Прорачун профилне цеви за савијање: за шта и како се раде такви прорачуни

Профилне цеви се широко користе у приватној и индустријској изградњи. Од њих стварају шетнице, пластенике, гараже, господарске зграде, паное. Дизајни нису само класични правоугаони, већ могу имати и најразноврснију конфигурацију. Стога је врло важно правилно израчунати максимално дозвољено савијање цеви. То ће зграду пружити снагу, издржљивост и омогућиће да задржи свој првобитни облик.

Код израде конструкција из профилне цеви не сме се савијати „за око“ - требало би извршити одговарајуће прорачуне

Својства и карактеристике обликованих цевастих производа

Уобичајено је да се цеви називају цеви, чији се пресек разликује од округлог. Најчешће опције су квадратни и правоугаони производи. Посебно су популарни чињеницом да коначни дизајн створен на њиховој основи има релативно малу тежину. Штавише! Због свог специфичног облика, причвршћивање цевних елемената на различите површине и међусобно се знатно поједностављује.

Ови грађевински производи се праве од широког спектра легура и метала. Међутим, најчешће се користе профилне цеви од нисколегираног и угљеничног челика. Сваки метал карактерише такав природни квалитет као тачка отпорности. Може бити и максималан и минималан. Прво, посебно изазива деформацију изграђених конструкција, доводи до вишкова, што може резултирати кинковима.

При савијању важно је узети у обзир такве карактеристике као што су врста производа и његова густина, попречни пресек, величина, као и флексибилност материјала и његова чврстина. Знајући сва ова својства метала, извођач ће моћи да разуме како ће се конструкција понашати током рада.

Поред тога, треба имати на уму да када се производ савије, његови унутрашњи делови се сажимају, што доводи до повећања њихове густине и смањења величине. Дужина спољног слоја се повећава, постаје растезљивији, али мање густа. Штавише, чак и на крају процеса су сачуване почетне карактеристике средњих одсека.

При савијању цеви потребно је узети у обзир својства материјала од кога је израђена, његове димензије и дебљину стијенке

Важно! Напрезање током савијања профила цеви ће се нужно појавити чак и на сегментима производа што је даље могуће од неутралне зоне. Посебно висок притисак ће искусити слојеви смештени у непосредној близини горње неутралне зоне.

Како чврстоћа материјала утиче на дозвољене радијусе савијања?

ГОСТ-ови који делују на територији наше земље довољно детаљно регулишу карактеристике и својства елемената који се користе у прорачуну чврстоће на савијање цеви. Као прво, у овом контексту сматрамо минимални радијус за који је дозвољено савијање обликованог цевастог производа. Зависи од услова савијања. Ако се овај поступак изводи загревањем или пуњењем шупљине цеви песком, вредност спољног пречника почиње од 3,5 ДН (ДН значи условни пролаз).

У случају када извођач може користити специјализовану опрему (на пример машину за савијање цеви) која вам омогућава да изведете редослед потребних операција без грејања или других додатних мера, тада је минимални пречник 4 ДН.

Ако је потребно извести довољно оштар завој, пречник треба да буде најмање 10 ДН, јер ће се овај поступак извести другим методама, углавном на високим температурама.

Наравно, вредности предвиђене државним стандардима могу се мало смањити, али тада је потребно врло пажљиво израчунати профилну цев за савијање. Одступања од ГОСТ-а могућа су ако се уз кориштену методу савијања загарантује да ће се дебљина зида променити од оригиналне за 15%. Тек тада можете бити сигурни да савијање мањих вредности неће имати значајан утицај на чврстоћу конструкције у будућности.

Могуће је савити цев до највећег дозвољеног радијуса само уз помоћ посебне машине или уређаја

Које се формуле и табеле користе

За тачан прорачун чврстоће на савијање цеви, потребно је сазнати дужину дела. Ово се врши по следећој формули:

Д = 0,0175 × П × И + п1, где

Д је дужина обратка; П је радијус савијања цеви (мм); И је потребан угао савијања; п1 је удаљеност за држање радног комада потребног за употребу посебне опреме.

Затим процјењујемо величину предложеног пресјека савијања у складу са овом формулом:

Д1 = π × И / 180 (П + ДН / 2), где

Д1 - дужина савијеног пресјека; π је позната математичка константа; И - угао савијања (степени); ДН - пречник на спољној површини цеви (мм).

ГОСТ-ови бр. 617/90 и бр. 494/90 садрже најмање вредности главних карактеристика на основу којих се израчунава снага производа профилног цеви на савијање.

