Žlabové tyče (zejména válcované za tepla) se z velké části používají ve strojírenství a stavebnictví pro výrobu konstrukcí pro různé účely, které nesou značné zatížení. Lze jej použít pro montáž stropů, balkonů, schodišť, rámů budov a konstrukcí, mostových jeřábů, portálových jeřábů, dílenských rozponů, podlah, sloupů atd. V zásadě jsou tyto kovové konstrukce nosné a odpovědné. Proto je důležitým úkolem správný výběr profilu ve tvaru U při navrhování a v případě potřeby i provedení opatření k jeho zpevnění.
Co určuje sílu kanálu
Nejčastěji se kanál používá v konstrukcích jako prvek pracující v tahu/tlaku, ohybu nebo při působení obou typů zatížení. Jak v těchto případech vybrat správný profil (požadovaný průřez) a materiál kanálu, na tuto otázku odpovíme níže.
Při navrhování jakékoli kovové konstrukce jsou povinné výpočty pevnosti. Pro tyč pracující v tahu/tlaku se tyto výpočty provádějí podle výrazu:
pro nosník, který je zatížen ohybovým momentem, se pevnostní výpočet provádí pomocí následujícího vzorce:
σ – napětí vznikající v nosníku/tyči
N – podélná síla způsobující tah/stlačení tyče
M – ohybový moment v průřezu nosníku
F – plocha průřezu tyče
W – moment odporu paprsku
[σт], Ry – mez kluzu/odolnost oceli
Znáte-li zatížení působící na tyč/nosník, můžete vypočítat minimální přípustné hodnoty plochy nebo momentu odporu a pomocí tabulek kanálů vybrat požadovaný profil, který zajišťuje pevnostní stav.
V důsledku toho je pevnost kanálu pracujícího v tahu/tlaku určena jakostí oceli, ze které je vyroben, a plochou průřezu; a ten pracující v ohybu – materiál a moment odporu.
Kromě toho poměrně často pevnostní výpočty nestačí k zajištění spolehlivosti konstrukce. Je také nutné zkontrolovat jeho tuhost. U nosníků namáhaných ohybem je nutné určit relativní průhyb, který by neměl překročit přípustnou hodnotu. Zde jsou určujícími veličinami pro ocelové nosníky jeho délka a moment setrvačnosti průřezu. Znáte-li zatížení, materiál a přípustné relativní vychýlení, můžete také vypočítat minimální přípustný moment setrvačnosti a vybrat požadovaný kanál podle GOST.
Základní způsoby, jak posílit kanál
Můžete se setkat s různými situacemi, kdy je nutné provést opatření ke zpevnění konkrétní konstrukce z žlabové nebo jiného typu válcované oceli. Existuje mnoho různých metod, které lze použít k posílení kanálu. Mezi nimi lze rozlišit několik typických situací.
1. Ve fázi návrhu můžete vybrat větší velikost kanálu; vyrobeno z pevnější oceli. Pokud jsou rozměry nosníku na výšku přísně nebo částečně omezeny, můžete použít zesílený kanál (série C kanálů válcovaných za tepla, které mají se stejnými čísly profilu velké hodnoty plochy a momentů odporu/ setrvačnost), složená část nosníku/tyče, která může být vyrobena ze dvou kanálů, nebo kanál + pás/úhelník atd.
2. Je-li nutné posílit stávající strukturu, lze přijmout následující opatření. 1) Zvětšení průřezu žlabu, což lze provést přivařením pásu, úhelníku, žlabu buď k policím nebo ke stěnám, a tím buď změnit plochu a odpor žlabu, nebo snížit zatížení. jeden kanál. 2) Organizace přídavných vzpěr, spojení žeber, přepážek za účelem zvýšení místní nebo obecné stability kanálu a konstrukce. 3) Montáž doplňkových prvků, které mění design konstrukce (krovové prvky, vzpěry atd.). 4) Betonování konstrukce – umožňuje zvýšit tuhost a nosnost sloupů a regálů z žlabových a jiných válcovaných výrobků.
