Rury dwuwarstwowe stosowany w systemach kanalizacji grawitacyjnej. Zewnętrzna warstwa rury to falista powierzchnia, której liczne żebra zapewniają wysoką sztywność, aby wytrzymać duże obciążenia. Wnętrze rury wykonane jest z wysokiej jakości polietylenu, który posiada wysokie właściwości hydrauliczne i umożliwia swobodny odpływ wody bez zastoju. Powierzchnia wewnętrzna jest płaska, więc woda nie gromadzi się w zagłębieniach utworzonych przez żebra. Obecność żeber usztywniających korzystnie odróżnia ten typ rur drenarskich od analogów i sprawia, że ich wybór jest priorytetem przy montażu w miejscach narażonych na duże obciążenia mechaniczne.
Co to jest rura prostokątna?
Prostokątna rura metalowa to produkt metalowy o długości kilku metrów. Rura prostokątna ma odpowiedni przekrój. Jego obszar może być bardzo różny. Wszystkie parametry takich rur są regulowane przez specjalne GOST - dokumenty pochodzące od państwa. Wymóg zgodności wszystkich wymiarów z GOST jest związany z:
- rura wyprodukowana zgodnie z GOST będzie spełniać wymagania bezpieczeństwa. Jeśli rura jest wykonana w warunkach rzemieślniczych, istnieje możliwość, że proporcje nie spełniają wymagań bezpieczeństwa. Istnieje niebezpieczeństwo, że produkt nie wytrzyma obciążeń i spowoduje zawalenie się konstrukcji;
- Przy obliczaniu obciążeń rur nie jest wymagane mierzenie każdego konkretnego produktu. Jego parametry są ustawiane przez GOST, dlatego możesz pobrać dane z tego dokumentu.
Produkty wykonane są z różnych gatunków stali. Niektóre gatunki stali nie wymagają dodatkowej obróbki. Jest to na przykład tak zwana stal nierdzewna. Stal, która boi się korozji, musi być potraktowana specjalnymi roztworami lub farbą.
Techniki gięcia rur i ich zalety
Gięcie rur to technologia, w której wymagany obrót w kierunku rurociągu powstaje poprzez fizyczne oddziaływanie na obrabiany przedmiot, metoda ta ma następujące zalety:
- Zmniejszone zużycie metalu, w linii nie ma kołnierzy adaptera, złączy i rur odgałęźnych.
- Zmniejszone koszty pracy podczas instalowania rurociągów w porównaniu z połączeniami spawanymi.
- Niskie straty hydrauliczne dzięki stałemu przekrojowi profilu.
Figa. 3 Dorns do giętarek do rur
- Niezmienna konstrukcja metalu, jego parametry fizyko-chemiczne w porównaniu ze spawaniem.
- Wysoka jakość uszczelnienia, linia posiada jednorodną strukturę bez przerw i fug.
- Estetyczny wygląd autostrady
Istnieją dwie główne technologie gięcia - na gorąco i na zimno, mocowania i metody można podzielić na następujące kategorie:
- Ze względu na rodzaj fizycznego uderzenia giętarka do rur może być ręczna i elektryczna z napędem mechanicznym lub hydraulicznym.
- Technologia gięcia - trzpieniowe (gięcie za pomocą specjalnych wewnętrznych ochraniaczy), beztrzpieniowe oraz walcarki z rolkami.
- Według profilu - instalacje do produktów prostokątnych lub okrągłych z profili metalowych.
Konstrukcje z rury profilowej
Wspomniano powyżej, że z rur prostokątnych można wykonać szeroką gamę konstrukcji metalowych. Wykonując konstrukcję z profilu metalowego, należy zwrócić szczególną uwagę na obliczenia. Prawidłowe obliczenia zapewnią niezawodność konstrukcji.
Jeśli mówimy o lekkich konstrukcjach, na które małe obciążenia nie mają wpływu, to oczywiście należy wykonać tutaj obliczenia, ale nawet jeśli są w nich jakieś błędy, nie jest to krytyczne. Nie należy dopuszczać błędów w obliczeniach obciążeń, w tym związanych ze zginaniem rur, w przypadku budowy poważnych budynków.
