Calculul sarcinii verticale pe o conductă circulară. Cum se calculează dimensiunea suficientă a țevii dreptunghiulare pentru sarcină

Țeava de profil este un mobilier popular și element de construcție, cu ajutorul cărora se construiesc structuri destul de puternice. Poate fi o revelație pentru mulți cititori, dar conducta poate fi făcută nu numai din oțel, ci și din lemn și beton. Cel puțin, acest lucru se reflectă în calcule tipice, vorbim de coloane din acest material.

Calculul raftului din țeavă în formăîn raport cu sarcina pe care o poate suporta, se ia în considerare aria secțiunii transversale a profilului, rezistența materialului, flexibilitatea acestuia, solicitarea, inerția în X și Y și lungimea calculată. Valorile sunt înlocuite în formulă, soluția este sarcina totală. Pentru sarcini practice, se folosește o schemă simplificată.

Conductă profilată și metode de utilizare

Profilul poate fi utilizat la asamblarea aproape oricărei structuri, industriale, comerciale și casnice. În viața de zi cu zi, este adesea folosit pentru asamblarea sistemelor de depozitare, ca suport de acvariu, pentru copertine pe balcon sau verandă. Profilul poate sustine mobilier: masa, tejghea de bar, suport TV, balustrade pentru cursuri. Profilul este adesea folosit în construcții comerciale, scări, diferite structuri ușoare pentru terase, copertine, podiumuri și scene sunt asamblate din acesta.

Lista continuă, profilul este potrivit pentru diverse soluții, prin urmare atrage adesea meșteri care îl folosesc în construcții și proiectare. Cel mai adesea, un suport pentru un blat de bar, suporturi pentru un dulap glisant sau un suport de acvariu este realizat dintr-o țeavă. Cel mai scrupulos despre suportul pentru acvariu și ține cont de sarcina constantă. În funcție de acest parametru, se selectează un material pentru fabricație.

Design cadrul și căutarea optimului

Pentru început, puteți recomanda realizarea unui desen, de pe care să vă bazați în calcule. Dacă există un cadru superior și mai multe suporturi la care se va distribui solicitarea, în funcție de formă, forța poate fi distribuită pe mai multe rafturi. Este de remarcat faptul că, cu o înălțime mai mare a structurii, capacitatea portantă a unui suport de profil individual va scădea din cauza cuplului. Dacă este necesar să se obțină o structură metalică mai înaltă, se adaugă mai multe suporturi, care sunt conectate cu rigidizări care distribuie uniform stresul.

De exemplu, așa sunt realizate rafturile baldachinului dintr-o țeavă de profil sprijinită pe peretele casei. În prezența unui perete de susținere, nu puteți lega ghidajele cadrului metalic, ci puteți calcula umărul care se sprijină pe perete. Rețineți că GOST se ocupă de cazuri standard de calcul al structurilor metalice.

Standul de acvariu din profil, pe baza celor de mai sus, ar trebui sa fie un suport cu 3-4 picioare. În acest caz, vă puteți opri la un punct de sprijin și pivotare care distribuie sarcina. Pentru a calcula tensiunea, se ia în considerare masa constantă a apei din acvariu și sticlă. Cât de mult va rezista un anumit acvariu sau o coloană de susținere a barei trebuie estimat folosind o formulă.

Pentru început, faceți un proiect al structurii metalice indicând dimensiunile exacte, apoi efectuați calculele ținând cont de solicitarea totală. Proiectul poate fi pregătit în programul SketchUP.

Plată

Să determinăm secțiunea optimă a coloanei:

unde F este secțiunea, N este solicitarea la centrul de greutate și acțiunea forțelor combinate asupra elementului, Ry este rezistența materialului selectat (valoare constantă, determinată din tabel).

Această formulă poate fi folosită doar pentru a obține date aproximative și este imperativ să alegeți o secțiune cu o marjă, deoarece stresul va fi direcționat nu numai central, ci și distribuit. În acest sens, pot fi realizate diverse console care compensează momentul unghiular de forță care decurge din acțiunea tensiunii distribuite.

Un alt parametru important este flambajul, luarea în considerare vă va permite să determinați mai precis secțiunea coloanei:

unde φ este coeficientul de flambaj, care este luat ca 0,5–0,8.

Calculele sunt de obicei efectuate cu o marjă de două ori. În acest caz, meșterii folosesc valoarea φ = 0,25 pentru a obține o secțiune de 1-5 coloane a structurii.

Elemente de fixare și caracteristici de distribuție a tensiunii

Rafturile metalice pentru un baldachin din țeavă de profil se sprijină pe fundație și unul dintre pereți. In acest caz, suportul poate fi realizat cu diverse imbinari articulate. Un astfel de suport poate suporta o greutate destul de mare cu o rezistență materială suficientă. Puteți regla volumul total folosind tipurile de elemente de fixare, drepte sau înclinate.

Elementele de fixare standard a coloanei sunt realizate după cum urmează:

• la fundație, partea superioară;
• la fundație, elemente de fixare laterale inferioare;
• la fundație, partea superioară și inferioară;
• mai jos până la fundație, sus până la tavan;
• partea de jos plus la perete.

