En triar una canonada de perfil per a estructures de suport per si soles, el client entén la importància dels càlculs precisos de paràmetres i càrregues. En aquest article intentarem esbrinar si val la pena estalviar-se en càlculs.
Amb l'arribada de l'estiu, comença la temporada de construcció per a empreses, propietaris de cases rurals, cases rurals d'estiu. Algú construeix un mirador, un hivernacle o una tanca, altres persones bloquegen el terrat o construeixen un bany. I quan sorgeix una pregunta davant del client sobre les estructures de suport, l’elecció es resol més sovint en una canonada de perfil a causa del baix cost i la resistència a la flexió amb un pes baix.
Quina és la càrrega del tub de perfil
Una altra qüestió és com calcular les dimensions d'una canonada de perfil per poder sortir amb "poca sang" i comprar una canonada adequada per a la càrrega. Per a la fabricació de baranes, tanques, hivernacles, podeu prescindir de càlculs. Però si esteu construint un dosser, un sostre, una visera, no podeu prescindir de càlculs seriosos de càrrega.
Important! Tots els materials resisteixen les tensions externes i l’acer no és una excepció. Quan la càrrega del tub de perfil no supera els valors admissibles, l'estructura es doblegarà, però suportarà la càrrega. Si s’elimina el pes de la càrrega, el perfil tornarà a la seva posició original. Si se superen els valors de càrrega admissibles, la canonada es deforma i queda per sempre, o es trenca al revolt.
Per eliminar conseqüències negatives, en calcular una canonada de perfil, tingueu en compte:
- dimensions i secció (quadrada o rectangular);
- tensió estructural;
- resistència de l'acer;
- tipus de possibles càrregues.
Classificació de càrregues en una canonada de perfil
Segons SP 20.13330.2011, els següents tipus de càrregues es distingeixen pel temps d’acció:
- constants, el pes i la pressió de les quals no varien amb el pas del temps (el pes de les parts d’un edifici, del sòl, etc.);
- temporal a llarg termini (pes d'escales, calderes a la casa, envans de pladur);
- a curt termini (neu i vent, pes de les persones, mobles, transport, etc.);
- especials (terratrèmols, explosions, cops de cotxes, etc.).
En una nota!
Per exemple, esteu construint un dosser al jardí d’una parcel·la i utilitzeu un tub amb forma com a estructura de suport. Després, a l’hora de calcular la canonada, tingueu en compte les possibles càrregues:
- material de marquesina;
- pes de la neu;
- fort vent;
- possible col·lisió del cotxe amb el suport durant un estacionament fallit al pati.
Per fer-ho, utilitzeu SP 20.13330.2011 "Càrregues i impactes". Conté els mapes i les regles necessàries per al càlcul correcte de la càrrega del perfil.
Esquemes de disseny de càrrega sobre una canonada de perfil
A més dels tipus i tipus de càrrega als perfils, es tenen en compte els tipus de suports i la naturalesa de la distribució de la càrrega al calcular la canonada. La calculadora calcula utilitzant només 6 tipus d’esquemes de càlcul.
Càrregues màximes a la canonada del perfil
Alguns lectors es fan la pregunta: "Per què fan càlculs tan complexos si necessito soldar la barana del porxo". En aquests casos, no cal fer càlculs complexos, tenint en compte els matisos, ja que es pot recórrer a solucions ja preparades (tab. 1, 2).
| Taula 1. Càrrega per a un tub de forma quadrada | ||||||
| Dimensions de la canonada, mm | ||||||
| 1 metre | 2 metres | 3 metres | 4 metres | 5 metres | 6 metres | |
| 40x40x2 | 709 | 173 | 72 | 35 | 16 | 5 |
| 40x40x3 | 949 | 231 | 96 | 46 | 21 | 6 |
| 50x50x2 | 1165 | 286 | 120 | 61 | 31 | 14 |
| 50x50x3 | 1615 | 396 | 167 | 84 | 43 | 19 |
| 60x60x2 | 1714 | 422 | 180 | 93 | 50 | 26 |
| 60x60x3 | 2393 | 589 | 250 | 129 | 69 | 35 |
| 80x80x3 | 4492 | 1110 | 478 | 252 | 144 | 82 |
| 100x100x3 | 7473 | 1851 | 803 | 430 | 253 | 152 |
| 100x100x4 | 9217 | 2283 | 990 | 529 | 310 | 185 |
| 120x120x4 | 13726 | 3339 | 1484 | 801 | 478 | 296 |
| 140x140x4 | 19062 | 4736 | 2069 | 1125 | 679 | 429 |
| Taula 2. Càrrega del tub de forma rectangular (calculada per al costat més gran) | ||||||
| Dimensions de la canonada, mm | ||||||
| 1 metre | 2 metres | 3 metres | 4 metres | 5 metres | 6 metres | |
| 50x25x2 | 684 | 167 | 69 | 34 | 16 | 6 |
| 60x40x3 | 1255 | 308 | 130 | 66 | 35 | 17 |
| 80x40x2 | 1911 | 471 | 202 | 105 | 58 | 31 |
| 80x40x3 | 2672 | 658 | 281 | 146 | 81 | 43 |
| 80x60x3 | 3583 | 884 | 380 | 199 | 112 | 62 |
| 100x50x4 | 5489 | 1357 | 585 | 309 | 176 | 101 |
| 120x80x3 | 7854 | 1947 | 846 | 455 | 269 | 164 |
És interessant!
Usant càlculs ja fets, recordeu que les taules 2 i 3 indiquen la càrrega màxima, a partir de la qual es doblegarà la canonada, però no es trencarà. Quan s’elimini la càrrega (el fort vent s’atura), el perfil recuperarà el seu estat original. Superar la càrrega màxima fins i tot en 1 kg comporta la deformació o la destrucció de l'estructura, per tant, compreu una canonada amb un marge de seguretat que sigui de 2 a 3 vegades superior al valor límit.
