Beban untuk pipa profil bagian persegi panjang. Rak dari pipa profil: perhitungan - berapa berat yang dapat ditahannya

Pipa profil adalah furnitur dan elemen bangunan yang populer, yang dengannya struktur yang cukup tahan lama dibangun. Bagi banyak pembaca, ini mungkin merupakan wahyu, tetapi pipa tidak hanya dapat dibuat dari baja, tetapi juga dari kayu dan beton. Setidaknya, ini tercermin dalam perhitungan tipikal, kita berbicara tentang kolom yang terbuat dari bahan ini.

Perhitungan rak dari pipa profil sehubungan dengan beban yang dapat ditahannya, ini memperhitungkan luas penampang profil, ketahanan material, fleksibilitasnya, tegangan, inersia dalam X dan Y, panjang efektif. Nilai-nilai tersebut disubstitusikan ke dalam rumus, solusinya adalah beban total. Untuk tujuan praktis, skema yang disederhanakan digunakan.

Pipa profil dan metode penggunaan

Profil dapat digunakan dalam perakitan hampir semua struktur, keperluan industri, komersial dan domestik. Dalam kehidupan sehari-hari, sering digunakan untuk merakit sistem penyimpanan, sebagai dudukan akuarium, untuk gudang di balkon atau beranda. Perabotan dapat dipegang di profil: meja, meja bar, dudukan TV, pegangan tangan untuk kelas. Profil ini sering digunakan dalam konstruksi komersial, tangga, berbagai struktur bantalan ringan untuk teras, kanopi, podium, dan panggung dirakit darinya.

Daftarnya terus berlanjut, profil cocok untuk berbagai solusi, sehingga sering menarik pengrajin yang menggunakannya dalam konstruksi dan desain. Paling sering, penyangga untuk penghitung batang, dudukan untuk lemari pakaian geser atau dudukan akuarium terbuat dari pipa. Kebutuhan yang paling teliti untuk merawat dudukan untuk akuarium dan memperhitungkan beban yang terus-menerus diberikan. Tergantung pada parameter ini, bahan untuk pembuatan dipilih.

Desain kerangka kerja dan cari yang optimal

Untuk memulainya, kami dapat merekomendasikan membuat gambar, dari mana dimungkinkan untuk membangun perhitungan. Jika ada rangka atas dan beberapa penyangga di mana tegangan akan didistribusikan, tergantung pada bentuknya, gaya dapat didistribusikan ke beberapa rak. Perlu dicatat bahwa dengan ketinggian struktur yang lebih besar, daya dukung dari penopang profil yang terpisah akan berkurang karena torsi. Jika perlu untuk mendapatkan struktur logam yang lebih tinggi, beberapa penyangga ditambahkan, yang dihubungkan dengan pengaku yang mendistribusikan tegangan secara merata.

Misalnya, rak untuk kanopi dibuat dari pipa profil yang diletakkan di dinding rumah. Jika ada dinding pendukung, Anda tidak dapat mengikat pemandu bingkai logam, tetapi hitung bahu yang bersandar pada dinding. Ingatlah bahwa GOST mempertimbangkan kasus standar untuk perhitungan struktur logam.

Dudukan akuarium dari profil, berdasarkan hal di atas, harus menjadi penyangga dengan 3-4 kaki. Dalam hal ini, Anda dapat berhenti di satu penyangga dan pengencang berengsel yang mendistribusikan beban. Untuk menghitung tegangan, massa konstan air di akuarium dan gelas diperhitungkan. Berapa lama kolom penyangga akuarium atau batangan tertentu dapat bertahan harus diperkirakan dengan rumus.

Untuk memulainya, buat desain struktur logam yang menunjukkan dimensi yang tepat, dan kemudian buat perhitungan dengan mempertimbangkan tegangan total. Proyek dapat disiapkan di SketchUP.

Perhitungan

Mari kita tentukan bagian kolom yang optimal:

di mana F adalah bagian, N adalah tegangan di pusat gravitasi dan aksi gaya gabungan pada elemen, Ry adalah resistansi material yang dipilih (nilai konstan, ditentukan dari tabel).

Rumus ini hanya dapat digunakan untuk mendapatkan data perkiraan, dan sangat penting untuk memilih penampang dengan margin, karena tegangan akan diarahkan tidak hanya secara terpusat, tetapi juga didistribusikan. Dalam hal ini, berbagai kurung dapat dibuat yang mengkompensasi momentum sudut gaya yang timbul dari aksi tegangan terdistribusi.

Parameter penting lainnya adalah tekuk, dengan mempertimbangkannya akan memungkinkan Anda untuk lebih akurat menentukan bagian kolom:

di mana adalah koefisien tekuk, yang diambil sebagai 0,5-0,8.

Perhitungan biasanya dilakukan dengan margin ganda. Pada saat yang sama, pengrajin menggunakan nilai =0,25 untuk mendapatkan bagian dari 1-5 kolom struktur.