Kiedy potrzebujesz obliczenia wytrzymałości i stabilności
Obliczenia wytrzymałości i stabilności są najczęściej potrzebne organizacjom budowlanym, ponieważ muszą uzasadnić swoją decyzję i niemożliwe jest zrobienie silnej marży ze względu na wzrost kosztu ostatecznej konstrukcji. Złożone konstrukcje, oczywiście, nikt nie oblicza ręcznie, do obliczeń można użyć tego samego SCAD lub LIRA CAD, ale proste konstrukcje można obliczyć własnymi rękami.
Zamiast ręcznych obliczeń możesz również skorzystać z różnych kalkulatorów online, które z reguły przedstawiają kilka najprostszych schematów projektowych, dają możliwość wyboru profilu (nie tylko rury, ale także belek dwuteowych, kanałów). Poprzez ustawienie obciążenia i określenie charakterystyk geometrycznych, osoba uzyskuje maksymalne ugięcia oraz wartości siły ścinającej i momentu zginającego w niebezpiecznym odcinku.
Zasadniczo, jeśli budujesz prosty baldachim nad gankiem lub wykonujesz balustradę schodów w domu z rury profilowej, możesz to zrobić bez obliczeń. Ale lepiej poświęcić kilka minut i dowiedzieć się, czy twoja nośność będzie wystarczająca dla baldachimu lub słupków ogrodzeniowych.
Jeśli dokładnie przestrzegasz zasad obliczeniowych, to zgodnie z SP 20.13330.2012 musisz najpierw określić takie obciążenia, jak:
- stały - czyli ciężar własny konstrukcji i inne rodzaje obciążeń, które będą miały wpływ przez cały okres użytkowania;
- długoterminowe tymczasowe - mówimy o długotrwałej ekspozycji, ale z czasem to obciążenie może zniknąć. Na przykład waga sprzętu, mebli;
- krótkoterminowe - na przykład ciężar pokrywy śnieżnej na zadaszeniu dachu / ganku, wpływ wiatru itp.;
- specjalne - takie, których nie da się przewidzieć, może to być trzęsienie ziemi, a także regały z rury przy maszynie.
Zgodnie z tą samą normą obliczenia wytrzymałości i stabilności rurociągów są przeprowadzane z uwzględnieniem najbardziej niekorzystnej kombinacji obciążeń ze wszystkich możliwych. Jednocześnie określa się takie parametry rurociągu jak grubość ścianki samej rury oraz adaptery, trójniki, zaślepki. Obliczenia różnią się w zależności od tego, czy rurociąg przebiega pod ziemią, czy nad ziemią.
W życiu codziennym komplikowanie życia zdecydowanie nie jest tego warte. Jeśli planujesz prosty budynek (rama do ogrodzenia lub szopy, altanka zostanie wzniesiona z rur), nie ma sensu ręcznie obliczać nośności, obciążenie nadal będzie skąpe, a margines bezpieczeństwa będzie bądź wystarczający. Nawet rura 40x50 mm z główką wystarczy na baldachim lub stojaki do przyszłego eurofence.
Do oceny nośności można posłużyć się gotowymi tabelami, które w zależności od rozpiętości przęsła wskazują maksymalne obciążenie, jakie może wytrzymać rura. W tym przypadku uwzględniono już ciężar własny rurociągu, a obciążenie przedstawiono w postaci siły skupionej przyłożonej w środku przęsła.
Na przykład rura 40x40 o grubości ścianki 2 mm i rozpiętości 1 m jest w stanie wytrzymać obciążenie 709 kg, ale przy zwiększeniu rozpiętości do 6 m maksymalne dopuszczalne obciążenie zmniejsza się do 5 kg
.
Stąd pierwsza ważna uwaga - nie rób zbyt dużych rozpiętości, zmniejszy to dopuszczalne obciążenie. Jeśli chcesz pokonać dużą odległość, lepiej zainstalować parę stojaków, uzyskasz wzrost dopuszczalnego obciążenia belki.
Odporność materiałowa
Każdy materiał ma punkt oporu. Jest to nauczane w technicznych instytucjach edukacyjnych. Po osiągnięciu określonego punktu materiał może pęknąć, a struktura odpowiednio się rozpadnie.Tak więc przy obliczaniu niezawodności dowolnej konstrukcji budowlanej bierze się pod uwagę nie tylko wymiary elementów konstrukcyjnych, ale także z jakiego materiału są wykonane, jakie są cechy tego materiału, jaki rodzaj obciążenia zginającego może wytrzymać. Uwzględniono również warunki środowiskowe, w jakich będzie zlokalizowana konstrukcja.