Tubs de perfil: mides i preus, finalitat i funcionalitat
Les canonades quadrades s’utilitzen en diverses indústries, inclosa la producció i instal·lació d’estructures metàl·liques per a ús exterior i interior. No hi ha requisits especials per a ells en termes de qualitat de la superfície. Es produeix un perfil d’ús general sobre la base de tires d’acer laminades en calent, el gruix varia entre 1,5-5 mm. Per característiques funcionals o condicions d'ús, els productes es classifiquen en els tipus següents:
- perfils metàl·lics per a usos generals i especials;
- productes per a la producció de petroli, transport de gas i exploració geològica;
- equips de perforació i embolcall;
- equips de compressor i bombament;
- canonades d'aigua;
- productes d'acer resistents a la calor per a caldereries;
- equips químics;
- grans autopistes;
- suports d'acer amb reforços per a la construcció;
- productes polivalents duradors.
L’ús de productes laminats està molt estès en enginyeria mecànica i construcció, agricultura, sistemes de comunicació i refinació de petroli. Tots els paràmetres, inclosos el llarg de la canonada i el gruix de la paret, estan regulats per GOST 13663-86.
Vistes en secció de canonades perfilades
Mètodes per calcular càrregues en una canonada de perfil
Per calcular càrregues en perfils, s’utilitzen els mètodes següents:
- càlcul de càrrega mitjançant taules de referència;
- ús de la fórmula de l'esforç de flexió;
- determinació de la càrrega mitjançant una calculadora especial.
Com es calcula la càrrega mitjançant taules de referència
Aquest mètode és precís i té en compte els tipus de suports, la fixació del perfil als suports i la naturalesa de la càrrega. Per calcular la desviació d'una canonada de perfil mitjançant taules de cerca, calen les dades següents:
- el valor del moment d'inèrcia de la canonada (I) de les taules GOST 8639-82 (per a canonades quadrades) i GOST 8645-68 (per a canonades rectangulars);
- valor de longitud de tram (L);
- valor de la càrrega de la canonada (Q);
- el valor del mòdul d’elasticitat del SNiP actual.
Aquests valors se substitueixen a la fórmula desitjada, que depèn de l'ancoratge als suports i de la distribució de la càrrega. Per a cada model de disseny de la càrrega, es canvien les fórmules de deflexió.
Càlcul segons la fórmula de l'esforç màxim de flexió d'una canonada de perfil
El càlcul de l'esforç de flexió es calcula mitjançant la fórmula:
on M és el moment de flexió de la força i W és la resistència.
Segons la llei de Hooke, la força elàstica és directament proporcional a la quantitat de deformació. Ara se substitueixen els valors del perfil desitjat. A més, la fórmula es perfecciona i es complementa en funció de les característiques de l’acer per a la canonada de perfil, la càrrega, etc.
T’interessarà:
- fabrica estructures metàl·liques: hangars i estructures prefabricades marquesines de policarbonat i cartró ondulat.
- Un abric de pell per a una residència d'estiu Aïllament tèrmic ecològic Disposició L'antiga casa de pedra no mantenia la calor molt bé i necessitava aïllament. Els propietaris van decidir ...
- fabrica reixes corredisses ...
- El benestar de l’edifici aixecat depèn de l’elecció i la qualitat correctes de la fundació. La base ha de ser estable, duradora, cosa que s’aconsegueix ...
Les canonades perfilades s’estan convertint en un material de construcció cada vegada més popular. S'utilitza per a la construcció d'elements constructius com el terra, el marc de suport, la biga.
Aquest ús tan estès s’associa principalment amb la simplicitat de la construcció, el funcionament, el manteniment de les estructures, així com el baix pes dels propis productes. Tot i això, és important recordar que la canonada del perfil ha d’haver augmentat la resistència a la flexió i que es comentarà més endavant a l’article sobre com calcular-la.
Les canonades de perfil s’anomenen canonades que tenen una secció transversal diferent a una de circular. Les opcions més habituals són els productes rectangulars i quadrats. Com ja s’ha esmentat, la popularitat particular d’aquest tipus s’associa a un dels seus avantatges clau: el disseny tindrà un pes baix.
A més, la forma específica simplifica enormement la fixació entre si i amb altres superfícies. Aquest tipus de productes de construcció, segons GOST, es fabriquen a partir d’una àmplia gamma de metalls i aliatges. No obstant això, els més utilitzats són els tubs perfilats d’acer al carboni i d’acer de baixa aliatge.
Cada metall té una qualitat natural important: un punt de resistència. Pot ser mínim o màxim. Aquesta última, per exemple, és la causa de la deformació de les estructures erigides, condueix a corbes i, en conseqüència, a fractures.
Quan es realitza una corba, és important avaluar característiques com la mida, la secció, el tipus de producte, la seva densitat, així com la rigidesa del material i la seva flexibilitat. Coneixent totes aquestes propietats generals del metall, es pot entendre com es comportarà l’estructura durant el funcionament.
És important recordar que quan doblegueu el producte, les parts internes de l’estructura es comprimeixen, augmenta la seva densitat i disminueixen de mida. La capa exterior, per tant, es fa més llarga, menys densa, però més estesa.
Al mateix temps, les zones mitjanes conserven les seves característiques originals fins i tot després de finalitzar el procés. Per tant, sempre s’ha de recordar que a durant la flexió, la tensió sorgirà necessàriament fins i tot en zones tan allunyades com sigui possible de la zona neutral
... La pressió màxima estarà en aquelles capes molt properes a aquest eix tan neutre.
Doblegadores de canonades electromecàniques
Aquests dispositius s’utilitzen quan les canonades tenen seccions transversals diferents. Es diferencien dels seus homòlegs per la precisió molt elevada del radi de flexió i per l’ús innecessari de la força física humana. Aquests dispositius també es distingeixen per un cost molt elevat, que indica la seva finalitat professional.
Els plegadors de canonades electromecànics poden doblegar productes de grans diàmetres i aquest indicador només està limitat per la mida del propi dispositiu, la força que es crea durant el plegat. El radi de flexió de les canonades d’acer ha de complir plenament les normes. Es poden observar mitjançant plantilles especials que es poden substituir fàcilment durant el procés de plegat.
Radis de flexió admissibles segons la resistència del material
Els GOST regulen amb molt de detall les propietats i característiques dels elements i el procediment des de la transformació. Això inclou el radi de corba mínim de la canonada del perfil. Es determina en funció de les condicions en què es realitza el revolt. Quan es doblega amb sorra amb la qual s’embala o mitjançant escalfament, el diàmetre exterior ha de començar a partir de 3,5DN.
