Berechnung des profilrohres: masse und biegung

Wie kann man herausfinden, wie viel Meter ein quadratisches oder rechteckiges Rohr hat? Wie berechnet man die Belastung des Profilrohrs mit bekannter Größe? Versuchen wir, die einfachsten Antworten auf diese Fragen zu finden.

Warum brauchst du es?

Warum müssen Sie die Masse eines laufenden Meters eines Profilprodukts kennen?

Es gibt zwei Hauptmotive.

1. Beim Bau von Metallkonstruktionen setzen einige Elemente andere mit ihrem eigenen Gewicht und der Nutzlast unter Druck.. Angenommen, die Trennwand in einem Industriegebäude belastet die Balken, der Brückenträger die Stützen und so weiter. Diese Belastung muss bei der Berechnung der Festigkeit von Strukturen berücksichtigt werden.
2. Darüber hinaus wird die Miete bei Metallobaz nicht nach Meter, nach Gewicht und Preis pro Tonne angegeben. Um den beim Erstellen des Projekts berechneten Pogonazh in den geschätzten Tonnen neu zu berechnen, müssen Sie wissen, wie viel das Messgerät für einen bestimmten Abschnitt und die Wandstärke wiegt.

Lassen Sie uns klarstellen: Die genaue Masse hängt natürlich auch von der Marke ab. Der Unterschied zwischen verschiedenen Marken ist jedoch so gering, dass der derzeitige GOST vernachlässigt wird. Die Dichte von Stahl wird mit 7,85 t / m3 angenommen.

Wenn Sie eine Berechnung der Durchbiegung benötigen? Versuchen wir es mit einem Beispiel zu erklären.

Stellen Sie sich vor, Sie möchten in Ihrem Cottage einen Balkon mit einem Rahmen aus Wellrohren bauen. Abfahrt vom Balkon wissen Sie, die geschätzte Last - auch. Um den optimalen Querschnitt der Rohrleitungen für die Rolle der Tragbalken zu finden, müssen Sie die Methode zur Berechnung der Biegefestigkeit kennen.

Masse

Die einfachste Berechnungsmethode reduziert sich auf die Nutzung des Internets: Ein Rechner zur Berechnung des Gewichts eines Profilrohrs in Abhängigkeit von Querschnitt und Wandstärke ist auf den Websites vieler Hersteller und Verkäufer leicht zu finden.

Wir werden jedoch nicht nach einfachen Wegen suchen und versuchen, alternative Berechnungsmethoden mit eigenen Händen zu finden. Eigentlich gibt es zwei davon.

Regulierungsdokumente

Die Daten, die wir brauchen, sind in nationalen Normen enthalten:

1. GOST 8645-68 enthält eine Reihe rechteckiger Stahlrohre.
2. Für einen quadratischen Abschnitt wird eine Lehre in GOST 8639-82 gefunden.

Vollständige Tabellen sind für einen kleinen Artikel zu groß, daher werden nur einige Werte als Beispiel angegeben.

Bitte beachten Sie: Wir empfehlen dringend, dass Sie den vollständigen Text der Dokumente lesen. Wie wir weiter herausfinden werden, wird die Vollversion der Tabellen für weitere Berechnungen hilfreich sein.

Dichteberechnung

Mit einigen Fehlern kann die Berechnung des Gewichts des Profilrohrs ohne Tabellen des Sortiments durchgeführt werden. Es genügt, alle Hauptabmessungen des Produkts und die Dichte des Stahls zu kennen, von der, wie bereits gesagt, 7850 kg / m3 oder 7,85 g / cm3 in Berechnungen angenommen werden.

Anweisungen zur Berechnung bereiten keiner Person Schwierigkeiten, die sich die Grundlagen der Geometrie merken.

1. Berechnen Sie die Oberfläche des Messgeräts. Sie entspricht dem Produkt aus Umfang (Summe aller vier Seiten) und Einheit.

Achtung: Um das Ergebnis in Tonnen ohne komplizierte Neuberechnungen zu erhalten, ist es besser, die Abmessungen sofort in Meter umzuwandeln.