Folosind această diagramă, vă puteți asigura că suporturile cele mai stabile sunt cele cu fixarea superioară la tavan și cea inferioară la fundație. Următoarea coloană cea mai stabilă este o coloană metalică cu o fundație inferioară și două elemente de fixare laterale. Pentru fixarea sticlei se folosesc alte tipuri. Dacă înălțimea totală a structurii este suficient de mare, sunt amplasate mai multe elemente de fixare laterale pentru a distribui uniform sarcina pe peretele lateral.

Astfel, blatul de bar din țeavă și sticlă modelată va fi fixat în siguranță atunci când este atașat de podea și de blatul mesei. Cu destule construcție masivă Vă recomandăm să adăugați elemente de rigidizare laterale pentru a adăuga niște lustruire industrială de tip loft. Reglarea fină a acestora va face utilizarea mai ergonomică.

Montarea structurilor metalice

Instalarea cadrului se realizează în următoarea secvență:

• ghidajele verticale sunt instalate și atașate la fundație;
• se realizează montarea elementelor de fixare - sus sau lateral;
• se face ajustarea;
• pentru structurile de sine stătătoare se instalează partea superioară, conectând coloanele verticale.

Dacă există un proiect și o idee clară despre ce fel de sarcină vorbim, instalarea se face în câteva ore. Un profil din fibră de sticlă poate fi folosit pentru a fixa sticla orizontal, vertical și în unghi.

Calcule și soluții tipice

Pentru a evita calculele consumatoare de timp care, fără cunoștințe de fizică și utilizarea unui calculator, pot conține erori ca urmare, vă recomandăm să utilizați soluții standard cu o sarcină minimă pe coloană. De asemenea, pentru a obține ceea ce doriți, vă va ajuta articulațiile pivot mobile fiabile, pentru montarea la un unghi și distribuția momentului unghiular. În acest caz, este important să se calculeze cât de mult va rezista un astfel de suport.

Această abordare vă permite să calculați diverse mobilier cu suporturi din oțel, fixându-se în dulap, având în același timp încredere în fiabilitatea și durabilitatea acestora. Ajustarea vă permite de obicei să consolidați structura în mod fiabil. Alegeți oțel de înaltă calitate de la un producător rus de renume, astfel încât să puteți evita să cumpărați produse de calitate scăzută.

Cum să afli cât cântărește un metru pătrat sau teava dreptunghiulara? Cum se calculează sarcina pe o țeavă de profil de dimensiune cunoscută? Să încercăm să găsim cele mai simple răspunsuri la aceste întrebări.

De ce este nevoie

De ce să știți masa unui contor de rulare a unui produs de profil?

Există două motive principale.

1. În timpul construcției structurilor metalice, unele elemente presează pe altele cu propria greutate, împreună cu sarcina utilă. Să spunem un cadru de partiție în interior clădire industrialăîncarcă grinzile, grinzile podului încarcă stâlpii și așa mai departe. Această sarcină trebuie luată în considerare la calcularea rezistenței structurilor.
2. În plus, metalul laminat la depozitele de metal este vândut nu în funcție de filmare, ci de greutate, iar prețul său este indicat pe tonă.... Pentru a recalcula mulurile, calculate în timpul creării proiectului, în tone râvnite, trebuie să știți cât cântărește un metru pentru o anumită secțiune și grosimea peretelui.

Să lămurim: greutatea exactă, de asemenea, depinde, desigur, de calitatea oțelului; cu toate acestea, diferența dintre diferitele mărci este atât de mică încât actualul GOST o neglijează.
Densitatea oțelului este considerată a fi de 7,85 t / m3.

Când aveți nevoie de un calcul de deformare? Să încercăm să explicăm cu un exemplu.

Imaginați-vă că doriți să construiți un balcon cu un cadru dintr-o țeavă profesională în cabana dvs. Plecarea balconului va este cunoscuta, se stie si sarcina estimata. Pentru a selecta secțiunea transversală optimă a unei țevi profesionale pentru rolul grinzilor portante, trebuie să cunoașteți metoda de calcul a rezistenței la încovoiere.

Greutate

Cea mai simplă metodă de calcul se rezumă la utilizarea internetului: un calculator pentru calcularea greutății unei țevi de profil, în funcție de secțiunea sa și grosimea peretelui, este ușor de găsit pe site-urile multor producători și vânzători.

Cu toate acestea, nu vom căuta căi ușoare și vom încerca să găsim modalități alternative de a face calcule cu propriile mâini. De fapt, sunt două.

Reguli

Datele de care avem nevoie sunt cuprinse în standardele interne:

1. GOST 8645-68 conține un sortiment.
2. Pentru o secțiune pătrată, sortimentul va fi găsit în GOST 8639-82.

Tabelele complete sunt prea lungi pentru un articol mic, așa că vom da doar câteva valori ca exemplu.

Calculul densității

Cu o anumită eroare, calculul greutății țevii de profil poate fi efectuat fără tabelele de sortiment. Este suficient să cunoaștem toate dimensiunile principale ale produsului și densitatea oțelului, care, după cum am aflat deja, în calcule este luată egală cu 7850 kg / m3 sau 7,85 g / cm3.

Instrucțiunile de calcul nu vor cauza dificultăți oricărei persoane care își amintește elementele de bază ale geometriei.

1. Calculăm suprafața unui metru de rulare a unei țevi profesionale. Este egal cu produsul perimetrului (suma tuturor celor patru laturi) și unu.