Si el mestre té la capacitat d’aplicar, cosa que permet realitzar les operacions necessàries sense escalfament ni altres accions addicionals, en aquest cas el diàmetre hauria de ser com a mínim de 4DN.
Si voleu fer un revolt que sigui prou fort, per exemple, per fer una claveguera o una canonada doblegada, el diàmetre hauria de ser com a mínim 1DN, ja que la flexió es farà d’altres maneres, principalment amb temperatures elevades.
Per descomptat, els valors previstos per les normes estatals es poden reduir lleugerament; aleshores, cal calcular amb molta cura la força de flexió de la canonada. Si el mètode de plegat permet assegurar-se que el gruix de la paret disminueix un 15% respecte a l’inicial, en aquest cas són possibles desviacions de GOST i el plegat en si pot realitzar-se per sota dels valors indicats, no tindrà un efecte significatiu en la força en el futur.
Resistència material
Tots els materials tenen un punt de resistència. Això s’ensenya en institucions educatives tècniques. En arribar al punt especificat, el material pot esclatar i l'estructura, en conseqüència, es desfà.Així, quan es calcula la fiabilitat de qualsevol estructura d’edifici, es té en compte no només quines són les dimensions dels elements estructurals, sinó també de quin material estan fets, quines són les característiques d’aquest material, quin tipus de càrrega de flexió pot suportar. També es tenen en compte les condicions ambientals en què s’ubicarà l’estructura.
El càlcul de la força es realitza segons l’estrès normal. Això es deu al fet que l'estrès s'estén desigualment per la superfície d'un tub rectangular.
Serà diferent en el punt de pressió i a les vores de la canonada. Això s’ha d’entendre i tenir en compte.
Cal afegir que els tubs de perfil es poden provar de flexió i a la pràctica. Hi ha equipament especial per a això. En ell, la canonada es doblega, es registra la seva tensió. Es nota la tensió en què es trenca la canonada.
La necessitat d’experimentació pràctica està relacionada amb el següent:
- a la pràctica, pot haver-hi desviacions respecte als GOST. Si l'edifici és a gran escala, no hauríeu de confiar en els números. Cal verificar-ho tot empíricament;
- si les canonades no es fabriquen a la fàbrica, per exemple, soldades des d'una cantonada metàl·lica, llavors, basant-se en càlculs teòrics, és impossible entendre a quina tensió de flexió suportarà la canonada.
Fórmules i taules aplicades
Per tal de realitzar amb èxit, sense complicacions imprevistes, el càlcul de la canonada de desviació, haureu de calcular la mida de la peça en longitud. Aquest valor es calcula mitjançant una fórmula simple que té el següent aspecte:
L = 0,0175 × r × α + I
En aquesta expressió, els principals indicadors estan representats per les expressions de lletres següents:
- r és el radi de flexió de la canonada del perfil (mm);
- α - correspon a l'angle que finalment voleu obtenir;
- I és la distància 100/300 que s’utilitza quan es treballa amb equips especials per subjectar la peça.
Quan es calcula una canonada de desviació, una etapa important de treball és el càlcul de l'element plegable.
Mira el vídeo
A l’hora de fer una avaluació, hem d’estimar la mida de la zona que cal doblar. La fórmula per a això és extremadament senzilla, té el següent aspecte:
U = π × α / 180 (r + DH / 2)
Aquí, els elements inclosos a la fórmula es poden representar de la següent manera:
- π en aquest cas es pren igual a 3,14;
- α - és l'angle de flexió, expressat en graus;
- r - radi de flexió (mm);
- DH és el diàmetre exterior.
Per comoditat del mestre i per a la màxima seguretat durant el treball, així com durant el funcionament d’estructures erigides de coure i llautó, els GOST contenen els indicadors més baixos per a les principals característiques utilitzades per calcular la resistència a la flexió d’un tub de perfil. Aquesta informació es troba als GOST núm. 494/90, núm. 617/90.
Per a la vostra comoditat, es mostren a la taula les principals característiques necessàries per determinar la resistència a la flexió d’un tub de perfil.
Taula 1.
Mentre que la taula anterior contenia principalment valors fixos per a elements de coure i llautó, la següent contindrà dades per a elements d'acer. Aquesta taula permet estimar la càrrega de flexió d’una canonada conformada (GOST núm. 3262/75).
Taula 2.
Com ja s'ha esmentat, el gruix de la paret té un paper important en el càlcul de la resistència a la flexió d'una canonada quadrada (així com una de rodona). És per això que la taula següent permet tenir en compte alhora el gruix de la paret i el diàmetre en els càlculs.
Taula 3.
Procés tecnològic de flexió
Com ja s’ha assenyalat amb raó, qualsevol deformació de l’estructura metàl·lica provoca tensions addicionals a les parets de l’estructura. A la capa interna, això es deu a un augment de la densitat del metall a causa de la compressió, i no a la secció exterior, la causa, al contrari, es converteix en tensió, que redueix la densitat del metall.
Durant la flexió, la forma de la secció canvia com s’esperava. Això és cert per a les canonades rodones, rectangulars i quadrades.Per als dos últims, aquests canvis no són molt acusats, cosa que no es pot dir sobre els rodons.
Així és com el perfil de l’anell es torna ovalat. Cal destacar que el major canvi de forma es pot observar directament al lloc del plec i, com més allunyat d’aquest, més a prop es mantindrà la secció de la forma original.
Mira el vídeo
Tot i això, és important avaluar correctament la força d’impacte, el grau de deformació de la canonada per evitar trencaments i distorsions innecessàries. Per a una peça amb un diàmetre de fins a 20 mm, el grau de deformació oval no ha de superar el 15%.
Amb un augment del perfil, el valor disminueix encara més i és només del 12,5%. Un altre element important és la presència de plecs (els productes amb parets primes són especialment susceptibles a això). Aquest factor és molt important si l'estructura de flexió serveix de canonada.
Els plecs formats redueixen la permeabilitat, augmenten la resistència del fluid de pas i augmenten el grau d’obstrucció. Per tant, quan s’utilitza una canonada doblegada amb aquest propòsit, cal acostar-se acuradament a l’elecció del gruix de la paret del producte.
