Профилисане цеви постају све популарнији грађевински материјал. Користе се за изградњу структурних елемената као што су подови, носећи оквири и греде. Ова широка употреба је првенствено последица лакоће изградње, рада и одржавања конструкција, као и мале тежине самих производа.
Међутим, важно је запамтити да профилна цев мора имати повећану чврстоћу на савијање, а како је израчунати, биће размотрено касније у чланку.
Предлажемо да то искористите Онлајн калкулатор за израчунавање чврстоће на савијање греда различитих попречних пресека направљених од цеви.
Карактеристике и својства профилних производа
Профилне цеви су цеви са попречним пресеком који није кружни. Најчешће опције су правоугаоне и квадратне. Као што је раније поменуто, посебна популарност овог типа је због једне од његових кључних предности: лагане конструкције.
Штавише, њихов јединствени облик значајно поједностављује причвршћивање како једни на друге, тако и на друге површине. Ова врста грађевинског производа, према ГОСТ стандардима, производи се од широког спектра метала и легура. Међутим, најчешће се користе профилисане челичне цеви од угљеничног и нисколегираног челика.
Сваки метал има важно природно својство – своју тачку отпора. Она може бити минимална или максимална. Ова последња, на пример, узрокује деформацију у подигнутим конструкцијама, што доводи до савијања и, последично, лома.
Приликом савијања, важно је проценити карактеристике као што су величина, попречни пресек, врста производа, његова густина, као и крутост и флексибилност материјала. Познавање свих ових општих својстава метала помаже нам да разумемо како ће се конструкција понашати током употребе.
Важно је запамтити да када савијате производ, унутрашњи делови структуре се компримују, њихова густина се повећава, а сами се смањују у величини. Спољни слој, сходно томе, постаје дужи, мање густ, али растегљивији.
Штавише, централни делови задржавају своје првобитне карактеристике чак и након завршетка процеса. Стога, увек треба имати на уму да у Током процеса савијања, неизбежно ће се појавити напетост чак и у подручјима која се налазе што је могуће даље од неутралне зонеМаксимални притисак ће бити у оним слојевима који су веома близу ове неутралне осе.
Дозвољени радијуси савијања на основу чврстоће материјала
ГОСТ стандарди детаљно регулишу и својства и карактеристике елемената, као и поступке њихове трансформације. То укључује минимални радијус савијања профилне цеви. Одређује се на основу услова савијања. Приликом савијања са песком упакованим у цев или загревањем, спољни пречник треба да буде најмање 3,5DN.
Ако мајстор има могућност да се пријави специјализована опрема (на пример, машина за савијање цеви), што омогућава извођење потребних операција без загревања или других додатних радњи, онда у овом случају пречник треба да буде најмање 4DN.
Ако желите да направите прилично стрму кривину, на пример да бисте направили савијену грану канализације или цевовод, онда у овом случају пречник треба да буде најмање 1DN, јер ће се савијање вршити другим методама, углавном коришћењем високих температура.
Наравно, вредности прописане државним стандардима могу се мало смањити, али у овом случају, чврстоћа цеви на савијање мора се израчунати веома пажљиво. Ако метод савијања дозвољава одређено смањење дебљине зида за 15% од оригиналне, могућа су одступања од ГОСТ стандарда, а само савијање се може извршити испод наведених вредности, што неће значајно утицати на накнадну чврстоћу.
Коришћене формуле и табеле
Да бисте успешно израчунали угиб цеви без неочекиваних компликација, потребно је да одредите дужину дела. Ова вредност се израчунава помоћу једноставне формуле:
L = 0,0175 × r × α + I
У овом изразу, главни индикатори су представљени следећим словним изразима:
- r – радијус савијања профилне цеви (mm);
- α - одговара углу који на крају желите да добијете;
- I – растојање од 100/300 које се користи при раду са посебном опремом за држање радног предмета.
Приликом израчунавања отклона цеви, важна фаза рада је израчунавање елемента савијања.
Погледајте видео
Приликом процене, морамо проценити величину дела који треба савити. Формула за ово је изузетно једноставна и изгледа овако:
У = π × α / 180 (р + ДХ / 2)
Овде се елементи укључени у формулу могу представити на следећи начин:
- π се у овом случају узима једнако 3,14;
- α – представља угао савијања, изражен у степенима;
- r – радијус савијања (mm);
- ДХ – спољашњи пречник.