Atenție: pentru a obține rezultatul în tone fără recalculări complicate, este mai bine să convertiți imediat dimensiunile în metri.

1. Înmulțim zona cu grosimea peretelui și introducem volumul metalului contor de rulare.
2. Înmulțind volumul cu densitatea oțelului, obținem masa unui metru de rulare.

Să facem, de exemplu, un calcul pentru o secțiune dreptunghiulară 180x150 cu o grosime a peretelui de 12,0 mm.

1. Suprafața va fi (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) x 1 = 0,66 m2.
2. Volum - 0,66 m2 x 0,012 m = 0,00792 m3.
3. Greutate - 0,00792x7850 = 62,172 kg.

Rezultatul este oarecum diferit de cel prescris în GOST (55,71 kg) datorită faptului că atunci când desfacem o țeavă profesională adevărată într-o piesă de prelucrat plată, vom obține o subțiere vizibilă acolo unde erau marginile sale longitudinale. Eroarea va fi cu cât mai mică, cu atât pereții și pereții sunt mai subțiri dimensiune mai mare secțiune.

Rezistență la încovoiere

Cum se calculează rezistența la încovoiere a unei țevi profil?

Pentru cazul nostru, două formule sunt relevante:

1. M = F * L, unde M este momentul încovoietor, F este forța aplicată profilului, măsurată în kilograme (kgf), iar L este brațul pârghiei în centimetri. De exemplu, pentru balconul notoriu de 1 metru lățime cu trei persoane în picioare pe marginea sa, cu o greutate totală de 250 kg, momentul de încovoiere va fi de 250 kgf x 100 cm = 25000 kgf * cm.

1. M / W = R, unde R este rezistența clasei de oțel, iar W este momentul de rezistență al secțiunii.

Evident, parametrii R și W sunt constante care vor trebui căutate undeva. Să încercăm să simplificăm sarcina pentru cititor:

Al doilea parametru - momentul de rezistență - poate fi găsit în aceleași tabele de sortiment în GOST 8645-68 și 8639-82. Deci, pentru o țeavă cu o secțiune transversală de 180x150 cu o grosime a peretelui de 12 mm de-a lungul axei A (de-a lungul părții mai late), aceasta va fi de 346,0 cm3 și de-a lungul axei B - 310,8 cm3.

Să încercăm să alegem dimensiunea țevii pentru balconul nostru cu o sarcină de 250 kg și o surplomă de 1 metru, pe baza următoarelor condiții:

• Sarcina cade doar pe una dintre țevile profesionale de susținere (trei persoane sunt poziționate astfel încât greutatea acestora să nu fie distribuită peste grinzile adiacente).
• Materialul folosit la fabricarea suportului este oțelul St4.

Deci, să trecem la calcule.

1. 25000 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 / W. Momentul de rezistență, prin urmare, nu trebuie să fie mai mic de 25000 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 11,9 cm3.
2. Acum nu mai rămâne decât să selectați o țeavă cu valoarea W corespunzătoare în tabelul de sortimente. Cu o secțiune transversală pătrată, această condiție este îndeplinită, în special, de dimensiunile 50x6 și 60x3,5.

Notă: am găsit dimensiuni minime la care fasciculul va rezista la sarcina corespunzătoare; totodată s-a neglijat și marja de siguranță (de exemplu, în cazul în care sară unul dintre ipoteticii vizitatori ai balconului), greutatea proprie a balconului și uzura cadrului prin coroziune.
În practică, acești factori sunt nivelați cu o marjă de cel puțin trei ori în momentul rezistenței.

Concluzie

Sperăm că nu am obosit cititorul cu o abundență de numere uscate și probleme de calcul. Ca de obicei, puteți găsi mai multe informații în videoclipul din acest articol. Noroc!

04-03-2013: Serghei

Bună ziua Doctor Scrap!
Necesar sfaturi practice cum să întărească suportul orizontal.
Dau o descriere: am construit o casă la dacha, un baldachin a ieșit peste intrare. Se pare că totul a fost ușor și simplu blocat,
dar grinda în rolul căreia este o țeavă cu profil pătrat 100 * 100, grosimea peretelui este de 4 mm. a dat o abatere mică, dar vizibilă!
Pe care vreau să le repar!
Sincer să fiu, m-au îngrijorat mai mult grinzile cu curele longitudinale din țeavă de 80 * 60 și sunt de lungimi diferite, așa că totul este în regulă cu ele!
Îmi pare rău că te contactez, dar simt că doar tu mă poți ajuta!
Nu am calculat întreaga structură, am făcut-o prin intuiție. Nu am studiat rezistența materialelor, am studiat TOE o materie similară pentru inginerii electricieni.
Desigur, a fost posibil să se facă un jumper dintr-o grindă în I sau canale pereche, din care ar fi ieșit același profil pătrat (ceea ce regret), scopul a fost frumos aspect, deoarece designul nu prevede finisaje ulterioare!
Am sperat ca tubul pătrat de profil să reziste!
Desigur, poți trece peste toate, dar vrei să te descurci cu puțin sânge
Gândurile mele: să deschid capătul țevii, care este înfundat, și în interiorul țevii, mai întâi ridicându-l cu cric și, îndreptându-l, împinge un fel de rigidizare!
Care?
Vad doua variante, fie pozitionarea benzii 100 pe verticala, cat si reglarea inaltimii... grosimea benzii si cate bucati???
Fie împingeți canalul de dud ajustând înălțimea cu distanțiere, fie, din nou, faceți o țeavă din canal compensând golurile ???
va cer un sfat ce sa imi fac??? Cum te-ai descurcat pentru tine??? Astept un raspuns.... Am trimis o poza cu constructia pe mail, ca sa fie mai clar.
Mulțumesc Serghei

