Tuyaux double couche utilisé dans les systèmes d'égouts gravitaires. La couche externe du tuyau est une surface ondulée dont les nombreuses nervures créent une rigidité élevée pour résister à des charges élevées. L'intérieur du tuyau est en polyéthylène de haute qualité, qui possède des propriétés hydrauliques élevées et permet à l'eau de s'écouler librement et sans stagnation. La surface intérieure est plate, de sorte que l'eau ne s'accumule pas dans les dépressions formées par les nervures. La présence de nervures de renfort distingue favorablement ce type de tuyaux de drainage des analogues et fait de leur choix une priorité pour l'installation dans des endroits soumis à de fortes charges mécaniques.
Qu'est-ce qu'un tube rectangulaire?
Un tuyau métallique rectangulaire est un produit métallique de plusieurs mètres de long. Le tuyau rectangulaire a une section transversale correspondante. Sa superficie peut être très différente. Tous les paramètres de ces tuyaux sont réglementés par des GOST spéciaux - des documents émanant de l'État. L'exigence que toutes les dimensions soient conformes à GOST est associée à ce qui suit:
- un tuyau fabriqué conformément à GOST répondra aux exigences de sécurité. Si le tuyau est fabriqué dans des conditions artisanales, il est possible que les proportions ne répondent pas aux exigences de sécurité. Le produit risque de ne pas résister aux charges et de provoquer l'effondrement de la structure;
- Lors du calcul des charges sur les tuyaux, il n'est pas nécessaire de mesurer chaque produit spécifique. Ses paramètres sont définis par GOST, par conséquent, vous pouvez prendre des données de ce document.
Les produits sont fabriqués à partir de différents types d'acier. Certaines nuances d'acier ne nécessitent pas de traitement supplémentaire. Il s'agit par exemple de ce que l'on appelle l'acier inoxydable. L'acier, qui a peur de la corrosion, doit être traité avec des solutions spéciales ou de la peinture.
Techniques de cintrage de tuyaux et leurs avantages
Le cintrage des tuyaux est une technologie dans laquelle le virage requis dans la direction du pipeline est créé en agissant physiquement sur la pièce à usiner, la méthode présente les avantages suivants:
- Consommation de métal réduite, il n'y a pas de brides d'adaptateur, de raccords et de tuyaux de dérivation dans la ligne.
- Réduction des coûts de main-d'œuvre lors de l'installation de pipelines par rapport aux joints soudés.
- Faibles pertes hydrauliques grâce à une section de profil constante.
Figure. 3 Dorns pour les cintreuses de tuyaux
- Structure métallique immuable, ses paramètres physiques et chimiques par rapport au soudage.
- Haute qualité d'étanchéité, la ligne a une structure homogène sans ruptures ni joints.
- Aspect esthétique de l'autoroute
Il existe deux principales technologies de pliage - chaud et froid, les appareils et les méthodes peuvent être divisés dans les catégories suivantes:
- Par le type d'impact physique, la cintreuse de tuyaux peut être manuelle et électrique avec un entraînement mécanique ou hydraulique.
- Technologie de pliage - mandrin (pliage à l'aide de protections intérieures spéciales), machines sans mandrin et rouleuses à rouleaux.
- Par profil - installations pour produits rectangulaires ou ronds à profil métallique.
Structures à partir d'un tuyau profilé
Il a été mentionné ci-dessus qu'une grande variété de structures métalliques peut être fabriquée à partir de tuyaux rectangulaires. Lors de la réalisation d'une structure à partir d'un profilé métallique, une attention particulière doit être portée aux calculs. Des calculs corrects garantiront la fiabilité de la structure.
Si nous parlons de structures légères qui ne sont pas affectées par de petites charges, des calculs doivent bien sûr être effectués ici, mais même s'il y a des erreurs, ce n'est pas critique. Les erreurs dans les calculs des charges, y compris celles associées à la flexion des tuyaux, ne devraient pas être autorisées si des bâtiments sérieux sont en cours de construction.