Obliczenia wytrzymałościowe przeprowadza się zgodnie z normalnym naprężeniem. Wynika to z faktu, że naprężenia rozkładają się nierównomiernie po powierzchni prostokątnej rury. Inaczej będzie w punkcie nacisku i na krawędziach rury. Należy to zrozumieć i wziąć pod uwagę.
Należy dodać, że kształtowane rury można badać pod kątem zginania oraz w praktyce. Jest do tego specjalny sprzęt. W nim rura zgina się, rejestruje się jej naprężenie. Odnotowuje się naprężenie, przy którym rura pęka.
Potrzeba praktycznego eksperymentowania wiąże się z:
- w praktyce mogą wystąpić odchylenia od GOST. Jeśli budynek jest na dużą skalę, nie powinieneś ufać liczbom. Wszystko należy sprawdzić empirycznie;
- jeśli rury nie są produkowane fabrycznie, na przykład spawane z metalowego narożnika, to na podstawie obliczeń teoretycznych nie można zrozumieć, jakie naprężenia zginające wytrzyma rura.
Promień gięcia rury - urządzenia do uzyskiwania w życiu codziennym i przemyśle
Na rynku budowlanym można znaleźć dużą liczbę urządzeń do indywidualnego użytku do gięcia rur, od najprostszych sprężyn po skomplikowane maszyny elektromechaniczne z posuwem hydraulicznym.
Ręczne giętarki do rur
Giętarki do rur tej klasy charakteryzują się niskim kosztem, prostą konstrukcją, niewielką wagą i gabarytami, proces gięcia przedmiotu obrabianego następuje pod wpływem wysiłku fizycznego pracownika. Zgodnie z zasadą działania, jednostki ręczne produkowane przez przemysł można podzielić na następujące kategorie.
Dźwignia. Zgięcie wykonuje się za pomocą dużej dźwigni, aby zmniejszyć ilość wywieranego mięśnia. W takich urządzeniach obrabiany przedmiot wkładany jest w trzpień o zadanym kształcie i rozmiarze (przebijak), a za pomocą dźwigni toczy się po powierzchni wzornika - w efekcie uzyskuje się element o zadanym profilu . Urządzenia dźwigniowe zapewniają promień gięcia 180 stopni i są odpowiednie do rur z miękkiego metalu o małej średnicy (do 1 cala). Aby uzyskać zaokrąglenia o różnych rozmiarach, stosuje się wymienne stemple; dla ułatwienia pracy wiele modeli wyposażonych jest w napęd hydrauliczny.
Figa. 7 Ręczne kusze
Kusza. Podczas pracy obrabiany przedmiot umieszcza się na dwóch rolkach lub ogranicznikach, a zginanie następuje poprzez nacisk na jego powierzchnię pomiędzy ogranicznikami stempla o zadanym kształcie i przekroju. Jednostki mają wymienne dysze stempla i ruchome ograniczniki, które umożliwiają ustawienie promienia gięcia stalowej rury lub półfabrykatów z metali nieżelaznych.
Skąd wiesz, czy obliczenia są poprawne?
Każdy materiał, w tym metal, z którego wykonane są rury prostokątne, ma wskaźnik normalnego naprężenia. Stres powstający w praktyce nie powinien przekraczać tego wskaźnika. Należy również pamiętać, że siła sprężystości jest tym mniejsza, im większe jest obciążenie działające na rurę.
Dodatkowo trzeba wziąć pod uwagę formułę M / W. Gdzie moment zginający osi wpływa na wytrzymałość na zginanie.
Aby uzyskać dokładniejsze obliczenia, przedstawiono schemat, czyli obraz części, która maksymalnie odzwierciedla cechy danej części, w tym przypadku prostokątnej rury.
Metody gięcia rur bez uchwytów fabrycznych
W warunkach domowych często konieczne jest zginanie półfabrykatów rur podczas prac budowlanych lub podczas układania gazociągów.Jednocześnie ekonomicznie niecelowe jest wydawanie środków finansowych na zakup fabrycznych giętarek do rur do jednorazowych operacji; wielu używa do tych celów prostych, domowych urządzeń.