Quina és la càrrega del tub de perfil
El càlcul de la força de flexió d'una canonada es redueix a una simple determinació de la tensió màxima en un punt concret de l'estructura. És important entendre de quin material està format el perfil, ja que cadascun d’ells té el seu propi indicador d’estrès.
Per fer càlculs correctes, cal aplicar la fórmula correcta. En aquest cas, s'apliquen les disposicions de la llei de Hooke, que estableixen que la força elàstica és directament proporcional a la deformació. L’expressió per als càlculs és la següent:
TENSIÓ = M / W, on:
- M és el valor del grau de flexió al llarg de l’eix al llarg del qual actua la força;
- W és el valor de resistència a la flexió pres al llarg del mateix eix.
Com se sap si els càlculs són correctes?
Com s’ha dit, cada metall o aliatge té els seus propis valors de tensió normals. És la determinació d’aquests valors la que és una de les tasques principals a què s’enfronta quan decideix construir un edifici a partir d’un perfil.
Per assegurar-vos de la correcció dels resultats, heu de conèixer diverses regles importants i, per descomptat, seguir-les.
- Realitzeu tots els càlculs amb precisió, precisió i sense presses. En cada etapa, s’ha de guiar per les fórmules adequades, sense intentar ajustar els valors perquè s’adaptin als que siguin convenients per a un mateix.
- Un cop calculada la resistència a la flexió de la canonada del perfil, assegureu-vos que els indicadors obtinguts no superin els valors màxims especificats.
- Tingueu en compte el material a partir del qual està fabricat el perfil, el gruix de les parets, per evitar la seva destrucció o deformació, cosa que impedeix el funcionament de l’estructura en el futur.
- Abans de realitzar càlculs, és necessari representar esquemàticament l’element futur. Basant-se en aquest dibuix tècnic, es poden fer càlculs més precisos, que s’asseguraran contra els errors associats a un malentès de la forma de l’estructura.
Mira el vídeo
Seguint totes les regles necessàries, així com les precaucions de seguretat, fins i tot un no professional pot estar segur que tots els seus resultats en el càlcul de la força de flexió de la canonada seran correctes i que el resultat tindrà èxit. La comprovació constant dels vostres càlculs i control en cada etapa del treball és la clau per a la finalització amb èxit del cas.
Afegeix als marcadors
Roman Gennadievich, Omsk, fa la pregunta:
Bon dia! Va sorgir la següent pregunta: com es calcula la desviació d’una canonada de perfil? És a dir, voldria saber quina càrrega màxima pot suportar una canonada de perfil d’una o altra mida per determinar aquesta mida. No ho entenc jo mateix, de manera que us demano que parleu amb expressions comprensibles i que expliqueu totes les designacions de les fórmules.La conclusió és que tinc algunes idees per organitzar un cobert d’estiu, m’agradaria fer-ho a partir d’un perfil d’acer, de manera que heu de saber exactament quina mida heu de comprar per no haver de refer-lo més endavant. Gràcies per endavant per les vostres respostes.
L’expert respon:
Bon dia! El càlcul de les canonades de perfil per a la desviació es realitza mitjançant una fórmula senzilla: M / W, on M és el moment de flexió de la força i W és la resistència. L’essència de la seva implementació és senzilla. En aquest cas, s’aplica la llei de Hooke: la força elàstica té una dependència proporcional directa de la deformació. Per tant, sabent el grau de deformació i el valor màxim d’esforç d’un material determinat, podeu triar el paràmetre que necessiteu.
Figura 1. Dissenyar resistències del metall base de les estructures constructives.
Per tant, M = FL, on F és la deformació, expressada en quilograms, i L és l’espatlla de la força, expressada en centímetres. L'espatlla és la distància des del punt d'unió fins al punt on s'aplica la força.
També cal determinar la resistència màxima (R), per exemple, per a l’acer St3 és igual a 2100 kg / centímetre quadrat.
Ara, per a més càlcul, transformem l’expressió i obtenim: R = FL / W, transformem de nou i obtenim: FL = RW, d’on F = RW / L. Com que coneixem els paràmetres, excepte W, només queda per trobar. Per a això, es requereixen els paràmetres de la canonada de perfil, és a dir, a és l’amplada exterior, a1 és l’interior, b és l’alçada exterior, b1 és l’interior i, a més, els substitueix correctament en les igualtat per trobar el valor desconegut per a diferents eixos: Wx = (wa ^ 3 - b1 (a1) ^ 3) / 6a, Wy = (ab ^ 3- a1 (b1) ^ 3) / 6b.
Si el producte té una secció quadrada, la fórmula es fa encara més senzilla, ja que ara l’índex W en ambdues direccions (horitzontal i vertical) serà el mateix i es simplificarà la mateixa igualtat, ja que la longitud i l’amplada del perfil són també el mateix.
Per a aquestes igualtats, els càlculs es poden fer mitjançant una calculadora normal. Els valors de càrregues màximes són una referència, de manera que no és difícil trobar-los a Internet. A la fig. 1 mostra una petita taula. Hi trobareu els números necessaris per a diferents tipus d’acer per a la deflexió, la tensió i la compressió; pot ser útil.
22 de juliol de 2020 Especialització: decoració de façanes, decoració d’interiors, construcció de cases d’estiu, garatges. L’experiència d’un jardiner i jardiner aficionat. També té experiència en la reparació de cotxes i motocicletes. Afició: tocar la guitarra i molt més, per al qual no hi ha prou temps :)
Per realitzar el gir de la canonada, s’utilitzen accessoris especials: angles i tees. No obstant això, de vegades hi ha situacions en què cal doblar la canonada. Com a regla general, si un principiant assumeix aquest treball, la canonada s’esmicola o fins i tot es trenca al revolt, així que més endavant us presentaré alguns dels secrets dels artesans populars que us permetran fer front amb èxit a aquesta tasca a casa.
Avantatges d’utilitzar tubs d’aletes resistents a la calor
Per crear una capa resistent a la calor, les superfícies estan recobertes d’òxid de magnesi. Després del recuit, obtenen:
- augment del coeficient de transmissió de calor;
- alta resistència a la corrosió;
- llarga vida útil;
- augment de la resistència a les caigudes de temperatura;
- no necessiten atencions especials, poden treballar en qualsevol condició;
- la possibilitat d’utilitzar-lo en entorns agressius.