04-03-2013: Dr. Lom

Judecând după fotografii, deschiderea unei țevi îndoite este de aproximativ 4 m. Cu o astfel de deschidere și sarcinile existente, armătura interioară cu un profil (de exemplu, un canal) cu același moment de inerție ca cel al țevii armate va reduce devierea la jumătate, nu mai mult. Dacă întăriți cu dungi, atunci cu cât mai multe benzi, cu atât mai puțină deformare va fi în cele din urmă, dar și greutatea grinzii va crește semnificativ.

Dupa parerea mea cel mai mult cel mai bun mod- schimba teava cu alta cu inaltime mai mare decat mai multa inaltime, cu atât mai multă rigiditate și mai puțină deformare, dar înțeleg că acest lucru poate fi problematic.
Altul dintre opțiuni posibile- face un puf. Țeava este goală în interior și în ea poate fi plasată o tijă de aproape orice diametru. Desigur, totul trebuie numărat, dar, cu ochi, dacă ridicați țeava astfel încât să se îndoaie puțin și apoi fixați această poziție cu o strângere cu un diametru de 20-24 mm, atunci veți obține un arc cu o strângere. Dezavantajul acestei metode este că îndoirea trebuie să fie cât mai mare posibil, în caz contrar, sub acțiunea sarcinilor, țeava se poate deforma mai întâi la o formă rectilinie și apoi se poate îndoi din nou, dar mult mai puternică, deoarece strângerea va crește îndoi. În plus, îndoirea țevii orizontale va fi împiedicată prin montanți - țevi sudați.

02-09-2013: Hovhannes

Pentru grinzi orizontale, nu utilizați țevi pătrate, și I-grinzi. La grinzile I, momentul de inerție este mult mai mare și, în consecință, deformarea este mult mai mică. Cu acelasi consum de metal.

24-07-2014: Svetlana

Buna ziua. Chiar am nevoie de ajutor, nu. Eu nu înțeleg nimic. Este necesar să se calculeze deformarea quad-ului. țevi 100 * 100 * 5 pe 2 suporturi, distanța dintre care este de 3 m. Sarcina pe țeavă este de 200 kg pe 1 m. Vă mulțumim.

24-07-2014: Dr. Lom

Trebuie doar să luați valoarea momentului de inerție (I) pentru conducta dvs. din tabelul corespunzător și să înlocuiți această valoare, precum și valorile intervalului (l) și sarcinii (q), în determinarea deformarii. formulă. Formula depinde de atașarea la suporturi și de natura încărcăturii. Puteți alege formula necesară folosind articolul „Scheme de proiectare pentru grinzi”. Valoarea modulului elastic poate fi găsită în articolul „Rezistențe de proiectare și module elastice pentru diverse materiale de construcții„sau în SNiP actual.

03-09-2014: student

Doc, m-am uitat la aceste GOST-uri, au trecut mai multe modificări, în plus, critice. Dacă există unde, o pot arunca.
De unde pot să iau eu, săracii, datele calculate pentru țeava de cusătură de profil 40x20x2,8?

04-09-2014: Dr. Lom

Puteți determina singuri toate aceste date cu diferite grade de acuratețe. De exemplu, în prima aproximare (fără a lua în considerare razele rotunjirii exterioare a colțurilor) Iz = 2x4 ^ 3/12 - 1,44x3,44 ^ 3/12 cm ^ 4. Valoarea reală a momentului de inerție va fi cu 7-15% mai mică (ținând cont de raza de curbură). etc.

01-06-2015: Alexei

Buna ziua. Chiar am nevoie de ajutor, nu. Eu nu înțeleg nimic. Vreau să ridic un rezervor de apă din plastic cub la 3-4m în sus pe o țeavă profesională (4 buc), dar nu înțeleg pe care pot conta, vă rog ajutați.

02-06-2015: Dr. Lom

Din păcate, nici eu cu greu te pot ajuta, dar există un articol „Calcul coloanelor metalice”, poate te va ajuta? Uite aici te rog.

27-06-2015: vladimir

Bună ziua, Dr. Lom. Chiar am nevoie de ajutorul tau. Vreau sa construiesc in fata casei o magazie de vara acoperita cu carton ondulat, de 6 pe 4 m. As dori sa nu existe stalpi de sustinere in interiorul copertinei.Ajutati-ma sa calculez numarul, grosimea stalpilor de sustinere și zăbrele de căpriori, astfel încât să nu existe deviație.

28-06-2015: Dr. Lom

Tot ce pot face este să vă spun unde să vă uitați la exemple de calcule. Consultați articolul „Calculul stâlpilor metalici”, precum și secțiunea „Calculul unui baldachin cu ferme arcuite”. Și va exista întotdeauna o deviere a structurilor.