Rury stalowe
Stal jest dość twardym i wytrzymałym materiałem, który jest bardzo trudny do odkształcenia; głównym sposobem zmiany jego konfiguracji jest gięcie w stanie nagrzanym z wypełniaczem z jednoczesnym uderzeniem fizycznym. W przypadku rur wykonanych z cienkościennej stali nierdzewnej stosuje się następującą technologię w celu uzyskania długiego przekroju o małym promieniu gięcia:
- Zamocuj obrabiany przedmiot pionowo, zamknij go korkiem na jednym końcu i wsyp do środka bardzo drobny suchy piasek, po całkowitym napełnieniu włóż korek z drugiej strony.
- Znajdź rurę lub niski pionowy słupek o wymaganej średnicy i sztywno przymocuj koniec rury do jej powierzchni.
- Część owija się wokół osi rury poprzez obrócenie szablonu lub obejście go.
- Po nawinięciu koniec zostaje zwolniony i wygięta część jest usuwana z szablonu, korki są usuwane, a piasek jest wsypywany.
Jak obliczyć minimalny dopuszczalny promień
Minimalny promień gięcia rury, przy którym pojawia się krytyczny stopień odkształcenia, określa stosunek:
Rmin = 20 ∙ S.
W nim:
- Rmin oznacza najmniejszy możliwy promień gięcia produktu;
- S oznacza grubość rurociągu (w mm).
Dlatego promień wzdłuż środkowej osi rury wynosi: R = Rmin + 0,5 ∙ Dn. Tutaj Dn oznacza nominalną średnicę pręta okrągłego.
Warunkiem prawidłowego obliczenia minimalnego promienia gięcia jest uwzględnienie stosunku:
CT = S: D
Tutaj:
- CT oznacza współczynnik cienkości produktów;
- D oznacza zewnętrzną średnicę rur.
Dlatego uniwersalna formuła do obliczania minimalnego dopuszczalnego promienia gięcia to:
R = 20 ∙ Kt ∙ D + 0,5 ∙ Dn.
Gdy podany promień jest większy niż wartość otrzymana z powyższego wzoru, stosowana jest metoda gięcia na zimno. Jeśli jest mniejsza niż obliczona wartość, materiał należy wstępnie podgrzać. W przeciwnym razie jego ściany ulegają deformacji podczas zginania.
Należy zwrócić uwagę na przypadek, w którym parametr cienkości wynosi 0,03 < Ct <0,2
- Wtedy minimalny dopuszczalny promień gięcia drążonego pręta bez użycia specjalnego narzędzia powinien wynosić: R ≥9,25 ∙ ((0,2-CT) ∙ 0,5).
- Gdy minimalny promień gięcia jest mniejszy niż obliczona wartość, użycie trzpienia jest obowiązkowe.
Korektę promienia gięcia rur po zdjęciu obciążenia z uwzględnieniem sprężynowania (bezwładności prostowania) oblicza się według wzoru:
Ri = 0,5 ∙ Ki ∙ Do.
Tutaj:
- Do oznacza sekcję trzpienia;
- Ki jest współczynnikiem odkształcenia sprężystego dla danego materiału (zgodnie z podręcznikiem).
Więc:
- Do przybliżonego obliczenia odkształcenia sprężystego dla stalowej rury miedzianej z przejściem do 4 cm przyjmuje się wartość współczynnika 1,02.
- W przypadku analogów o średnicy wewnętrznej większej niż 4 cm liczba ta będzie równa 1,014.
Aby dokładnie poznać kąt, pod jakim materiał powinien być zgięty, biorąc pod uwagę promień bezwładności rury, stosuje się wzór:
∆ = ∆c ∙ (1 + 1: Ki)
Tutaj:
- ∆c jest kątem obrotu osi środkowej;
- Ki jest referencyjnym współczynnikiem sprężyny.
Gdy wymagany promień jest 2-3 razy większy niż przekrój drążonego pręta, współczynnik sprężystości przyjmuje się jako 40-60.
Obejrzyj wideo
Obliczanie typowych schematów
W budownictwie prywatnym nie stosuje się złożonych konstrukcji rur. Są po prostu zbyt trudne do stworzenia i w zasadzie nie ma takiej potrzeby. Więc kiedy budujesz coś bardziej skomplikowanego niż trójkątna kratownica (pod systemem krokwi), raczej nie napotkasz.