1. Multiplizieren Sie die Fläche mit der Wandstärke und erhalten Sie das Volumen des Metalls im laufenden Meter.
2. Multipliziert man das Volumen mit der Dichte des Stahls, erhält man die Masse des Meters.

Lassen Sie uns als Beispiel die Berechnung für einen rechteckigen Abschnitt 180x150 mit einer Wandstärke von 12,0 mm durchführen.

1. Die Fläche ist gleich (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) x 1 = 0,66 m².
2. Das Volumen beträgt 0,66 m2 × 0,012 m = 0,00792 m3.
3. Gewicht - 0,00792х7850 = 62,172 kg.

Das Ergebnis unterscheidet sich etwas von dem in GOST vorgeschriebenen (55,71 kg), da beim Aufklappen eines echten Handelsrohrs in einem flachen Barren eine merkliche Ausdünnung an den Längskanten auftritt. Der Fehler wird kleiner, je dünner die Wand und desto größer die Abschnittsgröße.

Biegefestigkeit

Wie wird die Stärke eines Biegerohrs berechnet?

Für unseren Fall sind zwei Formeln relevant:

1. M = F * L, wobei M das Biegemoment ist, F die auf das Profil ausgeübte Kraft, gemessen in Kilogramm (kgf), und L der Hebelarm in Zentimetern. Für den berüchtigten 1 Meter breiten Balkon, an dem drei Personen mit einem Gesamtgewicht von 250 kg stehen, beträgt das Biegemoment beispielsweise 250 kgf x 100 cm = 25000 kgf * cm.

1. M / W = R, wobei R die Festigkeit der Stahlsorte und W das Widerstandsmoment des Abschnitts ist.

Offensichtlich sind die Parameter R und W Konstanten, die irgendwo gefunden werden müssen. Wir werden versuchen, die Aufgabe des Lesers zu vereinfachen:

Den zweiten Parameter - den Moment des Widerstands - finden Sie in den gleichen Tabellen des Sortiments in GOST 8645-68 und 8639-82. Für ein Rohr mit einem Querschnitt von 180 x 150 mit einer Wandstärke von 12 mm entlang der A-Achse (entlang der breiteren Seite) beträgt es also 346,0 cm3 und entlang der B-Achse 310,8 cm3.

Versuchen wir, eine Rohrgröße für unseren Balkon mit einer Last von 250 kg und einer Abfahrt von 1 Meter zu wählen, basierend auf den folgenden Bedingungen:

• Die Last fällt nur auf eine der tragenden Profispfeifen (drei Personen sind so positioniert, dass sich ihr Gewicht nicht auf die benachbarten Balken verteilt).
• Das Material für die Herstellung des Tragrahmens des Balkons der Rohre - Stahl St4.

Gehen wir also zu den Berechnungen über.

1. 25.000 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm² / W. Das Widerstandsmoment sollte daher nicht weniger als 25.000 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 11,9 cm3 betragen.
2. Es bleibt nur noch eine Leitung mit dem entsprechenden Wert von W in der Tabelle des Sortiments auszuwählen. Bei einem quadratischen Querschnitt ist diese Bedingung insbesondere für die Größen 50x6 und 60x3,5 erfüllt.

Hinweis: Wir haben die Mindestabmessungen ermittelt, bei denen der Balken der entsprechenden Belastung standhalten kann. Gleichzeitig vernachlässigten sie die Sicherheitsmarge (zum Beispiel, wenn jemand von den hypothetischen Besuchern des Balkons aufspringt), das Eigengewicht des Balkons und die Abnutzung des Rahmens durch Korrosion. In der Praxis werden diese Faktoren durch den Moment des Widerstands mindestens verdreifacht.

Fazit

Wir hoffen, dass sie den Leser nicht mit einer Fülle trockener Zahlen und kalkulierter Aufgaben ermüden. Weitere Informationen finden Sie wie üblich im Video in diesem Artikel. Erfolge!