24-07-2015: Victor

O zi buna!
Spune-mi te rog:
Este posibil să folosiți o țeavă profesională 25x25x2mm ca stâlpi de sprijin (4 bucăți) în construcția unei mese de lucru pentru o mașină de prelucrat lemnul cu greutatea de 55 kg?!?!
Mulțumesc.

25-07-2015: Dr. Lom

Totul aici va depinde de designul desktopului. Iar capacitatea portantă a țevii de profil nu este deloc un indicator aici. La prelucrarea lemnului, este indicat să evitați diferite vibrații și vibrații și, prin urmare, cu cât masa este mai puternică, cu atât mai bine, adică. deformările în special ale picioarelor mesei trebuie să fie minime.

20-08-2015: Anton

O zi buna! Spuneți-mi unde sau cum puteți afla caracteristicile de mai sus ale țevilor care nu sunt incluse în acest tabel. De exemplu, o țeavă 50x50x1.5 sau 30x30x1.5, 10x10x1.4 ??? Nu l-am găsit în Gosty...

20-08-2015: Dr. Lom

În acest caz, puteți contacta producătorul sau puteți calcula singur aceste caracteristici. Un exemplu despre cum se face acest lucru este dat în articolul „Calculul rezistenței unui profil de tavan pentru gips-carton”.

21-09-2015: Viaceslav

Salut! În garaj, țevile se află peste tavan sectiune rotunda diametru 140 mm, grosimea peretelui 6 mm, lungimea conductei aproape 6 m. placa de drum... Conducta se îndoaie ușor sub propria greutate. Cum să-l întăriți (dați rigiditate), dacă este posibil din lateral, pentru a nu coborî nivelul tavanului. A fost ideea de a suda o țeavă de profil pe toată lungimea sau o bandă de oțel pe ambele părți chiar sub axa longitudinală.

22-09-2015: Dr. Lom

Dacă sudați un tub profilat sau o bandă de oțel în jos teava rotunda, și nu din lateral, veți obține astfel câștig maxim. Vezi articolul „Tipuri de grinzi”.

06-10-2015: Evgeniy

Dragă doctor Lom!
În primul rând, aș dori să vă mulțumesc pentru munca dumneavoastră educațională. Citind articolele tale, mi-am amintit prelegerile mele despre sopromat) Dar, după cum s-a dovedit, aproape totul a fost șters din memorie, așa că apelez la tine pentru sfat. Este necesar să se determine dacă capacitatea portantă a unei țevi pătrate de 30x30x3 (oțel inoxidabil, AISI304) va fi suficientă pentru a o utiliza ca element de formare a perimetrului masă dimensiunea de 1600x900. Blatul mesei va fi format din șipci înguste de lemn, am decis să neglijez capacitatea lor portantă în calcule. Pentru simplitate, am decis să consider această țeavă ca o grindă de 1600 mm lungime, situată pe suporturi articulate, dar încă nu mă pot decide asupra tipului de aplicare a sarcinii. Când se folosește masa în scopul propus, sarcina, evident, poate fi considerată distribuită și ia valoarea, probabil, de aproximativ 50 kg. Dar amintindu-ne că unii au obiceiul de a sta pe marginea mesei, m-am gândit că încărcătura poate fi concentrată aproximativ la mijlocul intervalului, iar în cazuri critice să fie de aproximativ 90 kg... Vă rog să-mi spuneți ce formulă poate fi folosit pentru a calcula în astfel de condiții (grindă pe suporturi cu balamale, sarcină în centrul travei). M-am familiarizat cu articolul „Tipuri de suporturi, ce schemă de proiectare să aleg”, dar nu mi-am putut da seama ce formulă aș putea folosi și, în plus, nu am înțeles care este valoarea lui „E” și de unde să o obțin. din. Am presupus că momentul de inerție I poate fi luat din masa dumneavoastră, presupunând că sunt relativ apropiate pentru oțelurile inoxidabile și carbon. Mulțumesc!

06-10-2015: Dr. Lom

Eugene, în cazul tău alegerea potrivita schema de calcul va depinde de modul în care exact vor fi amplasate șipcile de lemn și unde vor fi picioarele de la masă. Dacă șipcile au aproximativ 90 cm lungime, atunci trebuie să vă bazați cu adevărat pe rezistența și deformarea țevilor lungi, iar dacă lamelele au aproximativ 160 cm lungime (ceea ce mă îndoiesc), atunci sarcina principală va fi pe țevile scurte.
Dacă picioarele mesei nu sunt la colțurile mesei (și acest lucru se face de obicei), atunci țeava ta va fi o grindă cantilever pe două suporturi (picioarele mesei vor fi aceste suporturi). Cu toate acestea, atunci când se calculează pentru o sarcină concentrată, acest lucru nu este de o importanță fundamentală. Pentru a calcula sarcina concentrată aplicată în mijlocul grinzii, puteți utiliza modelul de proiectare corespunzător din articolul „Modele de proiectare pentru grinzi”. Cu toate acestea, ar trebui să țineți cont de sarcina distribuită uniform din greutatea proprie a mesei. Cu toate acestea, puteți converti o sarcină concentrată într-o sarcină echivalentă uniform distribuită pentru a simplifica calculele folosind articolul Conversia unei sarcini concentrate într-o sarcină echivalentă uniform distribuită.
Puteti de fapt sa luati momentul de inertie pentru conducta dumneavoastra din tabelul corespunzator, precum si modulul de elasticitate al metalului E, folosind articolul „Rezistente de proiectare si module de elasticitate pentru diverse materiale de constructii”.