W każdym razie wszystkie obliczenia można wykonać ręcznie, jeśli jeszcze nie zapomniałeś podstaw materiałów wytrzymałościowych i mechaniki konstrukcji.
Obliczanie konsoli
Konsola to zwykła belka, sztywno zamocowana z jednej strony.Przykładem może być słupek ogrodzeniowy lub kawałek rury, który przymocowałeś do domu, aby stworzyć baldachim nad gankiem.
Zasadniczo obciążenie może być dowolne, może to być:
- pojedyncza siła przyłożona do krawędzi konsoli lub gdzieś w przęśle;
- obciążenie równomiernie rozłożone na całej długości (lub na oddzielnym odcinku belki);
- obciążenie, którego intensywność zmienia się zgodnie z pewnym prawem;
- na wspornik mogą również działać pary sił, powodując zginanie belki.
W życiu codziennym najczęściej konieczne jest precyzyjne radzenie sobie z obciążeniem belki siłą jednostkową i równomiernie rozłożonym obciążeniem (na przykład obciążeniem wiatrem). W przypadku obciążenia równomiernie rozłożonego maksymalny moment zginający będzie obserwowany bezpośrednio przy sztywnym osadzeniu, a jego wartość można określić wzorem
gdzie M jest momentem zginającym;
q jest intensywnością równomiernie rozłożonego obciążenia;
l to długość belki.
W przypadku siły skupionej przyłożonej do konsoli nie ma co liczyć - aby poznać maksymalny moment w belce wystarczy pomnożyć wartość siły przez ramię tj. formuła przyjmie postać
Wszystkie te obliczenia są potrzebne w jednym celu - aby sprawdzić, czy wytrzymałość belki będzie wystarczająca przy obciążeniach eksploatacyjnych, wymaga tego każda instrukcja. Przy obliczaniu konieczne jest, aby uzyskana wartość była poniżej wartości odniesienia wytrzymałości ostatecznej, pożądane jest, aby był margines co najmniej 15-20%, nadal trudno jest przewidzieć wszystkie rodzaje obciążeń.
Aby określić maksymalne naprężenie w niebezpiecznej sekcji, stosuje się wzór formularza
gdzie σ jest naprężeniem w sekcji niebezpiecznej;
Mmax - maksymalny moment zginający;
W to moment oporu przekroju, wartość referencyjna, choć można ją obliczyć ręcznie, ale lepiej po prostu zerknąć w asortymencie.
Belka na dwóch podporach
Innym prostym zastosowaniem rury jest lekka i trwała belka. Na przykład do urządzenia podłóg w domu lub podczas budowy altanki. Może tu być również kilka opcji ładowania, skupimy się tylko na najprostszych.
Siła skupiona w środku przęsła to najprostszy sposób na obciążenie belki. W takim przypadku niebezpieczny odcinek zostanie umieszczony bezpośrednio pod punktem przyłożenia siły, a wartość momentu zginającego można określić za pomocą wzoru.
Nieco bardziej złożoną opcją jest równomiernie rozłożone obciążenie (na przykład ciężar własny podłogi). W takim przypadku maksymalny moment zginający będzie równy
W przypadku belki na 2 podporach istotna staje się również jej sztywność, czyli maksymalne przemieszczenie pod obciążeniem, aby warunek sztywności był spełniony konieczne jest, aby ugięcie nie przekraczało wartości dopuszczalnej (ustawianej w ramach rozpiętość belek, na przykład l / 300).
Kiedy siła skupiona działa na belkę, maksymalne ugięcie będzie znajdować się poniżej punktu przyłożenia siły, czyli w środku.
Formuła obliczeniowa ma postać
gdzie E jest modułem sprężystości materiału;
I - moment bezwładności.
Moduł sprężystości jest wartością odniesienia, na przykład dla stali wynosi 2 ∙ 105 MPa, a moment bezwładności jest wskazany w asortymencie dla każdego rozmiaru rury, więc nie ma potrzeby obliczania go osobno, a nawet humanista może wykonać obliczenia własnymi rękami.