Quand avez-vous besoin d'un calcul de résistance et de stabilité
Le calcul de la résistance et de la stabilité est le plus souvent nécessaire par les organismes de construction, car ils doivent justifier leur décision, et il est impossible de dégager une marge forte en raison de la hausse du coût de la structure finale. Structures complexes, bien sûr, personne ne calcule manuellement, vous pouvez utiliser le même SCAD ou LIRA CAD pour le calcul, mais des structures simples peuvent être calculées de vos propres mains.
Au lieu du calcul manuel, vous pouvez également utiliser diverses calculatrices en ligne, qui, en règle générale, présentent plusieurs des schémas de conception les plus simples, vous donnent la possibilité de choisir un profil (non seulement un tuyau, mais également des poutres en I, des canaux). En définissant la charge et en spécifiant les caractéristiques géométriques, une personne reçoit les déflexions maximales et les valeurs de la force de cisaillement et du moment de flexion dans la section dangereuse.
En principe, si vous construisez un auvent simple au-dessus du porche ou que vous fabriquez une rampe d'escalier à la maison à partir d'un tuyau profilé, vous pouvez vous passer du tout de calcul. Mais il vaut mieux passer quelques minutes et déterminer si votre capacité portante sera suffisante pour un auvent ou des poteaux de clôture.
Si vous suivez exactement les règles de calcul, vous devez d'abord déterminer selon SP 20.13330.2012 des charges telles que:
- constant - c'est-à-dire le propre poids de la structure et d'autres types de charges qui auront un impact tout au long de la durée de vie;
- temporaire à long terme - nous parlons d'exposition à long terme, mais avec le temps, cette charge peut disparaître. Par exemple, le poids de l'équipement, du mobilier;
- à court terme - à titre d'exemple, le poids de la couverture de neige sur le toit / auvent du porche, l'impact du vent, etc.
- les spéciaux - ceux qui ne peuvent pas être prédits, cela peut être un tremblement de terre, et les racks d'un tuyau par une machine.
Selon la même norme, le calcul de la résistance et de la stabilité des canalisations est effectué en tenant compte de la combinaison de charges la plus défavorable possible. Dans le même temps, ces paramètres du pipeline sont déterminés comme l'épaisseur de paroi du tuyau lui-même et des adaptateurs, des tés, des bouchons. Le calcul diffère selon que le pipeline passe sous terre ou au-dessus du sol.
Dans la vie de tous les jours, se compliquer la vie n'en vaut certainement pas la peine. Si vous prévoyez un bâtiment simple (un cadre pour une clôture ou un hangar, un belvédère sera érigé à partir de tuyaux), alors cela n'a aucun sens de calculer manuellement la capacité portante, la charge sera toujours maigre et la marge de sécurité sera être suffisant. Même un tuyau de 40x50 mm avec une tête suffira pour un auvent ou des racks pour une future clôture européenne.
Pour évaluer la capacité portante, vous pouvez utiliser des tableaux prêts à l'emploi qui, en fonction de la longueur de la portée, indiquent la charge maximale que le tuyau peut supporter. Dans ce cas, le poids propre de la canalisation a déjà été pris en compte et la charge se présente sous la forme d'une force concentrée appliquée au centre de la travée.
Par exemple, un tuyau 40x40 avec une épaisseur de paroi de 2 mm avec une portée de 1 m est capable de supporter une charge de 709 kg, mais lorsque la portée est augmentée à 6 m, la charge maximale autorisée est réduite à 5 kg
.
D'où la première remarque importante - ne rendez pas les portées trop grandes, cela réduira la charge autorisée. Si vous devez couvrir une grande distance, il est préférable d'installer une paire de poteaux, vous obtiendrez une augmentation de la charge autorisée sur la poutre.