Fitur pengencang dan distribusi tegangan

Rak logam untuk kanopi yang terbuat dari pipa profil diletakkan di atas fondasi dan salah satu dinding. Dalam hal ini, penyangga dapat dibuat dengan berbagai sambungan putar. Dukungan semacam itu dapat menahan beban yang cukup besar dengan kekuatan material yang cukup. Anda dapat menyesuaikan volume total menggunakan jenis pengencang yang dipasang lurus atau miring.

Pengencang kolom standar dibuat sebagai berikut:

• ke fondasi, sisi atas;
• ke fondasi, dudukan sisi bawah;
• ke fondasi, sisi atas dan bawah;
• bawah ke fondasi, atas ke langit-langit;
• bawah plus sisi ke dinding.

Dengan menggunakan skema ini, Anda dapat memastikan bahwa yang paling stabil adalah penyangga dengan lampiran atas ke langit-langit dan bagian bawah ke fondasi. Yang paling stabil berikutnya adalah kolom logam dengan fondasi bawah dan dua dudukan samping. Jenis lain digunakan untuk pengencang kaca. Jika tinggi total struktur cukup besar, beberapa pengencang samping dipasang untuk mendistribusikan beban secara merata di dinding samping.

Dengan demikian, penghitung batang yang terbuat dari pipa profil dan kaca akan terpasang dengan aman saat dipasang ke lantai dan meja. Dengan struktur yang cukup besar, kami sarankan untuk menambahkan pengaku samping, ini akan memberikan beberapa kilau industri dalam gaya loteng. Penyesuaian halus mereka akan membuat penggunaan lebih ergonomis.

Pemasangan struktur logam

Bingkai dipasang dalam urutan berikut:

• panduan vertikal dipasang dan diikat ke fondasi;
• pemasangan pengencang - atas atau samping;
• penyesuaian dibuat;
• untuk struktur berdiri bebas, bagian atas dipasang, menghubungkan kolom vertikal bersama-sama.

Jika ada proyek dan gagasan yang jelas tentang jenis beban apa yang dapat kita bicarakan, pemasangan dilakukan dalam beberapa jam. Untuk mengencangkan kaca secara horizontal, vertikal, dan miring, Anda dapat menggunakan profil fiberglass.

Perhitungan dan solusi tipikal

Untuk menghindari perhitungan yang memakan waktu, yang, tanpa pengetahuan fisika dan penggunaan kalkulator, mungkin mengandung kesalahan sebagai hasilnya, kami sarankan untuk menggunakan solusi standar dengan beban minimum pada kolom. Sambungan putar bergerak yang andal juga akan membantu Anda mendapatkan apa yang Anda inginkan, untuk pemasangan pada suatu sudut dan mendistribusikan momentum sudut. Dalam hal ini, penting untuk menghitung seberapa banyak dukungan semacam itu dapat bertahan.

Pendekatan ini memungkinkan Anda menghitung berbagai furnitur dengan penyangga baja, perlengkapan di kabinet, sambil yakin akan keandalan dan daya tahannya. Penyesuaian biasanya memungkinkan Anda untuk memperkuat struktur dengan aman. Pilih baja berkualitas tinggi dari produsen Rusia yang memiliki reputasi baik, sehingga Anda dapat menghindari membeli produk berkualitas rendah.

Pipa berprofil menjadi semakin populer bahan bangunan. Ini digunakan untuk konstruksi elemen bangunan seperti langit-langit, rangka penahan beban, balok.

Penggunaan yang meluas seperti itu terutama disebabkan oleh kemudahan konstruksi, operasi, pemeliharaan struktur, serta bobot produk itu sendiri yang rendah. Namun, penting untuk diingat bahwa pipa profil harus memiliki kekuatan lentur yang meningkat, dan cara menghitungnya akan dibahas nanti di artikel.

Pipa profil adalah pipa yang memiliki bagian selain bagian bulat. Opsi yang paling umum adalah produk persegi panjang dan persegi. Seperti yang telah disebutkan, popularitas khusus dari jenis ini dikaitkan dengan salah satu keunggulan utamanya - desainnya akan memiliki bobot yang rendah.

Selain itu, bentuk spesifik sangat menyederhanakan perlekatan satu sama lain dan ke permukaan lain. Jenis produk bangunan ini, menurut GOST, terbuat dari berbagai macam logam dan paduan. Namun, yang paling umum digunakan adalah pipa baja profil yang terbuat dari karbon dan baja paduan rendah.

Setiap logam memiliki yang penting kualitas alami- titik resistensi. Bisa minimal dan maksimal. Yang terakhir, misalnya, adalah penyebab deformasi struktur yang didirikan, yang menyebabkan kekusutan dan, sebagai akibatnya, pecah.

Saat melakukan tikungan, penting untuk mengevaluasi karakteristik seperti ukuran, bagian, jenis produk, kepadatannya, serta kekakuan material dan fleksibilitasnya. Mengetahui semua sifat umum logam ini, orang dapat memahami bagaimana struktur akan berperilaku selama operasi.

Penting untuk diingat bahwa ketika Anda menekuk produk, bagian internal struktur dikompresi, kepadatannya meningkat, dan ukurannya sendiri berkurang. Lapisan luar, karenanya, menjadi lebih panjang, kurang padat, tetapi lebih teregang.