W przypadku równomiernie rozłożonego obciążenia na całej długości belki, maksymalne przemieszczenie będzie obserwowane w środku. Możesz to zdefiniować za pomocą wzoru
Najczęściej, jeśli przy obliczaniu wytrzymałości wszystkie warunki są spełnione i istnieje margines co najmniej 10%, nie ma problemów ze sztywnością. Ale czasami mogą wystąpić przypadki, gdy siła jest wystarczająca, ale ugięcie przekracza dopuszczalne. W takim przypadku po prostu zwiększamy przekrój, to znaczy bierzemy następną rurę w asortymencie i powtarzamy obliczenia, aż warunek zostanie spełniony.
Konstrukcje statycznie niewyznaczalne
W zasadzie łatwo jest również pracować z takimi schematami, ale potrzebna jest przynajmniej minimalna wiedza na temat materiałów wytrzymałościowych, mechaniki konstrukcji.Schematy statycznie nieokreślone są dobre, ponieważ pozwalają na bardziej ekonomiczne wykorzystanie materiału, ale ich wadą jest to, że obliczenia stają się bardziej skomplikowane.
Najprostszy przykład - wyobraź sobie przęsło o długości 6 metrów, które musisz pokryć jedną belką. Opcje rozwiązania problemu 2:
- po prostu ułóż najdłuższą belkę o jak największym przekroju. Ale tylko ze względu na jego wagę zasób siły będzie prawie całkowicie wybrany, a cena takiego rozwiązania będzie znaczna;
- zainstalować parę stojaków w przęśle, system stanie się statycznie nieokreślony, ale dopuszczalne obciążenie belki wzrośnie o rząd wielkości. W rezultacie możesz wziąć mniejszy przekrój i zaoszczędzić na materiale bez zmniejszania wytrzymałości i sztywności.
Właściwości metalu podatnego na zginanie
Metal ma swój własny punkt oporu, zarówno maksymalny, jak i minimalny.
Maksymalne obciążenie konstrukcji prowadzi do odkształceń, niepotrzebnego zginania, a nawet załamań. Przy obliczeniach zwracamy uwagę na rodzaj rury, przekrój, wymiary, gęstość, ogólną charakterystykę. Dzięki tym danym wiadomo, jak materiał będzie się zachowywał pod wpływem czynników środowiskowych.
Bierzemy pod uwagę, że pod naciskiem na poprzeczną część rury naprężenia powstają nawet w punktach oddalonych od osi neutralnej. Strefą najbardziej stycznego naprężenia będzie ta położona w pobliżu osi neutralnej.
Podczas gięcia warstwy wewnętrzne w zagiętych rogach kurczą się, zmniejszają, a warstwy zewnętrzne rozciągają się, wydłużają, ale warstwy środkowe zachowują swoje pierwotne wymiary po zakończeniu procesu.
Klasyfikacja i obliczanie najprostszych konstrukcji
Zasadniczo z rur można utworzyć strukturę o dowolnej złożoności i konfiguracji, ale typowe schematy są najczęściej używane w życiu codziennym. Na przykład schemat belek ze sztywnym ściskaniem na jednym końcu może służyć jako model do podparcia przyszłego słupka ogrodzeniowego lub podparcia baldachimu. Tak więc, biorąc pod uwagę obliczenia 4-5 typowych schematów, możemy założyć, że większość problemów w budownictwie prywatnym zostanie rozwiązanych.
Zakres rur w zależności od klasy
Studiując asortyment wyrobów walcowanych, można natknąć się na takie określenia jak grupa wytrzymałości rury, klasa wytrzymałości, klasa jakości itp. Wszystkie te wskaźniki pozwalają od razu poznać przeznaczenie wyrobu i szereg jego cech.
Ważny! Wszystko, co zostanie omówione poniżej, dotyczy rur metalowych. W przypadku rur PVC, polipropylenowych można oczywiście określić również wytrzymałość, stabilność, ale biorąc pod uwagę stosunkowo łagodne warunki ich pracy, nie ma sensu dawać takiej klasyfikacji.
Ponieważ metalowe rury pracują w trybie ciśnieniowym, okresowo może wystąpić uderzenie wodne, dlatego spójność wymiarów i zgodność z obciążeniami eksploatacyjnymi mają szczególne znaczenie.