A causa dels avantatges adquirits, els tipus d’aletes resistents a la calor tenen els següents avantatges:
- Alta fabricabilitat de la producció. La soldadura de resistència utilitzada consumeix poca energia, no requereix consumibles especials ni equips cars.
- Apareixen vòrtexs d’aire turbulents als espais entre les costelles, cosa que augmenta la intensitat de la transferència de calor a totes les zones.
- Mitjançant l'ús de la soldadura per resistència, es crea una connexió entre els pètals i la base amb una resistència a baixa temperatura.
- Reducció del gruix de la pel·lícula de condensat. Això es deu a l’ús d’un recobriment resistent a la calor.Com a resultat, hi ha una disminució del nivell de condensació de vapors del portador.
Mètodes de flexió de canonades
La necessitat de doblegar canonades pot sorgir en diversos casos, per exemple, durant la instal·lació d'una canonada, si cal "saltar" qualsevol obstacle. A més, sovint cal recórrer a aquesta operació en el procés de fabricació de diverses estructures metàl·liques, com ara coberts, hivernacles, miradors, etc.
Cal tenir en compte que quan es tracta de doblegar canonades, ens referim als tipus següents:
Metall rodó
El procés de flexió de les peces metàl·liques de secció circular és força complicat, ja que es deformen fàcilment i, fins i tot, es trenquen. Per tant, quan la flexió es realitza en un entorn industrial, especialment si es requereix un radi petit, es realitza un disseny de flexió de canonades abans de realitzar aquesta operació.
Per descomptat, a casa no necessitareu una fórmula exacta per calcular una canonada per doblegar. L'únic que heu de determinar és el radi mínim permès. El seu significat depèn en gran mesura de la manera com es realitza aquesta operació:
- en escalfar una peça plena de sorra
- R = 3,5xDH; - mitjançant una màquina de doblegar canonades
(flexió en fred) - R = 4xDH; - doblegant-se per obtenir plecs ondulats
(flexió en calent) - R = 2,5хDH.
Podeu obtenir un radi mínim igual a dos diàmetres dibuixant o estampant en calent. Tot i això, és impossible fer aquest revolt a casa.
Aquestes fórmules utilitzen els valors següents:
He de dir que hi ha un càlcul més universal: el radi hauria de tenir almenys cinc diàmetres de canonada.
Per tant, hem descobert una mica la teoria, ara passem a la pràctica. Com s'ha esmentat anteriorment, hi ha diverses maneres de solucionar aquest problema. El més senzill d’ells és l’ús d’una màquina especial: una plegadora de canonades.
És cert que el preu d’aquesta eina és bastant elevat: el cost d’una màquina hidràulica, que permet doblegar peces de fins a quatre polzades de diàmetre, comença entre 15.000 i 16.000 rubles. El cost d’una plegadora manual de canonades, que us permet treballar amb peces amb un diàmetre de fins a una polzada, és de 4.700-5.000 rubles.
Si sovint heu de fer front a aquesta operació, però no voleu pagar diners per una plegadora, podeu fer-ho vosaltres mateixos. Al nostre portal podeu trobar informació detallada sobre com fabricar una màquina per doblegar tubs de perfil amb les vostres mans.
Tanmateix, la plegadora no sempre està a l'abast, a més, si heu de realitzar aquesta operació una vegada, segur que no té sentit comprar una eina per a això. En aquest cas, podeu fer un revolt amb clavilles.
Això es fa de la següent manera:
- primer de tot, cal dibuixar un radi de corba en un lloc adequat;
- a continuació, s’excaven barres metàl·liques al llarg del contorn. És convenient col·locar-los el més a prop possible entre ells. Per a més fiabilitat, les barres es poden formigonar.
Al costat de la vareta extrema, n’heu d’inserir una altra perquè la part doblegada pugui cabre entre elles. Això és necessari per solucionar-ho;
- llavors cal abocar sal o sorra a la canonada doblegada. En aquest cas, els taps s’han de picar als forats dels dos costats;
- després d'això, la peça es fixa entre les dues primeres barres i després es doblega al voltant de la resta de barres, tal com es mostra al diagrama anterior.
Una alternativa a aquesta opció és utilitzar ganxos que s’adhereixen a un tros de fusta contraxapada i formen el radi requerit, com a la foto superior. Si voleu obtenir un diàmetre menor, s’hauria d’utilitzar un disc o rodet ample com a plantilla.
He de dir que tots dos mètodes són adequats per a peces amb un diàmetre no superior a 16-20 mm. Si voleu doblegar una peça de treball amb un diàmetre més gran, la corba s’ha d’escalfar bé.
Si necessiteu donar forma a espais en blanc de metalls no ferrosos que tinguin una resistència a la flexió significativament menor que els homòlegs d’acer, podeu utilitzar un ressort. Aquest últim ha de correspondre estrictament al diàmetre interior, ja que s’insereix al tub. Per descomptat, podeu posar la molla per fora, però en aquest cas és incòmode fer un revolt.
Després d’haver protegit el tub amb un moll, es doblega amb les seves pròpies mans. El treball s’ha de fer amb cura per aconseguir el radi desitjat sense danyar la peça.
Perfil
Les canonades de perfil són molt més difícils de doblegar, ja que per la seva forma augmenten la resistència. Els productes de secció petita es poden doblar mitjançant els mètodes descrits anteriorment.
També hi ha una altra manera de doblegar un tub de perfil, que permet treballar amb peces d’una secció prou gran. El seu principi és el següent:
- s’ha d’abocar sorra o sal a la peça i, a continuació, tapar els extrems de forma fiable amb taps;
- a més, la peça ha de ser fixada de manera segura en un vici;
- llavors la zona de plec s’ha d’escalfar a foc vermell;
- després d'això, la peça s'ha de retallar amb un mall fins a obtenir el radi desitjat.
Si teniu una màquina de soldar i una rectificadora, podeu doblar les peces fins i tot del diàmetre més gran sense esforç. Això es fa de la següent manera:
- en primer lloc, el radi de corba es marca a la peça;
- més enllà de tot el radi, heu de marcar les tires en tres costats del perfil en blanc. Com més petit sigui el radi, més petit hauria de ser el pas entre les ratlles;
- després, el molinet fa talls per tres costats de la peça segons les marques realitzades;
- ara la peça està doblegada sense problemes;
- després d’obtenir l’angle desitjat, s’han de soldar els talls;
- al final del treball, heu de netejar les costures i moldre-les.