Pada saat yang sama, bagian tengah mempertahankan karakteristik aslinya bahkan setelah proses selesai. Oleh karena itu, harus selalu diingat bahwa selama proses pembengkokan, tegangan pasti akan terjadi bahkan di daerah sejauh mungkin dari zona netral. Tekanan maksimum akan berada di lapisan yang sangat dekat dengan sumbu yang sangat netral ini.

Jari-jari lentur yang diizinkan berdasarkan kekuatan material

GOST mengatur dengan sangat rinci baik sifat dan karakteristik elemen, dan prosedur untuk mengubahnya. Ini termasuk radius lentur minimum dari pipa profil. Itu ditentukan tergantung pada kondisi di mana tikungan dilakukan. Saat ditekuk dengan pasir yang dimasukkan ke dalamnya atau melalui pemanasan, diameter luar harus mulai dari 3.5DN.

Jika master memiliki kesempatan untuk menggunakan, yang memungkinkan Anda untuk melakukan operasi yang diperlukan tanpa pemanasan atau tindakan tambahan lainnya, maka dalam hal ini diameternya harus setidaknya 4DN.

Jika ingin membuat lekukan yang cukup tajam, misalnya untuk membuat selokan atau pipa yang bengkok, maka dalam hal ini diameternya harus minimal 1DN, karena pembengkokan akan dilakukan dengan cara lain, terutama dengan penggunaan suhu tinggi. .

Tentu saja, nilai yang disediakan oleh standar negara dapat sedikit dikurangi, maka Anda perlu menghitung kekuatan lentur pipa dengan hati-hati. Jika metode pembengkokan memungkinkan Anda untuk memastikan bahwa ketebalan dinding akan berkurang 15% dari aslinya, maka dalam hal ini penyimpangan dari GOST dimungkinkan, dan pembengkokan itu sendiri dapat dilakukan kurang dari nilai yang ditunjukkan, yang tidak akan terjadi dampak yang signifikan pada kekuatan di masa depan.

Rumus dan tabel yang berlaku

Agar berhasil, tanpa komplikasi yang tidak terduga, menghitung pipa untuk defleksi, Anda perlu menghitung ukuran panjang bagian. Nilai ini dihitung dengan rumus sederhana, yang terlihat seperti:

L = 0,0175 × r × + I

Dalam ekspresi ini, indikator utama diwakili oleh ekspresi literal berikut:

• r adalah jari-jari lentur pipa profil (mm);
• - sesuai dengan sudut yang pada akhirnya ingin Anda dapatkan;
• I - jarak dalam 100/300 digunakan saat bekerja dengan peralatan khusus untuk menahan benda kerja.

Saat menghitung pipa untuk defleksi, langkah penting dalam pekerjaan adalah perhitungan elemen yang akan ditekuk.

Tonton videonya

Saat mengevaluasi, kita harus mengevaluasi ukuran area yang perlu ditekuk. Rumus untuk ini sangat sederhana, terlihat seperti ini:

U = × / 180 (r + DH / 2)

Di sini, elemen yang termasuk dalam rumus dapat direpresentasikan sebagai berikut:

• dalam hal ini diambil sama dengan 3,14;
• - mewakili sudut lentur, dinyatakan dalam derajat;
• r - radius lentur (mm);
• DH adalah diameter luar.

Untuk kenyamanan master dan untuk keamanan terbesar selama bekerja, serta selama pengoperasian struktur yang didirikan yang terbuat dari tembaga dan kuningan, GOST mengandung indikator terendah untuk karakteristik utama yang digunakan untuk menghitung kekuatan lentur pipa profil. Informasi ini terkandung dalam GOSTs No. 494/90, No. 617/90.

Untuk kenyamanan Anda, karakteristik utama yang diperlukan untuk menentukan kekuatan lentur pipa profil ada di tabel.

Tabel 1.

Sementara tabel sebelumnya terutama berisi nilai tetap untuk elemen tembaga dan kuningan, tabel berikutnya akan berisi data untuk elemen baja. Tabel ini memungkinkan Anda untuk mengevaluasi beban lentur pipa profil (GOST No. 3262/75).

Meja 2.

Seperti yang telah disebutkan, peran penting dalam menghitung kekuatan lentur pipa persegi (dan juga pipa bundar) dimainkan oleh ketebalan dinding. Itulah sebabnya tabel berikut memungkinkan Anda untuk secara bersamaan memperhitungkan ketebalan dinding dan diameter dalam perhitungan.

Tabel 3

Proses teknologi membungkuk

Seperti yang telah dicatat dengan benar, deformasi apa pun struktur logam menyebabkan tekanan tambahan pada dinding struktur. Pada lapisan dalam, hal ini disebabkan oleh peningkatan densitas logam karena kompresi, dan bukan pada bagian luar, penyebabnya, sebaliknya, adalah tegangan, yang mengurangi densitas logam.

Selama pembengkokan, bentuk penampang diperkirakan akan berubah. Ini berlaku untuk pipa bulat, persegi panjang dan persegi. Untuk dua yang terakhir, perubahan ini tidak terlalu menonjol, yang tidak dapat dikatakan tentang yang bulat.