06-10-2015: Evgeniy

20-10-2015: Alexandru

Bună dragă Dr. Lom. Nu înțeleg nimic în formule, așa că cer ajutor. Spune-mi, pzhl, ce fel de sarcină orizontală distribuită vor rezista 4 țevi de formă pătrată 100 * 100, grosimea de 4 mm (le-am așezat ca o suprapunere între primul și al doilea etaj, lungimea deschiderii este de 4,3 m, buștenii de lemn vor cădea pe profilul, apoi podeaua etajului doi) ... Mulțumesc anticipat pentru ajutor.

20-10-2015: Dr. Lom

În general, încerc să prezint materialul în așa fel încât formulele să fie de înțeles chiar și pentru o persoană cu 3-4 clase de studii, adică. Simplific totul la minim, fără integrale-diferențiale, doar adunări, scăderi, înmulțiri și împărțiri.
Cu toate acestea, ai noroc, pe tema întrebării tale, am scris un articol „Capacitatea portantă a unei grinzi metalice”, uită-te printre cele noi la pagina principala... Trebuie doar să înlocuiți datele dvs. în formulele prezentate în articol.

Atunci când alegeți o țeavă de profil, este necesar Atentie speciala plătiți parametrii săi și luați în considerare ce sarcină va rezista conducta de profil.

Aceste țevi sunt folosite ca rame pentru diferite structuri, de aceea este necesar să selectați produsele cât mai responsabil posibil.

Avantajele țevilor modelate sunt:

• lejeritate;
• fiabilitate;
• ușurință de instalare.

Sarcina care actioneaza asupra unui tub profilat

Dacă intenționați să faceți un foișor sau o seră, atunci nu ar trebui să vă gândiți serios la sarcini, deoarece astfel de structuri nu sunt supuse unor forțe serioase. Dar dacă un baldachin, un vizor, un cadru sunt făcute pentru o structură mai serioasă, atunci sunt necesare calcule detaliate aici.

Țevile profilate sunt rezistente la deformare, dar au și o limită. Dacă sarcina corespunde normei, atunci produsul, sub influența sarcinii, de exemplu, zăpada umedă, se poate îndoi. Dacă zăpada este îndepărtată, conducta va reveni la forma inițială. În eventualitatea în care sarcina admisibila depășită, țeava nu își va recăpăta forma. Este înăuntru cel mai bun caz, în cel mai rău caz - pur și simplu va izbucni.

Prin urmare, atunci când alegeți o țeavă de profil, este necesar să luați în considerare:
dimensiuni;

• secțiune. În mod obișnuit, se folosesc tuburi dreptunghiulare și pătrate;
• stresul cadrului tubului;
• rezistența materialului;
• sarcinile probabile care pot apărea în timpul funcționării.

Clasificarea sarcinilor

Unul dintre criteriile de clasificare este timpul de expunere la sarcini. Tipurile de astfel de sarcini sunt stabilite prin SP 20.13330.2011.Și sunt după cum urmează:

• permanent. Adică, nici greutatea, nici un astfel de indicator precum presiunea nu se modifică pentru o perioadă destul de lungă. Un exemplu de sarcină constantă: greutatea și presiunea elementelor de construcție;
• temporar, dar pe termen lung. De exemplu, greutatea pereților despărțitori din PAL;
• termen scurt. Este exact ceea ce s-a discutat mai sus: despre zăpadă, vânt și alte fenomene naturale;
• special. De exemplu, încărcături de la explozii și lovituri de mașini.

Astfel, dacă se construiește un șopron pe teritoriul gospodăriei, atunci trebuie luate în considerare un număr de încărcături:

• de zăpadă și vânt;
• de la posibile coliziuni cu un autoturism.

În zonele în care au loc cutremure periodice, acest factor nu poate fi ignorat. În astfel de zone, structurile ar trebui să fie cât mai puternice posibil.

Scheme de calcul

Schemele de proiectare iau în considerare nu numai tipurile de sarcini, ci și modul în care sarcina este distribuită pe structură. De exemplu, suporturile pot fi supuse unor sarcini mai severe, iar elementele suplimentare transversale sunt mici.

Sarcini maxime

Pentru a înțelege sarcinile maxime pe conducte, consultați tabelele următoare.

Tabelul 1. Sarcina pentru tubul de formă pătrată

Tabel 2. Sarcina pentru țeavă de formă dreptunghiulară (calculată pentru partea mai mare)

Sunt indicate sarcinile maxime care nu vor rupe conducta. Elementul structural se va îndoi și, în viitor, nu își va lua forma inițială. Dacă sarcina maximă pe conducta de profil este depășită, atunci va avea loc deja o ruptură.

Metode de calcul a sarcinii

Se folosesc următoarele metode:

• utilizarea tabelelor dezvoltate;
• utilizarea formulelor fizice;
• calcul folosind un calculator special.

Pentru a calcula sarcina folosind tabele, este necesar să compilați caracteristicile conductei efectiv existente cu acele caracteristici care sunt în tabel.
Dacă calculul sarcinii pe o țeavă de profil se realizează folosind formule, atunci, practic, se utilizează următoarea formulă: Pwr = M / W. Momentul încovoietor este împărțit la rezistență.