D'aquesta manera, es poden produir parts de formes fins i tot complexes, mentre que la precisió de flexió és molt elevada. No obstant això, cal experiència amb una trituradora i una màquina de soldar.
Plàstic reforçat
D’una banda, els tubs metall-plàstic es doblegen molt fàcilment, però, de l’altra, es trenquen fàcilment. Per tant, el treball s’ha de fer amb molta cura. Cal recordar que el radi de flexió mínim d’un tub metàl·lic-plàstic és similar al radi dels espais en blanc metàl·lics, és a dir, ha de tenir almenys cinc diàmetres.
Si el diàmetre de la canonada és de 16 mm, es pot doblegar sense dispositius especials. Això es fa de la següent manera:
- agafeu la part amb les dues mans des de dalt. En aquest cas, col·loqueu els polzes sota la canonada, paral·lels a ella, i tanqueu-los junts, tal com es mostra a la foto superior;
- després doblegueu la canonada amb les dues mans i assegureu-vos de proporcionar suport amb els polzes;
- doblegant la canonada al radi desitjat, moveu-la amb els palmells cap a l'esquerra o cap a la dreta i repetiu el procediment;
- d'aquesta manera, doblegueu la peça i moveu-la fins a obtenir l'angle desitjat.
Per "omplir-se la mà", practiqueu aquest procediment a les canonades, ja que és probable que al principi les peces es trenquin.
És molt més difícil doblar una canonada amb un diàmetre de 20 mm al voltant dels dits. Per tant, qualsevol altra superfície adequada es pot utilitzar com a parada. Tot i això, el més convenient és realitzar aquest treball amb un conductor de molla, que pot ser tant extern com intern, és a dir, que s’insereix dins de la peça.
Per fer un revolt amb una plantilla interior al mig d’una peça de treball llarga, lligueu-la a una corda i, a continuació, empenyeu-la a la profunditat desitjada. Després de completar el revolt, traieu la molla tirant de la corda.
Doblegadores manuals de canonades
La plegadora manual de canonades s’utilitza per doblegar materials de petit diàmetre. Aquest dispositiu es pot fabricar fàcilment amb metalls no ferrosos i acer inoxidable. El principi de funcionament d’aquest dispositiu és que, en inserir un extrem en una pinça especial, cal començar a girar el mànec. Mitjançant aquest procediment, la canonada passarà entre els rodets i, per tant, es crearà el gir desitjat.En dur a terme aquest procediment, es recomana adherir-se a GOST, que indica que els radis mínims de metalls no ferrosos purs i acer inoxidable han de ser:
- si el diàmetre és inferior a 20 mm, no inferior a 2,5D;
- si el diàmetre és superior a 20 mm - 3,5D i superior.
D és un indicador d’exterior.
Sortida
Com hem descobert, hi ha moltes maneres populars de doblegar canonades. Amb una mica de pràctica, podeu obtenir bons resultats. Tot i així, cal recordar que la qualitat de la corba realitzada en equips professionals sempre serà superior.
El vídeo d’aquest article proporciona informació addicional sobre com doblegar les canonades de plàstic reforçat. Si en el procés de realitzar aquesta operació teniu dificultats, feu preguntes als comentaris i segur que intentaré ajudar-vos.
22 de juliol de 2020
Si voleu expressar agraïment, afegir aclariments o objeccions, pregunteu alguna cosa a l’autor: afegiu un comentari o digueu gràcies.
En la construcció industrial i privada, les canonades conformades són habituals. S’utilitzen per construir dependències, garatges, hivernacles, miradors. Els dissenys són clàssicament rectangulars i ornamentats. Per tant, és important calcular correctament la flexió de la canonada. Això mantindrà la forma i proporcionarà a l’estructura força i durabilitat.
Càlcul de feixos de desviació. Algorisme de treball
De fet, l'algorisme mitjançant el qual es fa aquest càlcul és bastant senzill. Com a exemple, considereu un esquema de càlcul una mica simplificat, mentre que ometeu alguns fórmules i termes específics. Per calcular la desviació de les bigues, és necessari dur a terme diverses accions en un ordre específic. L’algoritme de càlcul és el següent:
- S'elabora un esquema de càlcul.
- Es determinen les característiques geomètriques del feix.
- Es calcula la càrrega màxima d’aquest element.
- Si cal, es comprova la força del moment de flexió de la biga.
- Es calcula la desviació màxima.
Com podeu veure, totes les accions són bastant senzilles i bastant factibles.
Propietats de metall flexibles
El metall té el seu propi punt de resistència, tant màxim com mínim.
La càrrega màxima a l’estructura provoca deformacions, revolts innecessaris i fins i tot cops. A l’hora de calcular, prestem atenció al tipus de canonada, secció, dimensions, densitat, característiques generals. Gràcies a aquestes dades, se sap com es comportarà el material sota la influència de factors ambientals.
Tenim en compte que sota pressió sobre la part transversal de la canonada, l'estrès sorgeix fins i tot en punts allunyats de l'eix neutre. La zona de tensió més tangencial serà la situada prop de l’eix neutre.
Durant la flexió, les capes internes de les cantonades doblegades es contrauen, disminueixen de mida i les capes exteriors s’estenen, s’allarguen, però les capes mitjanes conserven les seves dimensions originals després del final del procés.
Les canonades de corba s’utilitzen àmpliament a la vida quotidiana
Què és un tub rectangular?
Una canonada metàl·lica rectangular és un producte metàl·lic de diversos metres de llargada. La canonada rectangular té una secció corresponent. La seva àrea pot ser molt diferent. Tots els paràmetres d’aquestes canonades estan regulats per GOST especials, documents que provenen de l’Estat. El requisit que totes les dimensions compleixin GOST s’associa al següent:
- una canonada fabricada d’acord amb GOST complirà els requisits de seguretat. Si la canonada es fabrica en condicions artesanals, hi ha la possibilitat que les proporcions no compleixin els requisits de seguretat. Hi ha el perill que el producte no suporti les càrregues i provoqui el col·lapse de l’estructura;
- Quan es calculen les càrregues de les canonades, no cal mesurar cada producte específic. Els seus paràmetres estan establerts per GOST, per tant, podeu obtenir dades d’aquest document.