Jadi profil annular menjadi oval. Patut dicatat bahwa perubahan terbesar dalam bentuk dapat diamati secara langsung di tikungan, dan semakin jauh darinya, semakin dekat bagian itu dengan bentuk aslinya.

Tonton videonya

Namun, penting untuk menilai dengan benar kekuatan benturan, tingkat deformasi pipa, untuk menghindari kerusakan dan distorsi yang tidak perlu. Untuk bagian yang diameternya hingga 20 mm, tingkat deformasi oval tidak boleh melebihi 15%.

Dengan peningkatan profil, nilainya semakin berkurang dan hanya 12,5%. Lain elemen penting adalah adanya lipatan (produk dengan dinding tipis sangat rentan terhadap ini). Faktor ini sangat penting jika struktur lentur akan berfungsi sebagai pipa.

Lipatan yang terbentuk mengurangi permeabilitas, meningkatkan ketahanan cairan yang lewat, meningkatkan tingkat penyumbatan. Jadi saat menggunakan pipa bengkok untuk keperluan ini, perlu hati-hati memilih ketebalan dinding produk.

Beban apa yang bekerja pada pipa profil

Perhitungan kekuatan lentur pipa direduksi menjadi penentuan sederhana dari tegangan maksimum pada titik tertentu dari struktur. Penting untuk memahami dari bahan apa profil itu dibuat, karena masing-masing memiliki indikator stresnya sendiri.

Untuk perhitungan yang benar, Anda perlu menerapkan rumus yang benar. Dalam hal ini berlaku ketentuan hukum Hooke yang menyatakan bahwa gaya elastis berbanding lurus dengan deformasi. Ekspresi untuk perhitungan memiliki bentuk berikut:

TEGANGAN = M / W dimana:

• M adalah nilai derajat pembengkokan sepanjang sumbu di mana gaya bekerja;
• W adalah nilai resistansi tikungan yang diambil sepanjang sumbu yang sama.

Bagaimana cara mengetahui kebenaran perhitungannya?

Seperti yang telah disebutkan, setiap logam atau paduan memiliki nilai tegangan normalnya sendiri. Penetapan nilai-nilai inilah yang menjadi salah satu tugas utama yang Anda hadapi ketika memutuskan untuk membangun sebuah bangunan dari sebuah profil.

Untuk memastikan kebenaran hasil, Anda perlu mengetahui beberapa aturan penting dan, tentu saja, mengikutinya.

1. Lakukan semua perhitungan secara akurat, akurat, tanpa tergesa-gesa. Pada setiap tahap, Anda harus dipandu oleh formula yang tepat, tanpa mencoba menyesuaikan nilai-nilai yang sesuai dengan kenyamanan Anda sendiri.
2. Setelah menghitung kekuatan lentur pipa profil, harus dipastikan bahwa indikator yang diperoleh tidak lebih dari nilai maksimum yang ditetapkan.
3. Pertimbangkan bahan dari mana profil dibuat, ketebalan dinding, untuk mencegah kerusakan atau deformasi, yang akan menghambat fungsi struktur di masa depan.
4. Sebelum melakukan perhitungan, perlu untuk menggambarkan elemen masa depan secara skematis. Berdasarkan gambar teknis ini, perhitungan yang lebih akurat dapat dibuat, yang akan diasuransikan terhadap kesalahan yang terkait dengan kesalahpahaman tentang bentuk struktur.

Tonton videonya

Dengan mengikuti semua aturan yang diperlukan, serta tindakan pencegahan keselamatan, bahkan seorang non-profesional dapat yakin bahwa semua hasil perhitungan kekuatan lentur pipa akan benar dan hasilnya akan berhasil. Verifikasi konstan dari perhitungan dan kontrol Anda pada setiap tahap pekerjaan adalah kunci keberhasilan penyelesaian kasus ini.

Memilih pipa profil untuk struktur penahan beban sendiri, pelanggan memahami pentingnya perhitungan parameter dan beban yang akurat. Pada artikel ini kami akan mencoba mencari tahu apakah perlu menghemat perhitungan.

Dengan datangnya musim panas, musim konstruksi dimulai untuk perusahaan, pemilik pondok, pondok musim panas. Seseorang membangun gazebo, rumah kaca atau pagar, orang lain memblokir atap atau membangun pemandian. Dan ketika pelanggan dihadapkan dengan pertanyaan tentang struktur penahan beban, lebih sering pilihan dibuat pada pipa profil karena biaya rendah dan kekuatan lentur dengan bobot rendah.

Beban apa yang bekerja pada pipa profil?

Pertanyaan lain adalah bagaimana menghitung dimensi pipa profil sedemikian rupa untuk bertahan dengan "sedikit darah" dan membeli pipa yang cocok untuk beban. Untuk pembuatan pagar, pagar, rumah kaca, Anda dapat melakukannya tanpa perhitungan. Tetapi jika Anda sedang membangun kanopi, atap, pelindung, Anda tidak dapat melakukannya tanpa perhitungan beban yang serius.