Ради удобности мајстора и максималне безбедности током рада, као и током рада подигнутих конструкција од бакра и месинга, ГОСТ-ови садрже минималне вредности за главне карактеристике које се користе за израчунавање чврстоће на савијање профилне цеви.
Ради ваше удобности, главне карактеристике потребне за одређивање чврстоће на савијање профилне цеви приказане су у табели.
Табела 1.
Док је претходна табела првенствено садржала фиксне вредности за бакарне и месингане елементе, следећа ће обухватити податке за челичне елементе. Ова табела вам омогућава да процените оптерећење савијања профилне цеви (ГОСТ бр. 3262/75).
Табела 2.
Као што је раније поменуто, дебљина зида игра кључну улогу у израчунавању чврстоће на савијање квадратне цеви (као и округле цеви). Стога, следећа табела омогућава да се и дебљина зида и пречник узму у обзир у прорачунима.
Табела 3.
Технологија процеса савијања
Као што је већ исправно напоменуто, свака деформација металне конструкције изазива додатно оптерећење на зидовима конструкције. На унутрашњем слоју, то је због повећања густине метала услед компресије, док је на спољашњем слоју супротно: затезање, које смањује густину метала.
Током савијања, облик попречног пресека се мења како је очекивано. Ово се односи на округле, правоугаоне и квадратне цеви. Код последње две, ове промене нису баш изражене, што није случај са округлим цевима.
Овако профил прстена постаје овалан. Важно је напоменути да се највећа промена облика може видети директно на прегибу, и што је даље од њега, попречни пресек ће остати ближи свом првобитном облику.
Погледајте видео
Међутим, важно је прецизно проценити силу удара и степен деформације цеви како би се избегли непотребни ломови и изобличења. За део пречника до 20 мм, степен овалне деформације не би требало да буде већи од 15%.
Како се профил повећава, вредност се додатно смањује, достижући само 12,5%. Још један важан фактор је присуство набора (производи са танким зидовима су посебно подложни овоме). Овај фактор је посебно важан ако ће савијена конструкција служити као цевовод.
Настали набори смањују проток, повећавају отпор протоку течности и повећавају зачепљење. Стога, када се користи савитљива цев за ове сврхе, мора се пажљиво размотрити избор дебљине зида.
Какво оптерећење делује на профилне цеви?
Израчунавање чврстоће цеви на савијање своди се на једноставно одређивање максималног напрезања у датој тачки структуре. Важно је разумети материјал од којег је профил направљен, јер сваки материјал има своју индексну чврстоћу.
Да бисте правилно израчунали, потребно је да користите исправну формулу. У овом случају важи Хуков закон, који каже да је еластична сила директно пропорционална деформацији. Израз за израчунавање је следећи:
НАПОН = M / W , где је:
- М је вредност степена савијања дуж осе дуж које сила делује;
- W је вредност отпора савијању узета дуж исте осе.
Како могу да знам да ли су моји прорачуни тачни?
Као што је раније поменуто, сваки метал или легура има своје нормалне вредности напона. Одређивање ових вредности је један од главних задатака са којима се суочавате када се одлучујете за изградњу конструкције помоћу профила.
Да бисте били сигурни у исправност резултата, потребно је да знате неколико важних правила и, наравно, да их се придржавате.
- Све прорачуне извршите прецизно, пажљиво и без журбе. У свакој фази пратите одговарајуће формуле, без покушаја да прилагодите вредности својим потребама.
- Након израчунавања чврстоће на савијање профилне цеви, треба водити рачуна да добијене вредности не прелазе утврђене максималне вредности.
- Узмите у обзир материјал од којег је профил направљен, дебљину зидова, како бисте спречили његово уништење или деформацију, што ће у будућности отежати функционисање структуре.
- Пре него што се изврши прорачун, потребно је нацртати шему будућег елемента. Овај технички цртеж ће омогућити прецизније прорачуне, спречавајући грешке повезане са погрешним разумевањем облика структуре.
Погледајте видео
Поштујући сва неопходна правила и мере предострожности, чак и нестручњак може бити сигуран да ће сви прорачуни чврстоће на савијање цеви бити тачни и да ће исход бити успешан. Стална провера ваших прорачуна и праћење сваке фазе рада је кључ успешног исхода.