Els productes es fabriquen a partir de diversos tipus d’acer.Algunes qualitats d’acer no requereixen processament addicional. Es tracta, per exemple, de l’anomenat acer inoxidable. L'acer, que té por de la corrosió, s'ha de tractar amb solucions especials o pintura.
Com fer càlculs correctes
El càlcul d'una canonada de perfil per a la desviació és la determinació del grau de tensió màxima en un punt específic de la canonada.
Cada material té una tensió normal. No afecten el producte en si. Per fer els càlculs correctament, s’hauria d’aplicar una fórmula especial. Cal assegurar-se que els indicadors no superin els valors màxims permesos. Segons la llei de Hooke, la força elàstica resultant és directament proporcional a la deformació.
A l’hora de calcular la flexió, també cal aplicar la fórmula de tensió, que sembla M / W, on M és l’índex de flexió al llarg de l’eix, sobre el qual cau la força, però W és l’indicador de resistència a la flexió al llarg del mateix eix.
La corba de canonada ha de ser correcta i precisa
Característiques de la producció de canonades metàl·liques conformades
Segons el mètode de producció, les canonades de perfil es deformen en fred i en calent. A causa de la ductilitat dels metalls, el perfilat de qualsevol branca d'acer està disponible sota la influència de les altes temperatures. Al tall (en secció), les canonades tenen la forma:
- quadrat;
- rectangle;
- ovalat.
El perfil d’arc pla-oval (o tubs ovals) no és menys demandat i la seva producció creix. La tecnologia del seu conformat pràcticament no difereix de la laminació de canonades professionals estàndard. Es tracta, per dir-ho d’alguna manera, d’una opció intermèdia entre estructures rodones i rectangulars, i els seus indicadors de qualitat i resistència són un ordre de magnitud superior als d’aquests productes. La tecnologia per a la producció d’una mida de canonada estàndard suposa:
En secció transversal, les canonades tenen la forma d’un oval, quadrat o rectangle.
- mètode de formació en fred de productes arrodonits mitjançant una premsa;
- soldadura de xapes d'acer rectangulars.
Important! El cost dels productes laminats amb costures soldades és inferior al preu de les canonades sòlides. No cal dubtar de la seva qualitat: la junta es comprova amb un detector de defectes abans de rebre un certificat i un certificat d’acceptació.
D'acord amb GOST, les canonades de qualsevol mida (en polzades i mm) es formen mitjançant dues tecnologies que difereixen significativament entre elles:
- Soldant un perfil de xapa o tira (una costura pot reduir la qualitat del producte només amb càrregues importants i el producte té un preu més baix).
- Les barres arrodonides passen el premsat de peces de la mateixa forma en un laminador (la tecnologia és més cara, els productes sense costures suporten la càrrega màxima en marcs verticals).
Les canonades es produeixen mitjançant la formació en fred de productes arrodonits mitjançant una premsa i soldadura de làmines rectangulars
Procés tecnològic de flexió
La flexió crea un cert grau d’estrès a les parets metàl·liques. S’obté tensió de tracció a la secció exterior i tensió de compressió a la secció interna. A causa d’aquestes influències, la inclinació de l’eix canvia.
En el procés de doblegar al lloc doblegat, la forma de la secció transversal canvia. Com a resultat, el perfil anular es torna ovalat. Es veu una forma oval més clara al mig de la deflexió, però cap a la fi i cap al començament la deformació disminueix.
Per a les canonades amb una secció transversal de fins a 20 mm, l’ovalitat al lloc deformat no hauria de superar el 15%. Per a canonades amb una secció transversal de 20 o més - 12,5%.
Presteu atenció al fet que es poden produir plecs a la zona còncava dels productes de parets primes. Al seu torn, afecten negativament el funcionament del sistema (redueixen la permeabilitat del medi de treball, augmenten el nivell de resistència hidràulica i el grau d’obstrucció).
Les canonades corbes s’utilitzen a la indústria i la construcció privada
Radis de flexió admissibles de la canonada
Les canonades tenen un radi de corba mínim segons les normes governamentals.
Si la flexió es fa escalfant i polint, el diàmetre exterior de la canonada és com a mínim 3,5DN.
Formar una canonada en una màquina de doblegar canonades (sense calefacció): almenys 4DN.
Es pot doblar quan s’escalfa amb un cremador de gas o al forn per obtenir plecs mig ondulats amb un índex de 2,5DN.
Si el revolt està previst per a una inclinació forta (per a corbes de claveguera doblegades realitzades mitjançant brotxatge en calent o estampació) - no inferior a 1DN.
La corba de la canonada pot ser inferior als valors especificats. Tanmateix, això és possible si el mètode de fabricació garanteix que les parets de les canonades s’aprimen un 15% del gruix total.
Realitzem el càlcul de la resistència a la flexió de la canonada de manera responsable.
Doblegat de canonades de diferents diàmetres
Fórmules i taules
Per calcular la desviació de la canonada, determinem la longitud de la peça. Es calcula mitjançant aquesta fórmula:
L = 0,0175 ∙ R ∙ α + l
R és el radi de flexió en mm;
α és el valor de l'angle;
I - secció recta de 100/300, necessària per agafar el producte (quan es treballa amb l'eina).
A l’hora de calcular la flexió d’una canonada de perfil, tenim en compte la mida de l’element doblegat. Es determina mitjançant la següent fórmula:
A = π ∙ α / 180 (R + DH / 2)
El valor del nombre π = 3,14;
α és l'angle de flexió en graus;
R - el valor del radi (el valor es té en compte en mm);
DH és el diàmetre de la part exterior de la canonada.
A la taula es donen els radis mínims de flexió dels productes de coure i llautó. Les dades corresponen als GOST núm. 494/90 i núm. 617/90. A més, els valors del diàmetre exterior, la longitud mínima de la peça lliure estàtica, també es donen aquí.
