Изчисляване на профилната тръба: маса и огъване

Откъде знаеш колко тежи метърът на квадратна или правоъгълна тръба? Как да изчислим натоварването на профилна тръба с известен размер? Нека се опитаме да намерим най-простите отговори на тези въпроси.

Защо това е необходимо

Какво трябва да знаете за теглото на работещ метър от профила на продукта?

Основният мотив е два.

1. При изграждането на метални конструкции, някои елементи притискат другите със собствено тегло заедно с полезния товар. Скажем, каркас перегородки в промышленном здании создает нагрузку на балки, ферма моста - на колонны и так далее. Эту нагрузку нужно учитывать при расчете прочности конструкций.
2. В допълнение, валцувани метали се продават не в метри, но в теглото, а цената му се посочва на тон, За преизчисляване на трупите, изчислени по време на създаването на проекта, в желани тонове, е необходимо да се знае колко измерва тежестта на измервателния уред с този или този участък и дебелината на стената.

Ще изясним: от типа стомана точната маса също зависи, разбира се; Разликата между различните марки обаче е толкова малка, че сегашната GOST се пренебрегва. Плътността на стоманата е равна на 7.85 t / m3.

Кога трябва да изчислите отклонението? Нека се опитаме да обясним с примера.

Представьте себе, что вы хотите соорудить в своем коттедже балкон с каркасом из профтрубы. Вылет балкона вам известен, предполагаемая нагрузка - тоже. Вот для того, чтобы подобрать оптимальное сечение профтрубы на роль несущих балок, вам и нужно знать метод расчета прочности на изгиб.

тегло

Най-простият начин на изчисление е да използвате Интернет: калкулаторът за изчисляване на теглото на профилната тръба, в зависимост от напречното сечение и дебелината на стената, е лесно да се намери на уебсайтовете на много производители и продавачи.

Въпреки това, ние няма да търсим лесни начини и ще се опитаме да намерим алтернативни начини да правим изчисления сами. Всъщност има две от тях.

Нормативни документи

Данните, от които се нуждаем, се съдържат в националните стандарти:

1. GOST 8645-68 съдържа гама от правоъгълни стоманени тръби.
2. За квадратна секция асортиментът ще бъде намерен в GOST 8639-82.

Пълните таблици са твърде големи за малка статия, затова даваме само някои стойности като пример.

Моля, обърнете внимание: Ви препоръчваме да прочетете пълния текст на документите. Както ще видим по-късно, пълната версия на таблиците ще бъде полезна при по-нататъшни изчисления.

Изчисляване по плътност

При определена грешка теглото на профилната тръба може да се изчисли без таблиците от асортимента. Достатъчно е да знаете всички основни размери на продукта и плътността на стоманата, които, както вече видяхме, се приемат за 7850 кг / м3 или 7,85 г / см3.

Изчислителната инструкция няма да причини затруднения на човек, който помни основите на геометрията.

1. Изчислете повърхността на линейния метър на тръбата. Тя е равна на произведението от периметъра (сумата от всичките четири страни) и единици.

Внимание: за да получите резултат в тонове без сложно преизчисляване, е по-добре веднага да преобразувате размерите в метри.

1. Умножете площта по дебелината на стената и вземете обема на метала в текущия метър.
2. Умножавайки обема по плътността на стоманата, получаваме масата на текущия метър.

Да вземем като пример изчислението за правоъгълен участък от 180х150 с дебелина на стената 12,0 мм.

1. Площта ще бъде равна на (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) х 1 = 0,66 м2.
2. Объем - 0,66 м2 х 0,012 м= 0,00792м3.
3. тегло - 0,00792х7850= 62,172 кг.

Резултатът е малко по-различен от този, предписан в ГОСТ (55.71 кг), поради факта, че когато се появи истински профукан в плосък детайл, получаваме забележимо изтъняване, когато има надлъжни ръбове. Грешката ще бъде по-малка от по-тънките стени и колкото е по-голямо размерът на напречното сечение.

Якост на огъване

Как се изчислява здравината на профилната тръба за огъване?

За нашия случай са приложими две формули:

1. M=F*L, где М - изгибающий момент, F - приложенная к профилю сила, измеренная в килограммах (кгс), а L - плечо рычага в сантиметрах. Скажем, для пресловутого балкона шириной 1 метр со стоящими на его краю тремя людьми общим весом в 250 кг изгибающий момент будет равен 250 кгс х 100 см = 25000 кгс*см.

1. M/W=R, где R - прочность марки стали, а W - момент сопротивления сечения.

Очевидно, параметры R и W - константы, которые придется где-то искать. Постараемся упростить читателю задачу:

Второй параметр - момент сопротивления - найдется в тех же таблицах сортамента в ГОСТ 8645-68 и 8639-82. Так, для трубы сечением 180х150 при толщине стенки 12 мм по оси А (вдоль более широкой стороны) он составит 34ш,0 см3, а по оси Б - 310,8 см3.

Нека се опитаме да намерим размера на тръбата за нашия балкон с товар от 250 кг и отклонение от 1 м, въз основа на следните условия:

• Натоварването пада само върху един от лагерите (трима души се намират така, че теглото им да не се разпределя на съседни греди).
• Материал, который использован при изготовлении несущего каркаса балкона из труб - сталь ST4.

Така че, нека започнем изчисленията.

1. 25000 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 / W. Следователно, моментът на съпротивление не трябва да бъде по-малък от 25000 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 11,9 cm3.
2. Теперь осталось лишь подобрать трубу с соответствующим значением W в таблице сортамента. При квадратном сечении этому условию удовлетворяют, в частности, размеры 50х6 и 60хли,5.

Забележка: открихме минималните размери, при които лъчът ще издържи на подходящия товар; докато пренебрегва границата на безопасност (например, ако някои от хипотетичните посетители на балкона скочат), теглото на балкона и износването на трупа чрез корозия. На практика тези фактори се изравняват най-малко с трикратно отклонение в момента на съпротива.

Заключение

Надяваме се, че не сме изчерпали читателя с изобилие от сухи цифри и компютърни проблеми. Както обикновено, в тази статия можете да намерите повече информация. Успех!