Добро је знати! Овај приступ - регулација минималних вредности - пружа практичност главног заповједника, као и највећу сигурност приликом извођења радова и, наравно, током рада грађевина, посебно израђених од месинганих и бакарних профила.

Главне карактеристике коришћене у процесу израчунавања чврстоће на савијање цеви дате су у доњој табели.

Табела 1

Подаци у овој табели односе се на цевасте месингане и бакарне производе. А израчунавање оптерећења савијања на профилној цеви израђеној од челика врши се у складу са доњим подацима (ГОСТ бр. 3263/75).

табела 2

Главни параметри који се морају узети у обзир при одређивању оптерећења на савијање укључују дебљину стијенке и пречник обратка. Повезаност ова два показатеља представљена је у следећој табели. Узгред, информације садржане у њему могу се користити за израчунавање оптерећења на цеви кружног пресека.

Табела 3

Треба још рећи нешто. Разни он-лине калкулатори присутни на Интернету позвани су да замене ручни прорачун оптерећења дотичног типа. Они раде у складу с формулама које су у њима оријентисане на различите узорке цевних производа. Распон примена модерног рачунара на мрежи је врло широк: почевши од најједноставнијег израчуна округле цеви за одступање и завршавајући рачунањем оптерећења на профилној цеви када је савијен.

Деформација цеви на завоју је понекад неизбежна, али може погоршати перформансе готове конструкције

Процес савијања

Свака деформација доводи до смањења носивости профилне цеви и прати појаву дуготрајних напрезања на њеним зидовима. На унутрашњем слоју, услед компресије метала, густоћа расте, а на спољњем делу напетост, напротив, смањује вредност овог показатеља. Облик попречног пресека се такође мења као што се очекивало. Комбинација ових фактора доводи до чињенице да је носивост конструкције на завоју значајно смањена. То важи за округлу цев, као и за правоугаоне и квадратне цеви. Штавише, за последња два овај феномен није толико изражен него за цев са кружним пресеком.

Међутим, у сваком случају, потребан је пажљив приступ процени степена оптерећења током савијања радног дела. Тада се на њему неће појавити непотребне грешке и закривљености. Са становишта функционалне сврхе, то се, пре свега, односи на округле цеви од којих су направљени завоји за водоводне системе.

Добро је знати! Настали набори доводе до блокаде, повећавају отпорност транспортоване течности и смањују пропусност радног медијума.

Због тога степен овалне деформације за део пречника до 20 мм не сме бити већи од 15 процената. Са порастом пречника вредност овог показатеља опада на ниво од 12,5 процената. Исти бројеви се такође користе да се одреди оптимално оптерећење одклона цеви са профилним пресеком, а горњи се пречници односе на правоугаоник (а) или квадрат (а) круга који је уписан / описан у / око.

Примените Хоокеов закон

Прорачун чврстоће на савијање цевастог производа своди се, по Хоокеовом закону, на једноставно одређивање максималне вредности напона за конструкцијску тачку која се проучава. У овом је случају важно размотрити од чега се израђује профил, јер сваки од њих карактерише свој властити индикатор напона.

Према Хоокеовом закону, еластична сила је у директном сразмери са степеном деформације. За израчунавање се користи следећа формула:

Х = П / В, где

Н је напон; П је величина савијања дуж оси примењене силе; В је вредност отпора на савијање која се узима дуж горње осе.

При савијању цеви треба имати на уму да оптерећење на радном комаду не сме бити прејако, иначе ће се цев једноставно распрснути

Одређивање нормалне вредности отпора укључено је у круг главних задатака особе која је донела одлуку да се конструкција подигне из профила. А употреба формуле за израчунавање оптималног нивоа силе која делује на цев укључује верификацију исправности резултата. Да бисте то учинили, морате знати бројна правила и, наравно, следити их. Они су укратко формулисани на следећи начин:

• Пре него што наставите с прорачунима, потребно је нацртати барем скицу будућег дизајна. Тако ћете бити осигурани од грешака изазваних неразумевањем облика конструкције;
• да би се спречиле деформације или уништавања профила који ометају рад зграде, потребно је узети у обзир материјал његове израде и дебљину зида;
• Након израчуна чврстоће на савијање цеви, потребно је пажљиво проучити резултате. Не смеју да пређу максималне вредности.

Па, основно правило је: израчуне радите полако, тачно, тачно. Користите одговарајуће формуле у свакој фази, не прилагођавајте вредности онима које су корисне за вас.