Résistance des matériaux
Chaque matériau a un point de résistance. Ceci est enseigné dans les établissements d'enseignement technique. En atteignant le point spécifié, le matériau peut éclater et la structure, en conséquence, s'effondre.Ainsi, lorsque la fiabilité d'une structure de bâtiment est calculée, il est pris en compte non seulement les dimensions des éléments structurels, mais également le matériau dont ils sont faits, les caractéristiques de ce matériau, le type de charge de flexion. il peut résister. Les conditions environnementales dans lesquelles la structure sera implantée sont également prises en compte.
Le calcul de la résistance est effectué en fonction de la contrainte normale. Cela est dû au fait que la contrainte se propage de manière inégale sur la surface d'un tuyau rectangulaire. Ce sera différent au point de pression et aux bords du tuyau. Cela doit être compris et pris en compte.
Il convient d'ajouter que les tubes profilés peuvent être testés en flexion et en pratique. Il existe un équipement spécial pour cela. Dans celui-ci, le tuyau se plie, sa contrainte est enregistrée. La contrainte à laquelle le tuyau casse est notée.
Le besoin d'expérimentation pratique est lié à ce qui suit:
- dans la pratique, il peut y avoir des écarts par rapport aux GOST. Si le bâtiment est à grande échelle, vous ne devez pas vous fier aux chiffres. Tout doit être vérifié empiriquement;
- si les tuyaux ne sont pas fabriqués en usine, par exemple soudés à partir d'un coin métallique, il est impossible de comprendre, sur la base de calculs théoriques, à quelle contrainte de flexion le tuyau résistera.
Rayon de courbure d'un tuyau - dispositifs pour obtenir dans la vie quotidienne et l'industrie
Sur le marché de la construction, vous pouvez trouver un grand nombre d'appareils à usage individuel pour le cintrage de tuyaux, des ressorts les plus simples aux machines électromécaniques complexes à alimentation hydraulique.
Cintreuses manuelles
Les cintreuses de tuyaux de cette classe ont un faible coût, une conception simple, un poids et des dimensions faibles, le processus de pliage de la pièce à usiner se produit en raison de l'effort physique du travailleur. Selon le principe de fonctionnement, les unités manuelles produites par l'industrie peuvent être divisées dans les catégories suivantes.
Levier. La flexion est effectuée à l'aide d'un grand levier pour réduire la quantité de muscle exercée. Dans de tels dispositifs, la pièce à usiner est insérée dans un mandrin d'une forme et d'une taille prédéterminées (poinçon), et à l'aide d'un levier, l'article est acheminé autour de la surface du gabarit - en conséquence, un élément d'un profil donné est obtenu . Les dispositifs à levier offrent un rayon de courbure de 180 degrés et conviennent aux tuyaux en métal mou de petit diamètre (jusqu'à 1 pouce). Pour obtenir des arrondis de différentes tailles, des poinçons remplaçables sont utilisés; pour faciliter le travail, de nombreux modèles sont équipés d'un entraînement hydraulique.
Figure. 7 arbalètes à main
Arbalète. Pendant le fonctionnement, la pièce est placée sur deux rouleaux ou butées, et la flexion se produit par pression sur sa surface entre les butées du poinçon d'une forme et d'une section données. Les unités ont des buses de poinçonnage interchangeables et des butées mobiles qui vous permettent de régler le rayon de courbure d'un tuyau en acier ou d'ébauches en métal non ferreux.
Comment savoir si les calculs sont corrects?
Chaque matériau, y compris le métal à partir duquel les tuyaux rectangulaires sont fabriqués, a un indicateur de contrainte normale. Le stress survenant dans la pratique ne doit pas dépasser cet indicateur. Il convient également de garder à l'esprit que la force élastique est d'autant plus faible que la charge agissant sur le tuyau est élevée.
De plus, vous devez prendre en compte la formule M / W. Où le moment de flexion de l'axe agit sur la résistance à la flexion.
Pour obtenir des calculs plus précis, un diagramme est représenté, c'est-à-dire une image d'une pièce qui reflète au maximum les caractéristiques d'une pièce donnée, dans ce cas, un tuyau rectangulaire.
