Горизонтальная несущая способность профильной трубы 100х100
Горизонтальная несущая способность профильной трубы 100х100
Эксперт подбирает материалы, относящиеся к такому классу, который разрешит им всецело делать все возложенные функции и задачи, наряду с этим справляться с удержанием всей конструкции создаваемого объекта.
Профильная труба 100 на 100: разбираемся в технических
Трубы профильного типа стали широко распространены в разных сферах людской судьбе. В зависимости от того в какой области употребляется этот продукт, подбирается нужный размер, форма, тип сечения, толщина стенок, марка стали из которой велось изготовление. Единственный фактор, определяющий сходства изделий разных габаритных технических характеристик и размеров, это способ реализации аналогичной продукции.Цена одного погонного метра материалов разных свойств определяется в зависимости от того, каков вес трубы 100 100. Потом в статье будут представлены факторы, оказывающие действие на этот показатель, и будет обрисован способ расчета массы.
Табл.№1. Значения для изделий квадратного сечения:
Зачем это нужно
Зачем знать массу погонного метра профильного изделия?Основных мотива два.- При сооружении металлоконструкций одни элементы давят на другие собственным весом наряду с полезной нагрузкой. Скажем, каркас перегородки в промышленном здании создает нагрузку на балки, ферма моста – на колонны и так далее. Эту нагрузку нужно учитывать при расчете прочности конструкций.
- Кроме того, прокат на металлобазах продается не метражом, а на вес, и его цена указывается за тонну. Чтобы пересчитать погонаж, рассчитанный при создании проекта, в заветные тонны, необходимо знать, сколь весит метр при том или ином сечении и толщине стенки.
Уточним: от марки стали точная масса тоже, разумеется, зависит; однако разница между разными марками настолько мала, что действующие ГОСТ ей пренебрегают. Плотность стали берется равной 7,85 т/м3.Когда нужен расчет на прогиб? Попробуем объяснить на примере.Представьте себе, что вы хотите соорудить в своем коттедже балкон с каркасом из профтрубы. Вылет балкона вам известен, предполагаемая нагрузка – тоже. Вот для того, чтобы подобрать оптимальное сечение профтрубы на роль несущих балок, вам и нужно знать метод расчета прочности на изгиб.
К числу постоянных относят:Специалистами разработаны правила определения нагрузок и их воздействия – СП 20.13330.2011. В них содержится классификатор видов действия внешних сил на сооружения, воздвигаемые человеком.В зависимости от времени воздействия нагрузки делят на постоянные и кратковременные. Кроме того, выделена особая категория проявления внешних сил (пожары, взрывы, землетрясения и другие ЧП).
К числу постоянных относят:
- Вес конструкций и сооружений, которые оказывают давление на основания профиля весь период.
- Вес оборудования и производимой продукции, находящихся в сооружениях.
- Тяжесть насыпей и других наслоений грунта, земляных и горных возвышенностей.
- Давление водных ресурсов.
- Вес оборудования, применяемого в период ремонтных, профилактических работ, его замене.
- Нагрузки от транспортной и погрузочной техники, людей, занятых на временных работах.
- Воздействие природных сил (ветра, снега, дождя, перепадов температуры).
Если оказать на металл слишком большое давление, это может спровоцировать деформацию, ненужные прогибы или надломы в профиле. Выполняя расчет на изгиб трубы, необходимо учитывать такие важные характеристики как плотность металла, размеры и диаметр профильных или круглых труб, а также ряд других параметров. Таким образом, можно будет спрогнозировать, насколько эффективным будет использование того или иного материала в условиях окружающей среды.