Penting! Setiap material menahan beban eksternal, dan baja tidak terkecuali. Ketika beban pada pipa profil tidak melebihi nilai yang diijinkan, struktur akan bengkok, tetapi akan menahan beban. Jika berat beban dihilangkan, profil akan kembali ke posisi semula. Jika nilai beban yang diizinkan terlampaui, pipa berubah bentuk dan tetap seperti itu selamanya, atau putus di tikungan.

Untuk menghilangkan konsekuensi negatif, saat menghitung pipa profil, pertimbangkan:

1. dimensi dan bagian (persegi atau persegi panjang);
2. stres struktural;
3. kekuatan baja;
4. jenis beban yang mungkin.

Klasifikasi beban pada pipa profil

Menurut SP 20.13330.2011, jenis beban berikut dibedakan berdasarkan durasi aksi:

1. konstanta, berat dan tekanan yang tidak berubah seiring waktu (berat bagian bangunan, tanah, dll.);
2. jangka panjang sementara (berat tangga, ketel di pondok, partisi eternit);
3. jangka pendek (salju dan angin, berat orang, furnitur, transportasi, dll.);
4. khusus (gempa bumi, ledakan, benturan mobil, dll).

Pada catatan! Misalnya, Anda sedang membangun kanopi di halaman situs dan menggunakan pipa profil sebagai struktur pendukung. Kemudian, saat menghitung pipa, pertimbangkan kemungkinan beban:

1. bahan kanopi;
2. berat salju;
3. angin kencang;
4. kemungkinan tabrakan mobil dengan penyangga selama parkir yang gagal di halaman.

Untuk melakukan ini, gunakan SP 20.13330.2011 "Beban dan dampak". Ini memiliki peta dan aturan yang diperlukan untuk perhitungan beban profil yang benar.

Diagram perhitungan beban pada pipa profil

Selain jenis dan jenis beban pada profil, jenis penopang dan sifat distribusi beban diperhitungkan saat menghitung pipa. Kalkulator menghitung hanya menggunakan 6 jenis skema perhitungan.

Beban maksimum pada pipa profil

Beberapa pembaca bertanya-tanya, "Mengapa perhitungan rumit seperti itu ketika saya harus mengelas pagar teras." Dalam kasus seperti itu, tidak perlu perhitungan yang rumit, dengan mempertimbangkan nuansa, karena Anda dapat menggunakan solusi turnkey(tab. 1, 2).

Ini menarik! Dengan menggunakan perhitungan yang sudah jadi, ingatlah bahwa tabel 2 dan 3 menunjukkan beban maksimum, dari mana pipa akan menekuk, tetapi tidak pecah. Ketika beban dihilangkan (terminasi angin kencang) profil akan kembali ke keadaan semula. Melebihi beban maksimum bahkan 1 kg menyebabkan deformasi atau kerusakan struktur, jadi belilah pipa dengan margin keamanan 2 hingga 3 kali lipat dari nilai batas.

Metode untuk menghitung beban pada pipa profil

Untuk menghitung beban pada profil, metode berikut digunakan:

1. perhitungan beban menggunakan tabel referensi;
2. penggunaan rumus tegangan lentur pipa;
3. penentuan beban menggunakan kalkulator khusus.

Cara menghitung beban menggunakan tabel pencarian

Metode ini akurat dan mempertimbangkan jenis penyangga, pemasangan profil pada penyangga dan sifat beban. Untuk menghitung defleksi pipa profil menggunakan tabel referensi, diperlukan data berikut:

1. nilai momen inersia pipa (I) dari tabel GOST 8639-82 (untuk pipa persegi) dan GOST 8645-68 (untuk pipa persegi panjang);
2. nilai panjang bentang (L);
3. nilai beban pipa (Q);
4. nilai modulus elastisitas dari SNiP saat ini.

Nilai-nilai ini diganti ke dalam formula yang diinginkan, yang tergantung pada pemasangan pada penyangga dan distribusi beban. Untuk setiap skema beban desain, rumus defleksi berubah.

Perhitungan dengan rumus tegangan maksimum saat menekuk pipa profil

Perhitungan tegangan lentur dihitung dengan menggunakan rumus:

di mana M adalah momen lentur gaya dan W adalah hambatan.

Menurut hukum Hooke, gaya elastis berbanding lurus dengan besarnya deformasi. Sekarang ganti nilai untuk profil yang diinginkan. Selanjutnya, formula disempurnakan dan dilengkapi berdasarkan karakteristik baja untuk pipa profil, beban, dll.

Anda akan tertarik:

1. Perusahaan Mastgrad memproduksi struktur logam: Hangar dan struktur prefabrikasi Gudang yang terbuat dari polikarbonat dan papan bergelombang Kisi klasik dan tempa, kisi geser ...
2. Mantel bulu untuk tempat tinggal musim panas Isolasi termal ramah lingkungan Pengaturan Rumah batu tua tidak menahan panas dengan baik dan perlu diisolasi. Pemilik memutuskan...
3. Perusahaan Mastgrad memproduksi kisi-kisi geser...
4. Kesejahteraan bangunan yang didirikan di atasnya tergantung pada pilihan yang tepat dan kualitas pelaksanaan pondasi. Fondasi harus stabil, tahan lama, yang dicapai ...

