ผู้ผลิตโปรไฟล์อลูมิเนียมคำนวณความสามารถในการรับน้ำหนักของโปรไฟล์ได้อย่างไร

โปรไฟล์อลูมิเนียมส่วนใหญ่ใช้เป็นวัสดุรองรับ เช่น โครงอุปกรณ์ ขอบ คาน ขายึด ฯลฯ การคำนวณการเสียรูปเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเลือกโปรไฟล์อลูมิเนียม โปรไฟล์อลูมิเนียมที่มีความหนาของผนังและหน้าตัดต่างกันจะมีค่าความเค้นต่างกัน

จะคำนวณความสามารถในการรับน้ำหนักของโปรไฟล์อลูมิเนียมอุตสาหกรรมได้อย่างไร? เราเพียงแค่ต้องรู้วิธีการคำนวณการเสียรูปของโปรไฟล์อลูมิเนียมอุตสาหกรรม เมื่อทราบถึงการเสียรูปของโปรไฟล์อลูมิเนียมอุตสาหกรรมแล้ว เราก็สามารถคำนวณความสามารถในการรับน้ำหนักของโปรไฟล์ได้เช่นกัน

แล้วจะคำนวณการเสียรูปตามแรงที่กระทำต่อโปรไฟล์ได้อย่างไร?

ก่อนอื่นมาดูวิธีหลักๆ ในการยึดโปรไฟล์อลูมิเนียมกันก่อน มีสามประเภท ได้แก่ แบบยึดติดปลายด้านหนึ่ง แบบยึดติดปลายทั้งสองด้าน และแบบยึดติดปลายทั้งสองด้าน สูตรคำนวณแรงและการเสียรูปของวิธีการยึดทั้งสามวิธีนี้แตกต่างกัน

ก่อนอื่นเรามาดูสูตรคำนวณการเสียรูปของโปรไฟล์อลูมิเนียมภายใต้ภาระคงที่:

สูตรข้างต้นเป็นสูตรสำหรับคำนวณการเสียรูปจากแรงสถิตเมื่อปลายด้านหนึ่งถูกยึดติด ปลายทั้งสองข้างถูกรองรับ และปลายทั้งสองข้างถูกยึดติด จากสูตรจะเห็นได้ว่าปริมาณการเสียรูปจะมากที่สุดเมื่อปลายด้านหนึ่งถูกยึดติด รองลงมาคือส่วนรองรับที่ปลายทั้งสองข้าง และปริมาณการเสียรูปน้อยที่สุดคือเมื่อปลายทั้งสองข้างถูกยึดติด

มาดูสูตรคำนวณการเสียรูปเมื่อไม่มีภาระกัน:

แรงดัดสูงสุดที่ยอมรับได้ของโปรไฟล์อลูมิเนียม:

แรงกดดันที่เกินนี้อาจทำให้โปรไฟล์อลูมิเนียมแตกร้าวหรือแม้กระทั่งแตกหักได้

m: ความหนาแน่นเชิงเส้นของโปรไฟล์อลูมิเนียม (กก./ซม.3)

F: โหลด (N)

L: ความยาวโปรไฟล์อลูมิเนียม

E: โมดูลัสยืดหยุ่น (68600N/mm2)

ฉัน: ความเฉื่อยรวม (cm4)

Z: ความเฉื่อยหน้าตัด (cm3)

กรัม: 9.81N/กก.

f: ปริมาณการเสียรูป (มม.)

ยกตัวอย่าง

ข้างต้นคือสูตรคำนวณแรงเสียรูปของโปรไฟล์อลูมิเนียมอุตสาหกรรม ยกตัวอย่างโปรไฟล์อลูมิเนียม 4545 เราทราบอยู่แล้วว่าความยาวของโปรไฟล์อลูมิเนียมคือ L = 500 มม. แรงกดคือ F = 800 นิวตัน (1 กิโลกรัม = 9.81 นิวตัน) และปลายทั้งสองด้านได้รับการรองรับอย่างมั่นคง ดังนั้นปริมาณการเสียรูปของโปรไฟล์อลูมิเนียม = สูตรคำนวณแรงของโปรไฟล์อลูมิเนียมอุตสาหกรรมคือ: วิธีการคำนวณคือ: ปริมาณการเสียรูป δ = (800 × 5003) / 192 × 70000 × 15.12 × 104 ≈ 0.05 มม. นี่คือปริมาณการเสียรูปของโปรไฟล์อลูมิเนียมอุตสาหกรรม 4545

เมื่อเราทราบการเสียรูปของโปรไฟล์อลูมิเนียมอุตสาหกรรม เราจะนำความยาวและการเสียรูปของโปรไฟล์มาใส่ในสูตรเพื่อหาค่าความสามารถในการรับน้ำหนัก จากวิธีนี้ เราสามารถยกตัวอย่างได้ การคำนวณการรับน้ำหนักของโปรไฟล์อลูมิเนียมอุตสาหกรรมปี 2020 ที่มีขนาด 1 เมตร 1 เมตร 1 เมตร คำนวณคร่าวๆ พบว่าความสามารถในการรับน้ำหนักอยู่ที่ 20 กิโลกรัม หากโครงสร้างเป็นแบบปูผิว ความสามารถในการรับน้ำหนักจะเพิ่มขึ้นเป็น 40 กิโลกรัม

ตารางตรวจสอบการเสียรูปของโปรไฟล์อลูมิเนียมอย่างรวดเร็ว

ตารางตรวจสอบการเสียรูปอย่างรวดเร็วของโปรไฟล์อลูมิเนียมส่วนใหญ่ใช้เพื่ออธิบายปริมาณการเสียรูปที่เกิดขึ้นจากโปรไฟล์อลูมิเนียมที่มีข้อกำหนดแตกต่างกันภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอกภายใต้วิธีการยึดตรึงที่แตกต่างกัน ปริมาณการเสียรูปนี้สามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงตัวเลขสำหรับคุณสมบัติทางกายภาพของโครงโปรไฟล์อลูมิเนียม นักออกแบบสามารถใช้รูปต่อไปนี้เพื่อคำนวณการเสียรูปของโปรไฟล์อลูมิเนียมที่มีข้อกำหนดแตกต่างกันในสถานะที่แตกต่างกันได้อย่างรวดเร็ว

ช่วงความคลาดเคลื่อนของขนาดโปรไฟล์อลูมิเนียม

ช่วงความคลาดเคลื่อนของแรงบิดของโปรไฟล์อลูมิเนียม

ความคลาดเคลื่อนของเส้นตรงตามขวางของโปรไฟล์อลูมิเนียม

ความคลาดเคลื่อนของเส้นตรงตามยาวของโปรไฟล์อลูมิเนียม

ความคลาดเคลื่อนของมุมโปรไฟล์อลูมิเนียม

ข้างต้น เราได้ระบุช่วงความคลาดเคลื่อนของขนาดมาตรฐานของโปรไฟล์อลูมิเนียมไว้อย่างละเอียด พร้อมทั้งให้ข้อมูลโดยละเอียด ซึ่งเราสามารถใช้เป็นพื้นฐานในการพิจารณาว่าโปรไฟล์อลูมิเนียมเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการรับรองหรือไม่ สำหรับวิธีการตรวจสอบ โปรดดูแผนผังด้านล่าง

แก้ไขโดย May Jiang จาก MAT Aluminum