La flexió de canonades conformades es pot realitzar en màquines especials
Diagrama de flexió de canonades
La taula següent us ajudarà a calcular una canonada rodona per doblegar. Inclou dades relacionades amb anàlegs d’acer (els indicadors corresponen al GOST núm. 3262/75).
| Dimensions de la canonada | Radi mínim de corba | Longitud lliure mínima | ||
| Passatge condicional | Externa | Calent | Refredat | |
| 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 |
Per no equivocar-se en els càlculs, també s’ha de tenir en compte el diàmetre i el gruix de la paret de les canonades.
Dobladora manual de canonades hidràuliques
Doblegar la canonada amb les seves pròpies mans
Si ho feu vosaltres mateixos, us ajudarà el càlcul de la canonada per doblegar, la fórmula de la qual és senzilla i universal (es tracta de 5 diàmetres de canonada).
Calculem la corba de les parts amb una secció transversal d’1,6 cm.
Primer pas: heu d’entendre clarament quin tipus de cercle resultarà (per a una flexió correcta, cal una quarta part del cercle).
2n pas: definiu el radi - 16 multiplicat per 5. El resultat és de 80 mm.
3r pas: calculeu els punts de partida del revolt. Per fer-ho, utilitzeu la fórmula C = 2π ∙ R: 4. El valor C és la longitud de la canonada que s’utilitzarà a l’obra. S'utilitzen dos números pi, així com un indicador del radi exterior de la canonada.
4t pas: els valors se substitueixen per dades conegudes: 2 ∙ 14 ∙ 80: 4. Com a resultat, obtenim 125 mm. Aquesta serà la longitud de la secció on el radi de flexió mínim és de 80 mm.
Si no podeu treballar amb les fórmules, calculem la desviació de la canonada de perfil mitjançant una calculadora (un programa especial és fàcil de trobar a Internet).
Hi ha diversos tipus d’eines d’aquest tipus. El dispositiu de plegat de segments permet treballar sobre les bases de plantilles especials. La seva forma ja es calcula per a un cert diàmetre i forma del plec. L’eina ajuda a remodelar les canonades fins a 180˚.
Els equips de suport tenen un segment que es mou dins del futur producte. Això evita la deformació, obre l'accés a diverses zones alhora.
Independentment del tipus d’eina que s’utilitzi, recordem que els càlculs precisos i verificats repetidament són la clau per a la instal·lació amb èxit.
Doblegament de canonades en condicions estacionàries: dibuixos i accessoris
A les empreses industrials i a les botigues privades, on només treballen dues o tres persones, s’utilitza una plegadora amb mandró. Tot i que les màquines eina industrials i les doblegadores de canonades de les botigues difereixen en mida i funcionalitat, el principi de funcionament és similar. El treball de la plegadora de canonades és el següent: la canonada s’insereix a la ranura de la màquina, es fixa amb una pinça a la part recta, la segona pinça la pressiona contra el corró de plegat.Quan la màquina està engegada, el corró porta la part inserida darrere seu, es llisca del mandril i forma un tros de canonada doblegat de la mida requerida. El mandril en forma de cullera per a la flexió de canonades s’ha generalitzat. Està dissenyat per doblegar canonades de parets primes de fins a 75 mm de diàmetre. A causa del seu alt cost, la flexió de mandrils de les canonades no està disponible per a tots els propietaris, per tant, els aficionats fan servir plegadores de canonades muntades per ells mateixos al garatge o a la fusteria.
Classes de funcionament de les canonades PEX, vida útil i modes de funcionament de la temperatura.
Quan parlem de les característiques de les canonades PEX, sempre ens referim a les classes de servei de les canonades fetes d’un determinat material polimèric. A més de les característiques de resistència, que varien segons el tipus de producció de canonades. També hi ha classes d’operació de canonades descrites a la norma ISO 10508. Gairebé tots els fabricants tenen els mateixos materials, però a causa de l’àmplia gamma d’aplicacions de materials i catalitzadors PEX i PERT utilitzats, les classes d’operació de canonades es divideixen en 6 subespècies. Totes aquestes classes no afecten la qualitat de la canonada, sinó que només indiquen els modes de funcionament de la canonada i les seves condicions de temperatura de funcionament en relació amb la vida útil del material. A la taula següent podeu veure aquestes classes.
Taula de classes d'operació de canonades de polímers PEX i PERT:
En resum, a la norma ISO 10508, les àrees d’aplicació de canonades de diverses classes es defineixen de la següent manera:
· Classe 1 [A] *
(Sistemes de distribució d’ACS a 60 ° C, vida útil de 50 anys)
· Classe 2 [B] *
(Sistemes de distribució d’ACS 70 ° C, vida útil de 50 anys)
· Classe 3 [C] *
(calefacció per terra radiant només a 35 ° C, vida útil 22 anys)
· Classe 4 [D] *
(Calefacció per terra radiant amb temperatures de fins a 20 ° C - 2,5 anys i radiadors de baixa temperatura [KERMI] 50 ° C, vida útil 22 anys) El funcionament de la classe suposa que a una temperatura mitjana diària de 40 ° C [20 a 60] del sistema de calefacció, la canonada servirà com a mínim 15 anys.
· Classe 5 [E] *
(radiadors d'alta temperatura i sistemes de calefacció a 53 ° C, vida útil 16 anys)
* Totes les temperatures de les classes es consideren en funció de la temperatura diària mitjana del refrigerant a la canonada.
Per a cada material i per a cada sèrie S, la pressió màxima de treball (4, 6, 8, 10 bar) es calcula per a una classe de servei específica.
per exemple
, per a la canonada PP-RCT-S3,2, la informació sobre la canonada es presentarà de la següent manera:
Classe 1 / 10bar, 2 / 10bar, 4 / 10bar, 5 / 8bar: això significa que es pot utilitzar la canonada:
per a sistemes de distribució d’aigua calenta amb una temperatura de 60 ° C, una pressió de funcionament de 10 bar i una vida útil de fins a 50 anys (classe 1/10); per a sistemes de distribució d’aigua calenta amb una temperatura de 70 ° C, una pressió de funcionament de 10 bar i una vida útil de fins a 50 anys (classe 2/10); per a calefacció per terra radiant i radiadors de baixa temperatura amb una pressió de funcionament de 10 bar i una vida útil de fins a 15 anys (classe 4/10); per a radiadors d'alta temperatura amb una pressió de funcionament de 8 bar i una vida útil de fins a 16 anys (classe 5/8)
