Vše o zatížení kanálu

Kanál je oblíbený typ válcovaného kovu, který se aktivně používá ve stavebnictví. Rozdíl mezi profilem a ostatními variacemi kovového sortimentu je speciální tvar průřezu ve tvaru písmene P. Průměrná tloušťka stěny hotového výrobku se pohybuje od 0,4 do 1,5 cm a výška může dosáhnout 5–40 cm.

Klíčovým úkolem žlabu je vnímání zatížení s jejich následným rozložením, aby byla zajištěna stabilita a životnost konstrukce, ve které je použit. Během provozu je jedním z nejběžnějších typů deformací průhyb, k němuž dochází u profilu nejčastěji. Toto však není jediný typ mechanického namáhání, kterému ocelový prvek čelí.

Mezi další zatížení patří dovolené a kritické ohyby. Nejprve dochází k plastické deformaci výrobku a následně k destrukci. Při navrhování kovových rámů provádějí inženýři speciální výpočty, ve kterých samostatně určují nosnost budovy, konstrukce a prvku, což umožňuje vybrat optimální průřez. Pro úspěšné výpočty používají návrháři následující data:

• normativní zatížení, které dopadá na prvek;
• typ kanálu;
• délka rozpětí pokrytého prvkem;
• počet kanálů, které jsou umístěny vedle sebe;
• modul pružnosti;
• standardní velikosti.

Kanál je jedním z nejoblíbenějších typů válcovaného kovu, který se používá pro konstrukci ocelových rámů pro různé budovy a konstrukce. Materiál pracuje převážně v tahu nebo průhybu. Výrobci vyrábějí různé profily s upravenými rozměry průřezu a jakostí oceli, což ovlivňuje únosnost prvků. Jinými slovy, typ válcovaného výrobku určuje, jaký druh zatížení může odolat, a pro kanály 10, 12, 20, 14, 16, 18 a další varianty se hodnota maximálního zatížení bude lišit.

Nejoblíbenější jsou následující třídy žlabů od 8 do 20, které vykazují maximální nosnost díky efektivní konfiguraci průřezu. Prvky jsou rozděleny do dvou skupin: P - s rovnoběžnými hranami, Y - se sklonem polic. Geometrické parametry značek se bez ohledu na skupinu shodují, rozdíl spočívá pouze v úhlu sklonu čel a poloměru jejich zaoblení.

Používá se především k vyztužení ocelových konstrukcí, které jsou uvnitř budovy nebo konstrukce. Pro výrobu takových prvků se používají klidné nebo poloklidné uhlíkové oceli, které zajišťují vysokou svařitelnost kanálů. Výrobek má malou bezpečnostní rezervu, takže dobře drží zatížení a nedeformuje se.

Díky vylepšenému průřezu má zvýšenou bezpečnostní rezervu, takže ji konstruktéři často volí. Je žádaný jak ve stavebnictví, tak ve strojírenství a obráběcím průmyslu.

Horizontální položení kanálu vede k potřebě vypočítat zatížení. Nejprve musíte začít s návrhovým výkresem. V odporovém materiálu se při vytváření diagramu zatížení rozlišují následující typy nosníků.

• Jednopolové s podpěrou závěsu. Nejjednodušší schéma, ve kterém jsou zatížení rozložena rovnoměrně. Jako příklad můžeme uvést profil, který se používá při konstrukci mezipodlažních podlah.
• Konzolový nosník. Od předchozího se liší pevně pevným koncem, jehož poloha se nemění bez ohledu na druhy zatížení. V tomto případě jsou zatížení také rozložena rovnoměrně. Obvykle se tyto typy upevňovacích nosníků používají pro zařízení hledí.
• Kloubové s konzolou. V tomto případě nejsou závěsy umístěny pod konci nosníku, ale v určitých vzdálenostech, což vede k nerovnoměrnému rozložení zatížení.

Schémata nosníků se stejnými možnostmi podpory jsou také zvažována samostatně, ve kterých se berou v úvahu koncentrované zatížení na metr. Při vytváření schématu je nutné prostudovat sortiment, který ukazuje hlavní parametry prvku.

Třetí krok zahrnuje sběr nákladů. Existují dva typy zatížení.

• Dočasný. Navíc se dělí na krátkodobé a dlouhodobé. První zahrnují zatížení větrem a sněhem a hmotnost lidí. Druhá kategorie zahrnuje dopad dočasných přepážek nebo vrstvy vody.
• Trvalý. Zde je nutné vzít v úvahu hmotnost samotného prvku a konstrukcí, které na něm spočívají v rámu nebo uzlu.
• Speciální. Představují zatížení, která vznikají v nepředvídaných situacích. Mohlo by se jednat o dopad exploze nebo seismické aktivity v oblasti.

Po určení všech parametrů a sestavení diagramu můžete přistoupit k výpočtu pomocí matematických vzorců ze společného podniku kovových konstrukcí. Výpočet kanálu znamená kontrolu jeho pevnosti, průhybu a dalších podmínek. Pokud ne, jejich průřez prvku se zvětší, pokud konstrukce neprojde, nebo se zmenší, pokud je velká rezerva.

Návrh mezipodlažních nebo střešních stropů, nosných kovových konstrukcí vyžaduje kromě základního výpočtu zatížení dodatečné výpočty pro stanovení tuhosti výrobku. Podle podmínek společného podniku by hodnota průhybu neměla překročit přípustné hodnoty uvedené v tabulce normativního dokumentu v souladu se značkou kanálu.

Kontrola tuhosti je předpokladem pro návrh. Uveďte fáze výpočtu.

• Nejprve se shromažďuje distribuovaná zátěž, která působí na kanál.
• Dále je ze sortimentu převzat moment setrvačnosti kanálu vybrané značky.
• Třetí fáze zahrnuje určení hodnoty relativního průhybu produktu pomocí vzorce: f / L = M ∙ L / (10 ∙ Е ∙ Ix) ≤ [f / L]. Lze jej nalézt i ve společném podniku kovových konstrukcí.
• Poté se vypočítá moment odporu kanálu. Jedná se o ohybový moment, který je určen vzorcem: M = q ∙ L2 / 8.
• Posledním bodem je definice relativní výchylky podle vzorce: f/L.

Když jsou všechny výpočty hotové, zbývá porovnat výsledný průhyb se standardní hodnotou podle odpovídajícího SP. Pokud je podmínka splněna, je vybraná značka kanálu považována za relevantní. V opačném případě, pokud je hodnota mnohem vyšší, je vybrán větší profil.