Méthodes de pliage de tuyaux sans montages d'usine
Dans les conditions domestiques, il est souvent nécessaire de plier les ébauches de tuyaux pendant les travaux de construction ou l'installation de gazoducs.Dans le même temps, il est économiquement peu judicieux de dépenser des ressources financières pour acheter des cintreuses de tuyaux d'usine pour des opérations ponctuelles; beaucoup utilisent de simples appareils fabriqués à cette fin.
Tubes en acier
L'acier est un matériau assez résistant et durable qui est très difficile à déformer; la principale méthode pour changer sa configuration est de se plier à l'état chauffé avec une charge avec un impact physique simultané. Pour les tuyaux en acier inoxydable à paroi mince, la technologie suivante est utilisée pour obtenir une longue section avec un petit rayon de courbure:
- Installez la pièce verticalement, fermez-la avec un bouchon à une extrémité et versez du sable sec très fin à l'intérieur, après le remplissage complet, insérez le bouchon de l'autre côté.
- Trouvez un tuyau ou un poteau vertical bas du diamètre requis et fixez fermement l'extrémité du tuyau à sa surface.
- La pièce est enroulée autour de l'axe du tuyau en tournant le gabarit ou en le contournant.
- Après l'enroulement, l'extrémité est libérée et la partie pliée est retirée du gabarit, les bouchons sont retirés et le sable est déversé.
Comment calculer le rayon minimum autorisé
Le rayon de courbure minimum du tuyau, auquel apparaît un degré critique de déformation, détermine le rapport:
Rmin = 20 ∙ S
En lui:
- Rmin signifie le plus petit rayon de courbure possible du produit;
- S indique l'épaisseur de la canalisation (en mm).
Par conséquent, le rayon le long de l'axe médian du tuyau est: R = Rmin + 0,5 ∙ Dn. Ici Dn signifie le diamètre nominal de la barre ronde.
Une condition préalable pour calculer correctement le rayon de courbure minimum est la nécessité de prendre en compte le rapport:
CT = S: D
Ici:
- CT signifie le coefficient de minceur des produits;
- D indique le diamètre extérieur des tuyaux.
Par conséquent, la formule universelle pour calculer le rayon de courbure minimum autorisé est:
R = 20 ∙ Kt ∙ D + 0,5 ∙ Dn.
Lorsque le rayon spécifié est supérieur à la valeur obtenue à partir de la formule ci-dessus, la méthode de pliage à froid est utilisée. Si elle est inférieure à la valeur calculée, le matériau doit être préchauffé. Sinon, ses parois se déforment lors du pliage.
Il faut tenir compte du cas où le paramètre de minceur est de 0,03 < Ct <0,2
- Ensuite, le rayon de courbure minimal admissible d'une barre creuse, sans utiliser d'outil spécial, doit être: R ≥9,25 ∙ ((0,2-CT) ∙ 0,5).
- Lorsque le rayon de courbure minimum est inférieur à la valeur calculée, l'utilisation d'un mandrin est obligatoire.
La correction du rayon de courbure des tuyaux après suppression de la charge, en tenant compte du retour élastique (inertie du redressement), est calculée par la formule:
Ri = 0,5 ∙ Ki ∙ Do.
Ici:
- Do signifie la section du mandrin;
- Ki est le coefficient de déformation élastique pour un matériau particulier (selon le livre de référence).
Donc:
- Pour un calcul approximatif de la déformation élastique pour un tube en acier, cuivre avec un passage jusqu'à 4 cm, la valeur du coefficient 1,02 est prise.
- Pour les analogues d'un diamètre intérieur supérieur à 4 cm, ce chiffre sera égal à 1,014.
Pour connaître exactement l'angle auquel le matériau doit être plié, en tenant compte du rayon de giration du tuyau, la formule est appliquée:
∆ = ∆c ∙ (1 + 1: Ki)
Ici:
- ∆c est l'angle de rotation de l'axe médian;
- Ki est le coefficient du ressort de référence.
Lorsque le rayon requis est 2 à 3 fois plus grand que la section de la tige creuse, le coefficient du ressort est pris de 40 à 60.
