Calcolo del tubo del profilo: massa e flessione

Come scoprire quanto il metro lineare di un tubo quadrato o rettangolare? Come calcolare il carico sul tubo del profilo di una dimensione nota? Proviamo a trovare le risposte più semplici a queste domande.

Perché ne hai bisogno

Perché è necessario conoscere la massa di un misuratore di corsa di un prodotto di profilo?

Ci sono due motivi principali.

1. Nella costruzione di strutture metalliche, alcuni elementi fanno pressione sugli altri con il loro stesso peso insieme al carico utile.. Per esempio, il muro divisorio di un edificio industriale carica le travi, il ponte a traliccio sulle colonne e così via. Questo carico deve essere considerato quando si calcola la forza delle strutture.
2. Inoltre, il noleggio a metallobaz non è venduto al metro, e in base al peso, e il suo prezzo è indicato per tonnellata. Per ricalcolare il pogonazh, calcolato durante la creazione del progetto, nelle tonnellate care, è necessario sapere quanto pesa il contatore per una sezione e uno spessore di parete particolari.

Cerchiamo di chiarire: anche la massa esatta, ovviamente, dipende dalla marca; Tuttavia, la differenza tra diversi marchi è così piccola che l'attuale GOST viene trascurato. La densità dell'acciaio è pari a 7,85 t / m3.

Quando hai bisogno di un calcolo sulla deflessione? Proviamo a spiegare con un esempio.

Immagina di voler costruire nella tua casa un balcone con una struttura fatta di tubi corrugati. Partenza dal balcone che conosci, anche il carico stimato. Qui, per trovare la sezione trasversale ottimale delle tubazioni per il ruolo delle travi portanti, è necessario conoscere il metodo per calcolare la resistenza alla flessione.

peso

Il metodo di calcolo più semplice si riduce all'utilizzo di Internet: una calcolatrice per calcolare il peso di un tubo profilato a seconda della sezione trasversale e dello spessore della parete è facilmente reperibile sui siti Web di molti produttori e venditori.

Tuttavia, non cercheremo modi facili e cercheremo di trovare metodi alternativi per fare i calcoli con le nostre mani. In realtà, ce ne sono due.

Documenti normativi

I dati di cui abbiamo bisogno sono contenuti negli standard nazionali:

1. GOST 8645-68 contiene una gamma di tubi rettangolari in acciaio.
2. Per una sezione quadrata, un misuratore verrà trovato in GOST 8639-82.

Le tabelle complete sono troppo grandi per un piccolo articolo, quindi daremo solo alcuni valori come esempio.

Nota: si consiglia vivamente di leggere il testo completo dei documenti. Come scopriremo ulteriormente, la versione completa delle tabelle sarà utile per ulteriori calcoli.

Calcolo della densità

Con qualche errore, il calcolo del peso del tubo del profilo può essere eseguito senza tabelle dell'assortimento. È sufficiente conoscere tutte le principali dimensioni del prodotto e la densità dell'acciaio, che, come abbiamo già appreso, si presume essere pari a 7850 kg / m3, o 7,85 g / cm3 nei calcoli.

Le istruzioni per il calcolo non causeranno difficoltà a qualsiasi persona che ricordi le basi della geometria.

1. Calcola la superficie del metro proftruby. È uguale al prodotto del perimetro (la somma di tutti e quattro i lati) e l'unità.

Attenzione: per ottenere il risultato in tonnellate senza ricalcoli complicati, è meglio convertire immediatamente le dimensioni in metri.

1. Moltiplicare l'area per lo spessore del muro e ottenere il volume del metallo nel metro lineare.
2. Moltiplicando il volume per la densità dell'acciaio, otteniamo la massa del metro.

Facciamo, ad esempio, il calcolo di una sezione rettangolare 180x150 con uno spessore di parete di 12,0 mm.

1. L'area sarà uguale (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) x 1 = 0,66 m2.
2. Il volume è di 0,66 m2 x 0,012 m = 0,00792 m3.
3. Peso: 0,00792х7850 = 62,172 kg.

Il risultato è un po 'diverso da quello prescritto in GOST (55,71 kg) a causa del fatto che quando si dispiega un tubo commerciale reale in una billetta piatta, si otterrà un diradamento evidente in cui i suoi bordi longitudinali sono stati. L'errore sarà più piccolo, più sottile sarà il muro e più grande sarà la dimensione della sezione.

Resistenza alla flessione

Come viene calcolata la forza di un tubo di piega?

Nel nostro caso, due formule sono rilevanti:

1. M = F * L, dove M è il momento flettente, F è la forza applicata al profilo, misurata in chilogrammi (kgf), e L è il braccio della leva in centimetri. Ad esempio, per il famigerato balcone largo 1 metro con tre persone in piedi sul bordo con un peso totale di 250 kg, il momento flettente sarà pari a 250 kgf x 100 cm = 25000 kgf * cm.

1. M / W = R, dove R è la resistenza del grado d'acciaio, e W è il momento di resistenza della sezione.

Ovviamente, i parametri R e W sono costanti che devono essere trovate da qualche parte. Cercheremo di semplificare il compito del lettore:

Il secondo parametro - il momento della resistenza - può essere trovato nelle stesse tabelle dell'assortimento in GOST 8645-68 e 8639-82. Pertanto, per un tubo con una sezione di 180x150 con uno spessore di parete di 12 mm lungo l'asse A (lungo il lato più largo), sarà 346.0 cm3 e lungo l'asse B - 310,8 cm3.

Proviamo a scegliere una dimensione del tubo per il nostro balcone con un carico di 250 kg e una partenza di 1 metro, in base alle seguenti condizioni:

• Il carico cade solo su uno dei tubi professionali di trasporto (tre persone sono posizionate in modo tale che il loro peso non sia distribuito sulle travi adiacenti).
• Il materiale utilizzato nella fabbricazione del telaio di supporto del balcone dei tubi - acciaio St4.

Quindi, procediamo ai calcoli.

1. 25.000 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 / W. Il momento di resistenza, quindi, non dovrebbe essere inferiore a 25.000 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 11,9 cm3.
2. Ora resta solo da scegliere una pipe con il valore corrispondente di W nella tabella dell'assortimento. Con una sezione trasversale quadrata, questa condizione è soddisfatta, in particolare, per le taglie 50x6 e 60x3.5.

Nota: abbiamo trovato le dimensioni minime alle quali il raggio può sopportare il carico appropriato; allo stesso tempo, hanno trascurato il margine di sicurezza (ad esempio, nel caso qualcuno salti dagli ipotetici visitatori del balcone), il proprio peso del balcone e l'usura del telaio per corrosione. In pratica, questi fattori vengono livellati almeno tre volte dal momento della resistenza.

conclusione

Speriamo che non stancassero il lettore con un'abbondanza di numeri secchi e compiti calcolati. Come al solito, ulteriori informazioni possono essere trovate nel video in questo articolo. Buona fortuna!