Dalam konstruksi industri dan swasta, pipa profil adalah hal yang umum. Bangunan luar, garasi, rumah kaca, gazebo dibangun dari mereka. Desain keduanya klasik persegi panjang dan hiasan. Karena itu, penting untuk menghitung pipa dengan benar untuk ditekuk. Ini akan menjaga bentuk dan memastikan kekuatan dan daya tahan struktur.

Sifat logam yang akan ditekuk

Logam memiliki titik hambatannya sendiri, baik maksimum maupun minimum.

Beban maksimum pada struktur menyebabkan deformasi, tikungan yang tidak perlu, dan bahkan patah. Saat menghitung, kami memperhatikan jenis pipa, penampang, dimensi, kepadatan, Karakteristik umum. Berkat data ini, diketahui bagaimana material akan berperilaku di bawah pengaruh faktor lingkungan.

Kami memperhitungkan bahwa di bawah tekanan pada bagian melintang pipa, tegangan muncul bahkan pada titik-titik yang jauh dari sumbu netral. Zona tegangan paling tangensial adalah yang terletak di dekat sumbu netral.

Selama pembengkokan, lapisan dalam di sudut bengkok dikompresi, dikurangi ukurannya, dan lapisan luar diregangkan, memanjang, tetapi lapisan tengah mempertahankan dimensi aslinya setelah akhir proses.

Pipa bengkok banyak digunakan di Kehidupan sehari-hari

Cara membuat perhitungan yang benar

Perhitungan profil pipa untuk defleksi adalah penentuan derajat tegangan maksimum pada titik tertentu dari pipa.

Setiap material memiliki nilai tegangan normal. Mereka tidak mempengaruhi produk itu sendiri. Untuk membuat perhitungan dengan benar, Anda harus menerapkan formula khusus. Penting untuk memastikan bahwa indikator tidak melebihi nilai maksimum yang diizinkan. Menurut hukum Hooke, gaya elastis yang dihasilkan berbanding lurus dengan deformasi.

Saat menghitung lentur, juga perlu menerapkan rumus tegangan, yang terlihat seperti M / W, di mana M adalah indeks lentur di sepanjang sumbu tempat gaya jatuh, tetapi W adalah indeks ketahanan lentur di sepanjang sumbu yang sama.

Tekukan pipa harus benar dan tepat

Proses teknologi membungkuk

Membungkuk menciptakan tingkat stres tertentu di dinding logam. Tegangan tarik diperoleh pada bagian luar, dan tegangan tekan diperoleh pada bagian dalam. Karena pengaruh ini, kemiringan sumbu berubah.

Dalam proses membungkuk di tempat bengkok, bentuknya berubah persilangan. Akibatnya, profil annular memperoleh bentuk oval. Bentuk oval yang lebih jelas terlihat di tengah defleksi, tetapi menjelang akhir dan awal deformasi berkurang.

Untuk pipa dengan penampang hingga 20 mm, ovalitas di tempat yang cacat tidak boleh melebihi 15%. Untuk pipa dengan penampang 20 atau lebih - 12,5%.

Anda harus memperhatikan fakta bahwa kerutan dapat terjadi di tempat cekung untuk produk berdinding tipis. Mereka, pada gilirannya, memiliki dampak negatif pada fungsi sistem (mengurangi permeabilitas lingkungan kerja, meningkatkan tingkat resistensi hidrolik, tingkat penyumbatan).

Pipa melengkung digunakan dalam industri dan konstruksi pribadi

Jari-jari tikungan pipa yang diizinkan

Menurut standar negara, pipa memiliki radius lentur minimum.

Jika pembengkokan dilakukan dengan pemanasan dan pengepakan pasir, diameter luar pipa setidaknya 3,5DN.

Pembentukan pipa pada mesin pembengkok pipa (tanpa pemanasan) - setidaknya 4DN.

Membungkuk saat dipanaskan dengan kompor gas atau dalam oven untuk mendapatkan lipatan setengah bergelombang dimungkinkan dengan indikator 2.5DN.

Jika tikungan curam disediakan (untuk tikungan saluran pembuangan yang dibuat dengan hot drawing atau stamping) - tidak kurang dari 1DN.

Tekukan pipa mungkin kurang dari nilai yang ditentukan. Namun, ini hanya mungkin jika metode produksi memastikan bahwa dinding pipa ditipiskan sebesar 15% dari total ketebalan.

Perhitungan kekuatan lentur pipa dilakukan secara bertanggung jawab.

Pembengkokan pipa dengan berbagai diameter

Rumus dan tabel

Untuk menghitung pipa untuk defleksi, kami menentukan panjang bagian. Itu dihitung menurut rumus ini:

L=0,0175∙R∙α+l

R adalah jari-jari lentur dalam mm;

adalah nilai sudut;

- bagian lurus 100/300, diperlukan untuk mencengkeram produk (saat bekerja dengan alat).