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Calcul des schémas typiques
Dans la construction privée, les structures de tuyaux complexes ne sont pas utilisées. Ils sont tout simplement trop difficiles à créer et, dans l'ensemble, ils n'en ont pas besoin. Ainsi, lorsque vous construisez avec quelque chose de plus compliqué qu'une ferme triangulaire (sous le système de chevrons), il est peu probable que vous rencontriez.
Dans tous les cas, tous les calculs peuvent être faits à la main, si vous n'avez pas encore oublié les bases des matériaux de résistance et de la mécanique des structures.
Calcul de la console
La console est une poutre ordinaire, fixée rigidement sur un côté.Un exemple serait un poteau de clôture ou un morceau de tuyau que vous avez attaché à votre maison pour créer un auvent sur votre porche.
En principe, la charge peut être n'importe quoi, elle peut être:
- une seule force appliquée soit sur le bord de la console, soit quelque part dans la travée;
- charge uniformément répartie sur toute la longueur (ou sur une section distincte de la poutre);
- charge, dont l'intensité varie selon une loi;
- des couples de forces peuvent également agir sur le porte-à-faux, provoquant la flexion de la poutre.
Dans la vie de tous les jours, il est le plus souvent nécessaire de traiter avec précision la charge d'une poutre avec une force unitaire et une charge uniformément répartie (par exemple, la charge du vent). Dans le cas d'une charge uniformément répartie, le moment de flexion maximal sera observé directement au niveau de l'enrobage rigide, et sa valeur peut être déterminée par la formule
où M est le moment de flexion;
q est l'intensité de la charge uniformément répartie;
l est la longueur de la poutre.
Dans le cas d'une force concentrée appliquée sur la console, il n'y a rien à compter - pour connaître le moment maximum dans la poutre, il suffit de multiplier la valeur de la force par l'épaule, c'est-à-dire la formule prendra la forme
Tous ces calculs sont nécessaires dans un seul but - pour vérifier si la résistance de la poutre sera suffisante sous des charges opérationnelles, toute instruction l'exige. Lors du calcul, il est nécessaire que la valeur obtenue soit inférieure à la valeur de référence de la résistance ultime, il est souhaitable qu'il y ait une marge d'au moins 15-20%, il est encore difficile de prévoir tous les types de charges.
Pour déterminer la contrainte maximale dans la section dangereuse, une formule du formulaire est utilisée
où σ est la contrainte dans la section dangereuse;
Mmax - moment de flexion maximal;
W est le moment de résistance de la section, une valeur de référence, bien qu'elle puisse être calculée manuellement, mais il est préférable de simplement regarder sa valeur dans l'assortiment.
Poutre sur deux supports
Une autre utilisation simple d'un tuyau est une poutre légère et durable. Par exemple, pour le dispositif de planchers dans la maison ou lors de la construction d'un gazebo. Il peut également y avoir plusieurs options de chargement ici, nous nous concentrerons uniquement sur les plus simples.
La force concentrée au centre de la travée est le moyen le plus simple de charger une poutre. Dans ce cas, la section dangereuse sera située directement sous le point d'application de la force et la valeur du moment de flexion peut être déterminée par la formule.
Une option légèrement plus difficile est une charge uniformément répartie (par exemple, le propre poids du sol). Dans ce cas, le moment de flexion maximum sera égal à
Dans le cas d'une poutre sur 2 appuis, sa rigidité devient également importante, c'est-à-dire le déplacement maximal sous charge, pour que la condition de rigidité soit remplie, il faut que la flèche ne dépasse pas la valeur admissible (définie dans le cadre de la longueur de portée de la poutre, par exemple l / 300).
Lorsqu'une force concentrée agit sur une poutre, la déflexion maximale sera sous le point d'application de la force, c'est-à-dire au centre.
La formule de calcul a la forme
où E est le module d'élasticité du matériau;
I - moment d'inertie.
