Profiiltorud on muutumas üha populaarsemaks ehitusmaterjaliks. Neid kasutatakse selliste konstruktsioonielementide nagu põrandate, kanderaamide ja talade ehitamiseks. See laialdane kasutus tuleneb peamiselt konstruktsioonide ehitamise, käitamise ja hooldamise lihtsusest, aga ka toodete endi kergest kaalust.
Siiski on oluline meeles pidada, et profiiltorul peab olema suurenenud paindetugevus ja selle arvutamise kohta arutatakse hiljem artiklis.
Soovitame teil seda ära kasutada Veebikalkulaator torudest valmistatud erineva ristlõikega talade paindetugevuse arvutamiseks.
Profiiltoodete omadused ja omadused
Profiiltorud on torud, mille ristlõige ei ole ümmargune. Kõige levinumad valikud on ristkülikukujulised ja ruudukujulised. Nagu varem mainitud, on selle tüübi eriline populaarsus tingitud ühest selle peamisest eelisest: kergest konstruktsioonist.
Lisaks lihtsustab nende ainulaadne kuju oluliselt kinnitamist nii üksteise kui ka teiste pindade külge. Seda tüüpi ehitustoodet valmistatakse GOST standardite kohaselt laiast valikust metallidest ja sulamitest. Kõige sagedamini kasutatakse aga süsinik- ja madallegeeritud terasest profiilterasest torusid.
Igal metallil on oluline loomulik omadus – selle takistuspunkt. See võib olla kas minimaalne või maksimaalne. Viimane on näiteks püstitatud konstruktsioonide deformatsiooni põhjus, mis viib painutamiseni ja sellest tulenevalt purunemiseni.
Painutamisel on oluline hinnata selliseid omadusi nagu suurus, ristlõige, toote tüüp, tihedus ning materjali jäikus ja paindlikkus. Kõigi nende metalli üldiste omaduste tundmine aitab meil mõista, kuidas konstruktsioon kasutamise ajal toimib.
Oluline on meeles pidada, et toote painutamisel surutakse konstruktsiooni sisemised osad kokku, nende tihedus suureneb ja need ise vähenevad. Välimine kiht muutub vastavalt pikemaks, vähem tihedaks, kuid venivamaks.
Lisaks säilitavad keskmised sektsioonid oma algsed omadused ka pärast protsessi lõppu. Seetõttu tuleks alati meeles pidada, et Painutusprotsessi käigus tekib pinge paratamatult isegi neutraalsest tsoonist võimalikult kaugel asuvates piirkondades.Maksimaalne rõhk on nendes kihtides, mis asuvad sellele neutraalteljele väga lähedal.
Lubatud painderaadiused materjali tugevuse põhjal
GOST-standardid reguleerivad väga detailselt nii elementide omadusi ja karakteristikuid kui ka nende teisendamise protseduure. See hõlmab profiiltoru minimaalset painderaadiust. See määratakse painutustingimuste põhjal. Toru liivaga või kuumutamise teel painutamisel peaks välisläbimõõt olema vähemalt 3,5 DN.
Kui meistril on võimalus kandideerida spetsiaalsed seadmed (näiteks torude painutusmasin), mis võimaldab vajalikke toiminguid läbi viia ilma kuumutamise või muude lisatoiminguteta, peaks sel juhul läbimõõt olema vähemalt 4DN.
Kui soovite teha üsna järsku painutust, näiteks painutatud kanalisatsiooniharu või torujuhtme tegemiseks, peaks läbimõõt olema vähemalt 1DN, kuna painutamine toimub teiste meetoditega, peamiselt kõrgete temperatuuride abil.
Loomulikult saab riiklike standarditega ette nähtud väärtusi veidi vähendada, kuid sel juhul tuleb toru paindetugevust väga hoolikalt arvutada. Kui painutusmeetod võimaldab seina paksust teatud määral vähendada 15% võrra algsest, on võimalikud kõrvalekalded GOST-standardist ja painutamist saab teha ka alla määratud väärtuste, mis ei mõjuta oluliselt järgnevat tugevust.
Kasutatud valemid ja tabelid
Toru läbipainde edukaks arvutamiseks ilma ootamatute tüsistusteta peate määrama detaili pikkuse. See väärtus arvutatakse lihtsa valemi abil:
L = 0,0175 × r × α + I
Selles avaldises on peamised indikaatorid esindatud järgmiste tähtedega:
- r – profiiltoru painderaadius (mm);
- α - vastab nurgale, mida lõpuks soovite saavutada;
- I – kaugus 100/300, mida kasutatakse tooriku kinnitamiseks mõeldud spetsiaalsete seadmetega töötamisel.
Toru läbipainde arvutamisel on töö oluline etapp painutuselemendi arvutamine.
Vaata videot
Hinnangu koostamisel peame hindama painutatava sektsiooni suurust. Selle valem on äärmiselt lihtne ja näeb välja selline:
U = π × α / 180 (r + DH / 2)
Siin saab valemisse kaasatud elemente esitada järgmiselt:
- π on sel juhul võrdne 3,14-ga;
- α – tähistab paindenurka kraadides;
- r – painderaadius (mm);
- DH – välisläbimõõt.
