,8 cm3.

Låt oss försöka välja en rörstorlek för vår balkong med en last på 250 kg och en avgång på 1 meter, baserat på följande villkor:

• Lasten faller på endast en av de bärande rören (tre personer är placerade på ett sådant sätt att deras vikt inte fördelas mellan de närliggande strålarna).
• Materialet som används vid tillverkningen av stödramen på rörens balkong - stål St4.

Så fortsätter vi till beräkningarna.

1. 25 000 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 / W. Motståndets ögonblick bör därför inte vara mindre än 25 000 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 11,9 cm3.
2. Det är nu bara att välja ett rör med motsvarande värde av W i sortimentets tabell. För ett kvadratiskt tvärsnitt är detta villkor nöjd, i synnerhet för storlekarna 50x6 och 60x3.5.

Obs! Vi har hittat de minsta dimensionerna där strålen kan klara den lämpliga belastningen. Samtidigt försummade de säkerhetsmarginalen (till exempel om någon från de hypotetiska besökarna på balkongen hoppar upp), balkens egen vikt och ramens slitage med korrosion. I praktiken utjämnas dessa faktorer åtminstone tredubbla av motståndets ögonblick.

slutsats

Vi hoppas att de inte tröttnar läsaren med ett överflöd av torra tal och beräknade uppgifter. Som vanligt finns ytterligare information i videon i den här artikeln. Lycka till!