Le module d'élasticité est une valeur de référence, pour l'acier, par exemple, il est égal à 2 ∙ 105 MPa, et le moment d'inertie est indiqué dans l'assortiment pour chaque taille de tuyau, il n'est donc pas nécessaire de le calculer séparément et même un humaniste peut faire le calcul de ses propres mains.
Pour une charge uniformément répartie appliquée sur toute la longueur de la poutre, un déplacement maximal sera observé au centre. Vous pouvez le définir par la formule
Le plus souvent, si, lors du calcul de la résistance, toutes les conditions sont remplies et qu'il existe une marge d'au moins 10%, il n'y a aucun problème de rigidité. Mais parfois, il peut y avoir des cas où la résistance est suffisante, mais la déflexion dépasse celle autorisée. Dans ce cas, nous augmentons simplement la section transversale, c'est-à-dire que nous prenons le tuyau suivant de l'assortiment et répétons le calcul jusqu'à ce que la condition soit remplie.
Constructions statiquement indéterminées
En principe, il est également facile de travailler avec de tels schémas, mais au moins une connaissance minimale des matériaux de résistance et de la mécanique structurelle est nécessaire.Les schémas statiquement indéterminés sont bons car ils vous permettent d'utiliser le matériau de manière plus économique, mais leur inconvénient est que le calcul devient plus compliqué.
L'exemple le plus simple - imaginez une portée de 6 mètres de long, vous devez la recouvrir d'un seul faisceau. Options pour résoudre le problème 2:
- posez simplement la poutre la plus longue avec la plus grande section transversale possible. Mais en raison de son seul poids, sa ressource de force sera presque entièrement sélectionnée, et le prix d'une telle solution sera considérable;
- installer une paire de crémaillères dans la travée, le système deviendra statiquement indéterminé, mais la charge admissible sur la poutre augmentera d'un ordre de grandeur. En conséquence, vous pouvez prendre une section plus petite et économiser du matériau sans réduire la résistance et la rigidité.
Propriétés métalliques pliables
Le métal a son propre point de résistance, à la fois maximum et minimum.
La charge maximale sur la structure entraîne des déformations, des coudes inutiles et même des plis. Lors du calcul, nous prêtons attention au type de tuyau, à la section, aux dimensions, à la densité, aux caractéristiques générales. Grâce à ces données, on sait comment le matériau se comportera sous l'influence de facteurs environnementaux.
Nous tenons compte du fait que sous pression sur la partie transversale du tuyau, une contrainte apparaît même en des points éloignés de l'axe neutre. La zone de contrainte la plus tangentielle sera celle située près de l'axe neutre.
Pendant le pliage, les couches internes dans les coins pliés se contractent, diminuent de taille et les couches externes s'étirent, s'allongent, mais les couches intermédiaires conservent leurs dimensions d'origine après la fin du processus.
Classification et calcul des structures les plus simples
En principe, une structure de toute complexité et configuration peut être créée à partir de tuyaux, mais les schémas typiques sont le plus souvent utilisés dans la vie quotidienne. Par exemple, un schéma de poutre avec pincement rigide à une extrémité peut être utilisé comme modèle pour le support d'un futur poteau de clôture ou le support d'un auvent. Ainsi, après avoir considéré le calcul de 4-5 schémas typiques, nous pouvons supposer que la plupart des problèmes de la construction privée seront résolus.
Portée de la conduite en fonction de la classe
En étudiant la gamme de produits laminés, vous pouvez rencontrer des termes tels que groupe de résistance du tuyau, classe de résistance, classe de qualité, etc. Tous ces indicateurs vous permettent de connaître immédiatement le but du produit et un certain nombre de ses caractéristiques.
Important! Tout ce qui sera discuté ci-dessous concerne les tuyaux métalliques. Dans le cas des tuyaux en PVC, en polypropylène, bien sûr, il est également possible de déterminer la résistance, la stabilité, mais étant donné les conditions relativement douces de leur travail, cela n'a aucun sens de donner une telle classification.