Na przykład według grup jakości można wyróżnić 2 rodzaje rurociągów:
- klasa A - kontrolowane są wskaźniki mechaniczne i geometryczne;
- klasa D - brana jest również pod uwagę odporność na uderzenia wodne.
Istnieje również możliwość podziału rur walcowanych na klasy w zależności od przeznaczenia, w tym przypadku:
- Klasa 1 - mówi, że wynajem może służyć do zorganizowania zaopatrzenia w wodę i gaz;
- Klasa 2 - wskazuje na zwiększoną odporność na ciśnienie, uderzenie wodne. Taki wynajem nadaje się już na przykład do budowy autostrady.
Klasyfikacja wytrzymałościowa
Klasy wytrzymałości rur podano w zależności od wytrzymałości na rozciąganie metalu ściany. Dzięki oznaczeniu można od razu ocenić wytrzymałość rurociągu, na przykład oznaczenie K64 oznacza: litera K oznacza, że mówimy o klasie wytrzymałości, liczba wskazuje ostateczną wytrzymałość na rozciąganie (jednostki kg ∙ s / mm2).
Minimalny wskaźnik wytrzymałości wynosi 34 kg ∙ s / mm2, a maksymalny 65 kg ∙ s / mm2. W takim przypadku klasa wytrzymałości rury dobierana jest nie tylko na podstawie maksymalnego obciążenia metalu, ale również warunków pracy.
Istnieje kilka norm opisujących wymagania wytrzymałościowe dla rur, na przykład dla produktów walcowanych stosowanych do budowy rurociągów gazowych i naftowych, istotne jest GOST 20295-85.
Oprócz klasyfikacji według wytrzymałości wprowadza się również podział w zależności od rodzaju rur:
- typ 1 - podłużny (stosuje się spawanie stykowe prądem wysokiej częstotliwości) o średnicy do 426 mm;
- typ 2 - szew spiralny;
- typ 3 - szew podłużny.
Rury mogą również różnić się składem stali, produkty walcowane o wysokiej wytrzymałości są wytwarzane ze stali niskostopowej. Do produkcji wyrobów walcowanych o klasie wytrzymałości K34 - K42 stosowana jest stal węglowa.
Ze względu na właściwości fizyczne dla klasy wytrzymałości K34 wytrzymałość na rozciąganie wynosi 33,3 kg ∙ s / mm2, granica plastyczności wynosi co najmniej 20,6 kg ∙ s / mm2, a wydłużenie nie przekracza 24%. W przypadku mocniejszej rury K60 wskaźniki te wynoszą już odpowiednio 58,8 kg ∙ s / mm2, 41,2 kg ∙ s / mm2 i 16%.
Projektowanie schematów obciążenia
Proces obliczania dowolnego profilu rozpoczyna się od wyboru schematu projektu.
Przed rozpoczęciem obliczeń zbierz obciążenie, które będzie działało na podłogę.
Następnie wykonywany jest rysunek schematu, biorąc pod uwagę schemat obciążenia i podpory belki.
Ponadto, przy użyciu określonych parametrów, informacji z tabel asortymentowych podanych w GOST, wykonywane są odpowiednie obliczenia.
Ze względu na ich prostotę i wydajność możesz skorzystać z kalkulatorów online wyposażonych w programy z gotowymi wzorami.
Obliczenie maksymalnego ugięcia dla belki z dwoma podporami
Jako przykład rozważ schemat, w którym belka jest na dwóch podporach, a siła skupiona jest przykładana do niej w dowolnym punkcie. Do momentu przyłożenia siły belka była linią prostą, jednak pod wpływem siły zmieniała swój wygląd i na skutek odkształcenia stała się krzywą.
Załóżmy, że płaszczyzna XY jest płaszczyzną symetrii belki na dwóch podporach. Wszystkie obciążenia działają na belkę w tej płaszczyźnie. W tym przypadku będzie faktem, że krzywa uzyskana w wyniku działania siły będzie również w tej płaszczyźnie. Ta krzywa nazywana jest linią sprężystą belki lub linią ugięcia belki. Rozwiąż algebraicznie linię sprężystą belki i oblicz ugięcie belki, którego wzór będzie stały dla belek z dwoma podporami w następujący sposób.