Meistri mugavuse ja maksimaalse ohutuse tagamiseks töö ajal, samuti vasest ja messingist valmistatud püstitatud konstruktsioonide käitamise ajal sisaldavad GOST-id profiiltoru paindetugevuse arvutamiseks kasutatavate peamiste omaduste minimaalseid väärtusi.
Teie mugavuse huvides on tabelis esitatud profiiltoru paindetugevuse määramiseks vajalikud peamised omadused.
Tabel 1.
Kui eelmises tabelis olid peamiselt vase- ja messingelementide fikseeritud väärtused, siis järgmises tabelis on esitatud teraselementide andmed. See tabel võimaldab teil hinnata profiiltoru (GOST nr 3262/75) paindekoormust.
Tabel 2.
Nagu varem mainitud, mängib seina paksus kandilise toru (ja ka ümartoru) paindetugevuse arvutamisel võtmerolli. Seetõttu võimaldab järgmine tabel arvutustes arvesse võtta nii seina paksust kui ka läbimõõtu.
Tabel 3.
Painutusprotsessi tehnoloogia
Nagu juba õigesti märgitud, põhjustab metallkonstruktsiooni igasugune deformatsioon konstruktsiooni seintele lisapinget. Sisemisel kihil on see tingitud metalli tiheduse suurenemisest kokkusurumise tõttu, samas kui väliskihil on vastupidine: pinge, mis vähendab metalli tihedust.
Painutamise ajal muutub ristlõike kuju ootuspäraselt. See kehtib ümmarguste, ristkülikukujuliste ja ruudukujuliste torude kohta. Kahe viimase puhul pole need muutused eriti märgatavad, mis aga ümarate torude puhul nii ei ole.
Nii muutub rõnga profiil ovaalseks. Tähelepanuväärne on see, et suurimat kuju muutust saab jälgida otse painutuskohas ja mida kaugemal sellest ollakse, seda lähemale jääb ristlõige oma algsele kujule.
Vaata videot
Siiski on oluline täpselt hinnata löögijõudu ja toru deformatsiooni astet, et vältida tarbetuid pragusid ja moonutusi. Kuni 20 mm läbimõõduga detaili puhul ei tohiks ovaalse deformatsiooni aste olla suurem kui 15%.
Profiili suurenedes väärtus väheneb veelgi, ulatudes vaid 12,5%-ni. Teine oluline tegur on voltide olemasolu (õhukese seinaga tooted on sellele eriti vastuvõtlikud). See tegur on eriti oluline, kui painutusstruktuur toimib torujuhtmena.
Tekkivad voldid vähendavad vooluhulka, suurendavad vedeliku voolutakistust ja suurendavad ummistumist. Seetõttu tuleb nendel eesmärkidel painduva toru kasutamisel hoolikalt kaaluda seina paksuse valikut.
Milline koormus mõjub profiiltorudele?
Toru paindetugevuse arvutamine taandub lihtsalt maksimaalse pinge määramisele konstruktsiooni antud punktis. Oluline on mõista profiili materjali, kuna igal materjalil on oma pingereiting.
Õige arvutamise jaoks peate kasutama õiget valemit. Sel juhul kehtib Hooke'i seadus, mis sätestab, et elastsusjõud on otseselt proportsionaalne deformatsiooniga. Arvutusvalem on järgmine:
PINGE = M / W, kus:
- M on paindeastme väärtus piki telge, mille mööda jõud mõjub;
- W on paindetakistuse väärtus, mis on mõõdetud mööda sama telge.
Kuidas ma saan aru, kas minu arvutused on õiged?
Nagu varem mainitud, on igal metallil või sulamil oma normaalpinge väärtused. Nende väärtuste kindlaksmääramine on üks peamisi ülesandeid, millega profiilide abil konstruktsiooni ehitamisel silmitsi seisate.
Tulemuste õigsuses veendumiseks peate teadma mitmeid olulisi reegleid ja loomulikult neid järgima.
- Tehke kõik arvutused täpselt, hoolikalt ja kiirustamata. Igas etapis järgige asjakohaseid valemeid, püüdmata väärtusi oma vajadustele vastavaks kohandada.
- Pärast profiiltoru paindetugevuse arvutamist tuleb hoolitseda selle eest, et saadud väärtused ei ületaks kehtestatud piirväärtusi.
- Võtke arvesse materjali, millest profiil on valmistatud, seinte paksust, et vältida selle hävimist või deformatsiooni, mis takistab tulevikus konstruktsiooni toimimist.
- Enne arvutuste tegemist on vaja joonistada tulevase elemendi skeem. See tehniline joonis võimaldab teha täpsemaid arvutusi, vältides vigu, mis on seotud konstruktsiooni kuju valesti mõistmisega.
Vaata videot
Järgides kõiki vajalikke reegleid ja ohutusnõudeid, võib isegi mitteprofessionaal olla kindel, et kõik torude paindetugevuse arvutused on täpsed ja tulemus edukas. Arvutuste pidev kontrollimine ja töö iga etapi jälgimine on eduka tulemuse võti.