Comme les tuyaux métalliques fonctionnent en mode pression, des coups de bélier peuvent se produire périodiquement, la cohérence des dimensions et le respect des charges opérationnelles sont d'une importance particulière.
Par exemple, selon les groupes de qualité, 2 types de canalisations peuvent être distingués:
- classe A - les indicateurs mécaniques et géométriques sont contrôlés;
- classe D - la résistance aux coups de bélier est également prise en compte.
Il est également possible de diviser les tubes laminés en classes en fonction de l'objectif, dans ce cas:
- Classe 1 - dit que la location peut être utilisée pour organiser l'approvisionnement en eau et en gaz;
- Classe 2 - indique une résistance accrue à la pression, aux coups de bélier. Une telle location convient déjà, par exemple, pour la construction d'une autoroute.
Classification de force
Les classes de résistance des tuyaux sont données en fonction de la résistance à la traction ultime du métal de la paroi. Par le marquage, on peut immédiatement juger de la résistance du pipeline, par exemple, la désignation K64 signifie ce qui suit: la lettre K indique que nous parlons d'une classe de résistance, le nombre indique la résistance à la traction ultime (unités de kg ∙ s / mm2).
L'indicateur de résistance minimale est de 34 kg ∙ s / mm2 et le maximum est de 65 kg ∙ s / mm2. Dans ce cas, la classe de résistance du tuyau est sélectionnée non seulement en fonction de la charge maximale sur le métal, mais les conditions de fonctionnement sont également prises en compte.
Il existe plusieurs normes qui décrivent les exigences de résistance des tuyaux, par exemple, pour les produits laminés utilisés dans la construction d'oléoducs et de gazoducs, GOST 20295-85 est pertinent.
En plus de la classification par résistance, une division est également introduite en fonction du type de tuyaux:
- type 1 - couture longitudinale (le soudage par contact avec un courant haute fréquence est utilisé), le diamètre peut atteindre 426 mm;
- type 2 - couture en spirale;
- type 3 - couture longitudinale.
Les tuyaux peuvent également différer par la composition de l'acier, les produits laminés à haute résistance sont fabriqués à partir d'acier faiblement allié. L'acier au carbone est utilisé pour la production de produits laminés de classe de résistance K34 - K42.
En ce qui concerne les caractéristiques physiques, pour la classe de résistance K34, la résistance à la traction est de 33,3 kg ∙ s / mm2, la limite d'élasticité est d'au moins 20,6 kg ∙ s / mm2 et l'allongement ne dépasse pas 24%. Pour le tube K60 plus résistant, ces indicateurs sont déjà de 58,8 kg ∙ s / mm2, 41,2 kg ∙ s / mm2 et 16%, respectivement.
Concevoir des schémas de charge
Le processus de calcul de tout profil commence par la sélection d'un modèle schématique de conception.
Avant de commencer les calculs, collectez la charge qui agira sur le sol.
Ensuite, un dessin du diagramme est fait, en tenant compte du schéma de chargement et des supports de poutre.
En outre, en utilisant les paramètres spécifiés, les informations des tables d'assortiment données dans les GOST, les calculs correspondants sont effectués.
Pour leur simplicité et leur efficacité, vous pouvez utiliser des calculatrices en ligne équipées de programmes avec des formules toutes faites.
Calcul de la flèche maximale pour une poutre à deux appuis
À titre d'exemple, considérons un schéma dans lequel une poutre est sur deux supports et une force concentrée lui est appliquée en un point arbitraire. Jusqu'au moment où la force a été appliquée, la poutre était une ligne droite, cependant, sous l'influence de la force, elle a changé d'apparence et, en raison de la déformation, est devenue une courbe.
Supposons que le plan XY est le plan de symétrie d'une poutre sur deux supports. Toutes les charges agissent sur la poutre dans ce plan. Dans ce cas, ce sera un fait que la courbe obtenue à la suite de l'action de la force sera également dans ce plan. Cette courbe est appelée la ligne élastique de la poutre ou la ligne de déflexion de la poutre. Résolvez algébriquement la ligne élastique de la poutre et calculez la déflexion de la poutre, dont la formule sera constante pour les poutres à deux supports, comme suit.