Există și calculatoare speciale dezvoltate de experți. Cu toate acestea, astfel de calculatoare pot fi utilizate numai dacă sunt postate pe site-uri web de încredere sau furnizate pentru utilizare de către persoane competente care sunt bine versate în sarcinile de pe conductele de profil.

Trebuie subliniat: nu trebuie să faceți singuri calculele. În primul rând, pentru un calcul corect, trebuie să cunoașteți GOST-urile și materialele de rezistență. În al doilea rând, cea mai mică greșeală de calcul poate duce la consecințe grave.

Prin urmare, calcularea sarcinii pe țevi este o procedură foarte importantă. Neglijarea acestuia poate avea consecințe grave:

• distrugerea structurilor, clădirilor;
• prezența victimelor și a victimelor.

În știri, uneori, poți vedea povești despre prăbușirea acoperișului unei clădiri sau a altor elemente ale acesteia. Astfel de situații, de cele mai multe ori, se dezvoltă datorită faptului că s-au făcut erori în calcule.

Pentru a efectua întoarcerea conductei, se folosesc fitinguri speciale - unghiuri și teuri. Cu toate acestea, uneori există situații în care este necesară îndoirea țevii. De regulă, dacă un începător preia această lucrare, țeava se mototolește sau chiar se rupe la cot, așa că atunci vă voi prezenta câteva dintre secretele meșterilor populari care vă vor permite să faceți față cu succes acestei sarcini acasă.

Metode de îndoire a țevilor

Nevoia de îndoire a țevilor poate apărea într-un număr de cazuri, de exemplu, în timpul instalării unei conducte, dacă trebuie să „ocoliți” orice obstacol. De asemenea, este adesea necesar să se recurgă la această operațiune în procesul de fabricație a diferitelor structuri metalice, precum șoproane, sere, foișoare etc.

Trebuie remarcat faptul că atunci când vine vorba de îndoirea țevilor, ne referim la următoarele tipuri:

Metal rotund

Procesul de îndoire a pieselor metalice cu secțiune transversală circulară este destul de complicat, deoarece acestea sunt ușor deformate și uneori rupte. Prin urmare, atunci când îndoirea se face în conditiile industriale, mai ales dacă este necesară o rază mică, înainte de efectuarea acestei operații se efectuează un calcul de îndoire a conductei.

Acasă, desigur, nu veți avea nevoie de o formulă exactă pentru calcularea unei țevi pentru îndoire. Singurul lucru pe care trebuie să îl determinați este raza minimă admisă. Semnificația sa depinde în mare măsură de modul în care este efectuată această operație:

• la încălzirea unei piese pline cu nisip- R = 3,5xDH;
• folosind o mașină de îndoit țevi(încovoiere la rece) - R = 4xDH;
• îndoirea pentru a obține pliuri ondulate(îndoire la cald) - R = 2,5хDH.

Puteți obține o rază minimă egală cu două diametre prin tragere la cald sau ștanțare. Cu toate acestea, este imposibil să faci o astfel de îndoire acasă.

Aceste formule folosesc următoarele valori:

Trebuie să spun că există un calcul mai universal - raza trebuie să fie de cel puțin cinci diametre de țeavă.

Deci, ne-am dat seama puțin de teoria, acum să trecem la practică. După cum am menționat mai sus, există mai multe modalități de a rezolva această problemă. Cel mai simplu dintre ele este utilizarea unei mașini speciale - un îndoit de țevi.

Adevărat, prețul unui astfel de instrument este destul de mare - costul unei mașini hidraulice, care permite îndoirea pieselor de până la patru inci în diametru, începe de la 15.000-16.000 de ruble. Costul unui îndoit manual de țevi, care vă permite să lucrați cu piese cu un diametru de până la un inch, este de 4.700-5.000 de ruble.

Dacă ai de multe ori să te confrunți cu o astfel de operațiune, dar nu vrei să plătești bani mari pentru un îndoit țevi, o poți face singur. Pe portalul nostru puteți găsi informații detaliate despre cum să faceți o mașină pentru îndoirea țevilor de profil cu propriile mâini.

Cu toate acestea, îndoitorul de țevi nu este întotdeauna la îndemână, în plus, dacă trebuie să efectuați această operațiune o dată, atunci cu siguranță nu are sens să achiziționați un instrument pentru aceasta. În acest caz, puteți efectua îndoirea cu cuie.

Acest lucru se face după cum urmează:

1. în primul rând, trebuie să desenați o rază de curbură pe un loc potrivit;
2. apoi tije metalice sunt săpate de-a lungul conturului. Este de dorit să le plasați cât mai aproape unul de celălalt. Pentru fiabilitate, tijele pot fi betonate.

Lângă tija extremă, trebuie să introduceți o alta, astfel încât partea îndoită să se potrivească între ele. Acest lucru este necesar pentru a o repara;

1. apoi trebuie să turnați sare sau nisip în conducta îndoită. În acest caz, dopurile ar trebui să fie bătute în găurile de pe ambele părți;
2. după aceea, piesa este fixată între primele două tije și apoi se îndoaie în jurul tijelor rămase, așa cum se arată în diagrama de mai sus.