Wynik
Jak się dowiedzieliśmy, istnieje kilka popularnych sposobów gięcia rur. Przy odrobinie praktyki możesz osiągnąć dobre wyniki. Należy jednak pamiętać, że jakość gięcia wykonywanego na profesjonalnym sprzęcie zawsze będzie wyższa.
Film w tym artykule zawiera dodatkowe informacje na temat gięcia wzmocnionych rur z tworzywa sztucznego. Jeśli w trakcie wykonywania tej operacji masz jakiekolwiek trudności, zadawaj pytania w komentarzach, a na pewno spróbuję ci pomóc.
22 lipca 2020 r
Jeśli chcesz wyrazić wdzięczność, dodać wyjaśnienie lub sprzeciw, zapytaj autora o coś - dodaj komentarz lub podziękuj!
Metody obliczania obciążenia
Do określenia dopuszczalnych obciążeń stosuje się następujące metody:
- Korzystanie z kalkulatora online.
- Na podstawie tabel referencyjnych.
- Zgodnie z wzorami naprężeń podczas ugięcia profilu.
Przed obliczeniami zaleca się sporządzenie rysunku przyszłej ramy, aby określić rodzaje obciążeń.
Jeśli część jest przymocowana z jednego końca, element jest obliczany na zginanie. Po zamontowaniu na podporach obliczane jest ugięcie.
Korzystanie z tabel referencyjnych
Wariant z tabelami już obliczonego maksymalnego obciążenia jest najprostszy i najwygodniejszy dla osoby niezaznajomionej z wytrzymałością materiałów i obliczeniami. Zawierają gotowe wyniki obliczeń dla określonych typów elementów ramy.
Do profili kwadratowych
Do belek prostokątnych
Użytkownik od razu widzi wartość graniczną, jaką może wytrzymać rura o określonych parametrach dla danej długości przęsła. Potrafi samodzielnie porównywać i analizować dane, wybierać najlepszą opcję.
Na przykład profil kwadratowy 40 × 40 o grubości materiału 3 mm w rozpiętości 2 m wytrzyma 231 kg ciężaru. Jeśli odległość między podporami zostanie zwiększona do 6 m, dopuszczalne obciążenie wynosi tylko 6 kg.
Obliczenia dokonywane są z uwzględnieniem ciężaru samej rury, wartość obciążenia przedstawia siła skupiona przyłożona w środkowym punkcie rozpiętości.
Do niezależnych obliczeń wykorzystywane są dane z tabel referencyjnych GOST. Tak więc parametr momentu bezwładności profilu kwadratowego pochodzi z GOST 8639-82, o przekroju prostokątnym - z GOST 8645-68.
Wielofunkcyjność i podstawowe parametry rur z usztywnieniami
Podczas technologicznego formowania rury stalowej wymiary odpowiadają zadanej długości, kształt podczas walcowania nadawany jest prostokątowi (kwadratowi) z 4 żebrami usztywniającymi. Wynikiem jest profil rury. Jego konfiguracja wyróżnia się spośród zwykłych okrągłych rur. Produkty z walcowanych wyrobów walcowanych na zimno nie różnią się znacząco pod względem kosztów od innych odmian. W technologii zimnej wytwarzany jest profil aluminiowy lub ocynkowany, który dodatkowo posiada właściwości antykorozyjne.
Pomocna rada! Zaleca się, aby przed zakupem przejrzeć ceny gotowych produktów w cennikach, biorąc pod uwagę oczywiste oszczędności i koszt dostawy do swojego regionu.
Zwiększone zapotrzebowanie na profile aluminiowe uzasadnione jest parametrami technicznymi:
- odporność na uderzenia fizyczne;
- niska waga przy znacznych wymiarach rur metalowych;
- zwiększona wytrzymałość przy wystarczającej ciągliwości metalu;
- niewielkie odchylenia odkształceń;
- szeroka gama zastosowań;
- przystępne ceny na cały asortyment aluminiowy i ocynkowany przy uwzględnieniu standardowych wymiarów rur.
Rury profilowane są zwijane w kształt prostokąta za pomocą czterech usztywnień
Na terenie Federacji Rosyjskiej ponad 400 przedsiębiorstw specjalizuje się w produkcji profilowanych i okrągłych rur stalowych. Różnią się zakresem przekrojów i grubości ścianek, a ich zastosowania są niemal nieograniczone.