Production
Comme nous l'avons découvert, il existe de nombreuses façons populaires de plier les tuyaux. Avec un peu de pratique, vous pouvez obtenir de bons résultats. Cependant, il ne faut pas oublier que la qualité du virage effectué sur du matériel professionnel sera toujours meilleure.
La vidéo de cet article fournit des informations supplémentaires sur la façon de plier des tuyaux en plastique renforcé. Si, lors de l'exécution de cette opération, vous rencontrez des difficultés, posez des questions dans les commentaires et j'essaierai certainement de vous aider.
22 juillet 2020
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Méthodes de calcul de charge
Les méthodes suivantes sont utilisées pour déterminer les charges admissibles:
- Utilisation d'une calculatrice en ligne.
- Basé sur des tableaux de référence.
- Selon les formules de contrainte lors de la déflexion du profil.
Avant les calculs, il est recommandé de dresser un dessin du futur cadre, pour déterminer les types de charges.
Si la pièce est attachée à une extrémité, l'élément est calculé pour le pliage. Lorsqu'il est monté sur des supports, la flèche est calculée.
Utilisation des tables de référence
La variante avec des tableaux de la charge maximale déjà calculée est la plus simple et la plus pratique pour une personne qui ne connaît pas la résistance des matériaux et des calculs. Ils contiennent des résultats de calcul prêts à l'emploi pour des types spécifiques d'éléments de cadre.
Pour les profils carrés
Pour poutres rectangulaires
L'utilisateur voit immédiatement la valeur limite qu'un tuyau avec certains paramètres peut supporter pour une longueur de travée donnée. Peut comparer et analyser les données indépendamment, choisissez la meilleure option.
Par exemple, un profilé carré 40 × 40 avec une épaisseur de matériau de 3 mm sur une portée de 2 m supportera 231 kg de poids. Si la distance entre les supports est augmentée à 6 m, la charge admissible n'est que de 6 kg.
Les calculs sont effectués en tenant compte du poids du tuyau lui-même, la valeur de la charge est représentée par la force concentrée appliquée au point à mi-portée.
Pour les calculs indépendants, les données des tables de référence GOST sont utilisées. Ainsi, le paramètre du moment d'inertie d'un profil carré est tiré de GOST 8639-82, d'une section rectangulaire - de GOST 8645-68.
Multifonctionnalité et paramètres de base des tuyaux avec raidisseurs
Lors de la formation technologique d'un tube en acier, les dimensions correspondent à une longueur donnée, la forme lors du laminage est donnée à un rectangulaire (carré) avec 4 nervures de rigidification. La sortie est un profil de canalisation. Sa configuration se distingue parmi les tuyaux ronds ordinaires. Les produits fabriqués à partir de produits laminés à froid ne sont pas significativement différents en termes de coût des autres variétés. En utilisant la technologie à froid, un profilé en aluminium ou galvanisé est produit, il est en outre doté de propriétés anti-corrosion.
Conseil utile! Il est recommandé de consulter les prix des produits finis dans les listes de prix avant d'acheter, en tenant compte des économies évidentes et des frais de livraison dans votre région.
La demande accrue de profilés en aluminium est justifiée par les paramètres techniques:
- résistance aux chocs physiques;
- faible poids avec des dimensions importantes de tuyaux métalliques;
- résistance accrue avec une ductilité suffisante du métal;
- légers écarts de déformations;
- un large éventail d'applications;
- des prix abordables pour l'ensemble de l'assortiment en aluminium et galvanisé, en tenant compte des dimensions standard des tuyaux.
Les tubes profilés sont roulés dans une forme rectangulaire avec quatre raidisseurs
Sur le territoire de la Fédération de Russie, plus de 400 entreprises se spécialisent dans la production de tubes en acier profilés et ronds. Ils diffèrent par la gamme des sections transversales et des épaisseurs de paroi, et leurs applications sont presque illimitées.