O alternativă la această opțiune este să folosiți cârlige care sunt atașate de o bucată de placaj și formează raza necesară, ca în fotografia de mai sus. Dacă doriți să obțineți un diametru mai mic, un disc lat sau o rolă ar trebui să fie folosit ca șablon.

Trebuie să spun că ambele metode sunt potrivite pentru piese cu un diametru de cel mult 16-20 mm. Dacă doriți să îndoiți piesa de prelucrat diametru mai mare, locul pliului trebuie să fie bine încălzit.

Dacă trebuie să modelați semifabricate din metale neferoase care au o rezistență la încovoiere semnificativ mai mică decât omologii din oțel, puteți folosi un arc. Acesta din urmă trebuie să corespundă strict cu diametrul interior, deoarece este introdus în tub. Desigur, puteți pune arcul pe exterior, dar în acest caz este incomod să vă îndoiți.

Protejând tubul cu un arc, se îndoaie cu propriile mâini. Lucrarea trebuie făcută cu atenție pentru a obține raza dorită fără a deteriora piesa.

Profil

Țevile profilate sunt mult mai dificil de îndoit, deoarece datorită formei lor au rezistență crescută. Produsele cu secțiune mică pot fi îndoite folosind metodele descrise mai sus.

Există, de asemenea, o altă modalitate de a îndoi o țeavă de profil, care vă permite să lucrați cu piese de prelucrat cu o secțiune suficient de mare. Principiul său este următorul:

1. nisip sau sare trebuie turnat în piesa de prelucrat și apoi conectați în mod fiabil capetele cu dopuri;
2. în plus, piesa trebuie să fie bine prinsă într-o menghină;
3. apoi zona pliului trebuie încălzită la roșu;
4. după aceea, piesa de prelucrat trebuie tăiată cu un ciocan până se obține raza dorită.

Daca ai aparat de sudurași o polizor, apoi puteți îndoi piese de prelucrat chiar și cu cel mai mare diametru fără eforturi deosebite... Acest lucru se face după cum urmează:

1. în primul rând, raza de îndoire este marcată pe piesa de prelucrat;
2. mai departe pe toată raza, trebuie să marcați benzile pe trei laturi ale semifabricatului de profil. Cu cât raza este mai mică, cu atât treapta dintre dungi ar trebui să fie mai mică;
3. apoi polizorul face taieturi pe trei laturi ale piesei conform marcajelor facute;
4. acum piesa de prelucrat se îndoaie fără probleme;
5. dupa primire unghiul dorit, tăieturile trebuie sudate;
6. la sfârșitul lucrării, trebuie să curățați cusăturile și să măcinați.

În acest fel, piese pot fi produse chiar formă complexă, în timp ce precizia de îndoire este foarte mare. Cu toate acestea, este necesară experiența cu o râșniță și o mașină de sudură.

Plastic ranforsat

Pe de o parte, țevile din metal-plastic se îndoaie foarte ușor, dar, pe de altă parte, se sparg ușor. Prin urmare, munca trebuie făcută cu mare atenție. Trebuie amintit că raza minimă de îndoire a unei țevi metal-plastic este similară cu raza semifabricatelor metalice, adică. trebuie să aibă cel puțin cinci diametre.

Dacă diametrul țevii este de 16 mm, atunci poate fi îndoit fără dispozitive speciale. Acest lucru se face după cum urmează:

• luați rolul cu ambele mâini de sus. În acest caz, plasați degetele mari sub țeavă, paralele cu aceasta și apropiate, așa cum se arată în fotografia de mai sus;
• apoi îndoiți țeava cu ambele mâini și asigurați-vă că oferiți sprijin cu degetele mari;
• îndoirea țevii la raza necesară, mutați-o în palme la stânga sau la dreapta, apoi repetați procedura;
• în acest fel, îndoiți piesa de prelucrat și mutați-o până obțineți unghiul dorit.

Pentru a pune mâna pe mână, exersați a face această procedură pe țevi, deoarece este probabil ca la început piesele dumneavoastră să se rupă.

Este mult mai dificil să îndoiți o țeavă cu un diametru de 20 mm în jurul degetelor. Prin urmare, orice altă suprafață adecvată poate fi folosită ca opritor. Cu toate acestea, cel mai convenabil este să efectuați această lucrare folosind un conductor cu arc, care poate fi atât extern, cât și intern, adică. care se introduce în interiorul piesei de prelucrat.

Pentru a face o îndoire cu un jig interior în mijlocul unei piese lungi de prelucrat, legați-o de o frânghie și apoi împingeți-o la adâncimea dorită. După finalizarea îndoirii, trageți arcul trăgând de frânghie.

Concluzie

După cum am aflat, sunt destul de multe moduri populareîndoirea țevilor. Cu puțină practică, poți reuși rezultate bune... Cu toate acestea, trebuie amintit că calitatea îndoirii efectuate pe echipamente profesionale va fi întotdeauna mai mare.

Videoclipul din acest articol oferă mai multe informații despre cum să îndoiți conducte metal-plastic... Dacă în procesul de efectuare a acestei operații aveți dificultăți, puneți întrebări în comentarii și cu siguranță voi încerca să vă ajut.

Dacă doriți să exprimați recunoștință, să adăugați clarificări sau obiecții, întrebați ceva autorului - adăugați un comentariu sau spuneți mulțumesc!