3. Pokud je konstrukční prvek v předhavarijním stavu, neměl by být zesílen, ale nahrazen.
Kanál je kovový válec, který se aktivně používá ve stavebnictví. Navíc je poměrně obtížné (téměř nemožné) určit konkrétní oblast výstavby. Koneckonců, kanál se používá při konstrukci téměř jakékoli struktury. Kanál je však vyroben v různých konfiguracích z různých slitin. A to znamená, že únosnost kanálových variací není stejná.
Jak vypočítat únosnosti konstrukčních kovových výrobků se dozvíte z níže uvedené publikace.
Jak posílit kanál pro průhyb-ohyb a torzi
Při stavbě kritických objektů a konstrukcí se používají kanály, které mají vysokou pevnost a jsou schopny odolat značnému zatížení, jakož i výslednému smykovému a axiálnímu napětí bez ztráty nosných vlastností. Mohou však nastat situace, kdy byla budova postavena s chybami ve výpočtech očekávaných zatížení nebo byla během provozu změněna, v důsledku čehož byla dosažena hranice její pevnosti.
To znamená, že další provoz struktury je nemožný, protože existuje vysoká pravděpodobnost vytvoření nouzové situace. Jediným východiskem z této situace beze změny zatěžovacích podmínek bude tedy zpevnění konstrukce.
Zpevnění kanálu pro průhyb a ohyb
Jedním z nejjednodušších způsobů zesílení kanálu je instalace podpěry. Umožní vám výrazně odlehčit nosný nosník, aniž byste provedli výrazné změny na hotové konstrukci. Způsob připojení musí plně odpovídat typu zatížení: v případě konstantní boční síly můžete provádět jakékoli spoje dílů, které mohou poskytnout vysokou spolehlivost a pevnost, ale v případě dynamických byste měli použít nýtované a šroubové spoje .
V některých situacích není instalace podpěry možná kvůli provozním podmínkám zařízení. V důsledku toho budete muset zvětšit průřez navařením ocelových plechů nebo úhelníků v podélném směru nebo svařit další kanál tak, aby byla získána symetrická struktura. Díky tomu se hlavní zatížení posune z místa možného prasknutí kovu a bude rovnoměrně rozloženo po ploše nového tvarovaného nosníku.
Dalším způsobem, jak zpevnit kanál, je přerozdělení zatížení mezi celou konstrukcí pomocí strukturálních změn rámu nebo jeho prvků. Tím se sníží vznikající ohybová napětí a poskytne se potřebná rezerva bezpečnosti. Neměli byste však zapomínat na provedení nových výpočtů objektu, protože problém se může stát vážnější.
Posílení kroucení kanálu
Pro zesílení kroucení kanálu je nutné instalovat symetrickou konstrukci svařováním. Má se za to, že svary v rozích nosníku jej mohou oslabit, protože když se kov zahřeje, může se deformovat a překryvný kov, zejména pokud je instalován lokálně, může převzít zatížení. Proto musí být použity speciální metody oboustranného svařování.
Standardní metodou vyztužení je přivařit druhý kanál paralelně k instalovanému, aby se nakonec získal I-nosník nebo krabice. Obě možnosti jsou přibližně stejné v účinnosti, ale jejich realizace je možná pouze s plným přístupem k celému povrchu ocelového rámu, jinak bude nutné zničit část povrchové úpravy a nainstalovat dočasné bezpečnostní podpěry.
Druhým způsobem zvýšení torzní odolnosti je provedení betonáže. Tím se zvýší podélné zatížení nosníku v důsledku celkové hmotnosti, ale zlepší se tuhost.
Závěr
Zesílení kanálu při různém namáhání a zatížení vyžaduje speciální přístup, který studuje jejich povahu. Jedině tak lze zvolit nejvhodnější metodu, která by zajistila vysokou pevnost konstrukce. V každém případě budou vyžadovány povinné výpočty, aby se provedené změny neukázaly jako chybné.