Saat menghitung pembengkokan pipa profil, kami memperhitungkan ukuran elemen bengkok. Itu ditentukan oleh rumus berikut:

A=π∙α/180(R+DH/2)

Nilai bilangan = 3,14;

adalah sudut lentur dalam derajat;

R adalah nilai jari-jari (nilai diperhitungkan dalam mm);

DH adalah diameter sepanjang sisi luar pipa.

Jari-jari lentur minimum untuk produk tembaga dan kuningan diberikan dalam tabel. Data tersebut sesuai dengan Standar Negara Bagian No. 494/90 dan No. 617/90. Selain itu, nilai juga diberikan di sini untuk diameter luar, panjang minimum bagian bebas statis.

Pipa profil lentur dapat dilakukan pada mesin khusus

Diagram tikungan pipa

Tabel berikut akan membantu Anda menghitung pembengkokan pipa bulat. Ini termasuk data yang terkait dengan baja analog (indikator sesuai dengan Standar Negara No. 3262/75).

Agar tidak salah dalam perhitungan, diameter dan ketebalan dinding pipa juga harus diperhitungkan.

Penyok pipa hidrolik manual

Tekuk pipa lakukan sendiri

Jika Anda menekuk dengan tangan Anda sendiri, perhitungan pipa untuk pembengkokan akan membantu, yang rumusnya sederhana dan universal (ini adalah 5 diameter pipa).

Kami menghitung tikungan pada bagian dengan penampang 1,6 cm.

Langkah 1: Anda perlu memahami dengan jelas jenis lingkaran apa yang akan dihasilkan (seperempat lingkaran diperlukan untuk tikungan yang benar).

Langkah 2: tentukan jari-jari - 16 kali 5. Hasilnya adalah 80 mm.

Langkah 3: perhitungan titik awal untuk tikungan. Untuk ini, rumus C=2π∙R:4 digunakan. Nilai C adalah panjang pipa yang akan digunakan dalam pekerjaan tersebut. Dua angka pi digunakan, serta indikator jari-jari luar pipa.

Langkah ke-4: nilai diganti dengan data yang diketahui: 2∙14∙80:4. Hasilnya, kami mendapatkan 125 mm. Ini akan menjadi panjang bagian di mana radius lentur minimum adalah 80 mm.

Jika tidak mungkin untuk bekerja dengan rumus, kami menghitung pipa profil untuk defleksi menggunakan kalkulator (mudah untuk menemukan program khusus di Internet).

Ada beberapa jenis instrumen semacam itu. Perangkat pembengkok segmen menyediakan pekerjaan berdasarkan pola khusus. Bentuknya sudah diperhitungkan untuk diameter dan bentuk tikungan tertentu. Alat ini membantu memodifikasi pipa hingga 180˚.

Peralatan mandrel memiliki segmen yang bergerak di dalam produk masa depan. Karena ini, deformasi dicegah, akses ke beberapa bagian dibuka sekaligus.

Apa pun jenis alat yang digunakan, ingatlah bahwa perhitungan yang akurat dan berulang kali diverifikasi adalah kunci keberhasilan pemasangan.

Contoh Perhitungan Tekuk Pipa

Bagaimana cara mengetahui berapa meter persegi atau pipa persegi panjang? Bagaimana cara menghitung beban pada pipa profil dengan ukuran yang diketahui? Mari kita coba menemukan jawaban paling sederhana untuk pertanyaan-pertanyaan ini.

Mengapa dibutuhkan?

Mengapa Anda perlu mengetahui massa meteran lari produk profil?

Ada dua motif utama.

1. Selama konstruksi struktur baja, beberapa elemen menekan yang lain dengan beratnya sendiri bersama dengan muatannya. Katakanlah bingkai partisi di bangunan industri menimbulkan beban pada balok, rangka jembatan pada kolom, dan sebagainya. Beban ini harus diperhitungkan saat menghitung kekuatan struktur.
2. Selain itu, produk canai di depot logam dijual bukan berdasarkan rekaman, tetapi berdasarkan berat, dan harganya ditunjukkan per ton.. Untuk menghitung ulang cetakan yang dihitung selama pembuatan proyek menjadi ton yang berharga, Anda perlu mengetahui berapa berat satu meter dengan bagian dan ketebalan dinding tertentu.

Mari kita perjelas: massa yang tepat juga, tentu saja, tergantung pada kelas baja; Namun, perbedaan antara merek yang berbeda sangat kecil sehingga GOST saat ini mengabaikannya.
Massa jenis baja diambil sama dengan 7,85 t/m3.

Kapan Anda membutuhkan perhitungan defleksi? Mari kita coba jelaskan dengan sebuah contoh.

Bayangkan Anda ingin membangun balkon dengan bingkai pipa bergelombang di pondok Anda. Anda tahu keberangkatan balkon, beban yang diharapkan - juga. Di sini, untuk memilih bagian optimal dari pipa profesional untuk peran balok penahan beban, Anda perlu mengetahui metode untuk menghitung kekuatan lentur.

Bobot

Metode perhitungan paling sederhana adalah menggunakan Internet: kalkulator untuk menghitung berat pipa profil, tergantung pada penampang dan ketebalan dindingnya, mudah ditemukan di situs web banyak produsen dan penjual.