Технологический процесс изгиба
Гнутье создает в стенках металла определенную степень напряжения. На наружном участке получается растягивающее напряжение, а на внутреннем – сжимающее. Благодаря этим воздействиям изменяется наклон оси.В процессе изгиба на согнутом месте меняется форма поперечного сечения. В результате кольцевой профиль приобретает овальную форму. Более четкая форма овала просматривается на середине прогиба, а вот к концу и к началу деформация понижается.Для труб с сечением до 20 мм овальность в деформированном месте не должна превышать 15 %. Для труб с сечением 20 и больше – 12,5%.Обратить внимание следует на то, что на вогнутом месте у тонкостенной продукции могут возникнуть складки. Они, в свою очередь, негативно сказываются на функционировании системы (снижают проходимость рабочей среды, повышают уровень гидравлического сопротивления, степень засорения).Допустимые радиусы сгиба трубы
Согласно государственным стандартам трубы имеют минимальный радиус изгиба.Если сгибание осуществляется путем нагревания и набивкой песком, наружный диаметр трубы составляет не менее 3,5DN.Формирование трубы на трубогибочном станке (без нагрева) – не менее 4DN.Сгиб при нагреве газовой горелкой или в печи для получения наполовину рифленых складок возможен при показателе в 2,5DN.Если сгиб предусматривается крутой (для согнутых канализационных отводов, изготовленных путем горячей протяжки или же способом штамповки) – не меньше 1DN.Сгиб трубы может быть меньше указанных показателей. Однако это возможно в том случае, если метод производства гарантирует, что стенки трубы утончатся на 15% от общей толщины.Расчет на прочность при изгибе трубы выполняем ответственно.Формулы и таблицы
Чтобы сделать расчет трубы на прогиб, определяем длину детали. Она высчитывается по данной формуле:R – это радиус изгиба в мм;α – величина угла;І – прямой участок в 100/300, необходимый для захвата изделия (в работе с инструментом).Осуществляя расчет на изгиб профильной трубы, учитываем размер сгибаемого элемента. Он определяется по следующей формуле:Значение числа π = 3,14;α – угол изгиба в градусах;R – величина радиуса (значение в расчет берется в мм);DH – диаметр по внешней стороне трубы.Минимальные радиусы сгиба для медных и латунных изделий поданы в таблице. Данные соответствуют Гостам №494/90 и №617/90. Кроме того, здесь также поданы величины по внешнему диаметру, минимальная длина статично свободной части.Внешний диаметр | Минимальный радиус сгиба | Минимальная длина свободной части |
3 | 6 | 10 |
4 | 8 | 12 |
6 | 12 | 18 |
8 | 16 | 25 |
10 | 20 | 30 |
12 | 24 | 35 |
15 | 30 | 45 |
18 | 36 | 50 |
24 | 72 | 55 |
30 | 90 | 60 |
Сделать расчет круглой трубы на изгиб поможет следующая таблица. Она включает данные, относящиеся к стальным аналогам (показатели соответствуют ГоСТ № 3262/75).
Размеры трубы | Минимальный радиус сгиба | Минимальная длина свободной части | ||
Условный проход | Внешний |
В горячем состоянии | В холодном состоянии | |||
8 | 13,5 | 40 | 80 | 40 |
10 | 17 | 50 | 100 | 45 |
15 | 21.3 | 65 | 130 | 50 |
20 | 26.8 | 80 | 160 | 55 |
25 | 33.5 | 100 | 200 | 70 |
32 | 42.3 | 130 | 250 | 85 |
40 | 48 | 150 | 290 | 100 |
50 | 60 | 180 | 360 | 120 |
65 | 75.5 | 225 | 450 | 150 |
80 | 88.5 | 265 | 530 | 170 |
100 | 114 | 340 | 680 | 230 |
Диаметр трубы (мм) | Минимальный радиус сгиба с учетом толщины стенок | |
толщина до 2 мм | толщина более 2 мм | |
5/20 | 4D | 3D |
20/35 | 5D | 3D |
35/60 | 6D | 4D |
60/140 | 7D | 5D |
Сгиб трубы своими руками
Если осуществляется сгиб своими руками, поможет расчет трубы на изгиб, формула которого проста и универсальна (это 5 диаметров трубы).Классификация нагрузок на профильную трубу
Какую профильную трубу выбрать?
Сварочные работы уже давно стали незаменимыми в наше время. Поставить навес, изготовить стеллажи и еще много разных конструкций мы свариваем по своим наброскам и эскизам. Используем для строительства профильную трубу, уголок, швеллер. Наверно у каждого, кто что-то строил, возникал вопрос – какую трубу или уголок подобрать? Труба меньшего сечения с тонкой стенкой – легче и выглядит изящнее, но выдержит ли она? Крупная труба выдержит, без сомнения, но тяжелая и дорогая. Как выбрать? Изготавливая стеллаж в гараже, нелепо будет обращаться в проектную организацию за расчетами. Долго, дорого и возьмутся ли там за это? Еще и друзья начнут высмеивать.Хотим поделиться с вами расчетными нагрузками на некоторые профили.ВНИМАНИЕ! Предупреждаем – это максимальная нагрузка!Максимальная нагрузка – это нагрузка, при которой профиль прогнется, но выдержит нагрузку. Если нагрузку убрать – профиль возвратится в исходное состояние.Если превысить максимальную нагрузку, хоть на 1 килограмм, профиль согнется (сломается) и останется в таком виде навсегда.Согласитесь, всякое бывает, решили – на полке в гараже будет лежать четыре колеса. Прикинули: одно колесо 20 кг – четыре колеса 80 кг. Подобрали профильную трубу, сварили полку, положили колеса – держит полка. Спустя время на полку положили что-то еще – держит. Прошло время, уже забыли, что на полке груз на максимуме, стали доставать, облокотились, и… согнулась полка. Досадно, обидно.Чтобы такого не случилось, и сваренный нами стеллаж в гараже служил долго, мы выбираем профиль с запасом прочности в два – три раза больше предполагаемой нами нагрузки. В нашем случае нагрузка – 80 кг, подбираем профиль на нагрузку в 160 – 240 кг.