Namun, kami tidak akan mencari cara mudah dan akan mencoba mencari cara alternatif untuk melakukan perhitungan dengan tangan kami sendiri. Sebenarnya, ada dua dari mereka.

Peraturan

Data yang kami butuhkan terkandung dalam standar domestik:

1. GOST 8645-68 berisi bermacam-macam.
2. Untuk bagian persegi, bermacam-macam akan ditemukan di GOST 8639-82.

Tabel lengkapnya terlalu besar untuk sebuah artikel kecil, jadi berikut adalah beberapa nilai sebagai contoh.

Perhitungan kepadatan

Dengan beberapa kesalahan, perhitungan berat pipa profil dapat dilakukan tanpa tabel bermacam-macam. Cukup mengetahui semua dimensi utama produk dan kepadatan baja, yang, seperti yang telah kita ketahui, diambil sama dengan 7850 kg / m3, atau 7,85 g / cm3, dalam perhitungan.

Instruksi perhitungan tidak akan menyulitkan siapa pun yang mengingat dasar-dasar geometri.

1. Kami menghitung luas permukaan meter linier pipa profesional. Ini sama dengan produk keliling (jumlah keempat sisinya) dan satu.

Perhatian: untuk mendapatkan hasil dalam ton tanpa konversi yang rumit, lebih baik segera mengubah dimensi menjadi meter.

1. Kami mengalikan luas dengan ketebalan dinding dan mendapatkan volume logam dalam meter linier.
2. Mengalikan volume dengan kepadatan baja, kita mendapatkan massa meteran berjalan.

Mari, sebagai contoh, melakukan perhitungan untuk bagian persegi panjang 180x150 dengan ketebalan dinding 12,0 mm.

1. Luasnya akan sama dengan (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) x 1 = 0,66 m2.
2. Volume - 0,66 m2 x 0,012 m = 0,00792 m3.
3. Berat - 0,00792x7850 = 62,172 kg.

Hasilnya agak berbeda dari yang ditentukan dalam GOST (55,71 kg) karena fakta bahwa ketika mengubah pipa profesional nyata menjadi billet datar, kita akan mendapatkan penipisan yang nyata di mana tepi memanjangnya berada. Kesalahannya akan semakin kecil, semakin tipis dindingnya dan semakin besar ukuran bagiannya.

Kekuatan lentur

Bagaimana kekuatan lentur pipa profil dihitung?

Untuk kasus kami, dua rumus relevan:

1. M = F * L, di mana M adalah momen lentur, F adalah gaya yang diterapkan pada profil, diukur dalam kilogram (kgf), dan L adalah lengan tuas dalam sentimeter. Katakanlah, untuk balkon terkenal dengan lebar 1 meter dengan tiga orang berdiri di tepinya dengan berat total 250 kg, momen lenturnya adalah 250 kgf x 100 cm = 25000 kgf * cm.

1. M / W \u003d R, di mana R adalah kekuatan kelas baja, dan W adalah modulus bagian.

Jelas, parameter R dan W adalah konstanta yang harus dicari di suatu tempat. Mari kita coba untuk memudahkan pembaca:

Parameter kedua - momen resistensi - dapat ditemukan di tabel bermacam-macam yang sama di GOST 8645-68 dan 8639-82. Jadi, untuk pipa dengan penampang 180x150 dengan ketebalan dinding 12 mm di sepanjang sumbu A (sepanjang sisi yang lebih lebar), akan menjadi 346,0 cm3, dan sepanjang sumbu B - 310,8 cm3.

Mari kita coba memilih ukuran pipa untuk balkon kita dengan beban 250 kg dan overhang 1 meter, berdasarkan kondisi berikut:

• Beban hanya jatuh pada salah satu pipa profil bantalan (tiga orang diposisikan sedemikian rupa sehingga beratnya tidak didistribusikan di atas balok yang berdekatan).
• Bahan yang digunakan dalam pembuatan carrier adalah baja St4.

Jadi, mari kita mulai perhitungannya.

1. 25000 kgf*cm/W = 2100 kgf/cm2 /W. Momen hambatan, oleh karena itu, tidak boleh kurang dari 25000 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 11,9 cm3.
2. Sekarang tinggal memilih pipa dengan nilai W yang sesuai di tabel bermacam-macam. Dengan bagian persegi, kondisi ini dipenuhi, khususnya, dengan dimensi 50x6 dan 60x3.5.

Catatan: kami telah menemukan dimensi minimum di mana balok akan menahan beban yang sesuai; pada saat yang sama, mereka mengabaikan batas keamanan (misalnya, jika salah satu pengunjung hipotetis ke balkon melompat), berat balkon sendiri dan kerusakan bingkai oleh korosi.
Dalam praktiknya, faktor-faktor ini diimbangi oleh setidaknya tiga kali lipat margin dalam hal momen resistensi.

Kesimpulan

Kami berharap bahwa kami tidak melelahkan pembaca dengan banyak angka kering dan masalah perhitungan. Seperti biasa, Anda dapat menemukan informasi lebih lanjut di video di artikel ini. Semoga beruntung!