Төрт бурчтук түтүктөрдүн негизги өзгөчөлүктөрү жана идеалдуу колдонулуштары кандай?

Төрт бурчтуу түтүктөрдүн конструкциялык прочность жана механикалык өзгөчөлүктөрү

Механикалык өзгөчөлүктөр: төрт бурчтуу болот түтүктөрдүн прочность, узак устуруктуулугу жана катуулугу

Төрт бурчтук түтүктөр неге структуралуу прочностьга ээ? Бул алардын формасынын эффективдүүлүгү менен байланыштуу. Куту түрүндөгү формасы бүт структурага бойлоп күч түшүрүлүшүн бирдей таратат, ошондуктан мындай түтүктөр күчтүү басымга чыдап турат. ASTM стандарты боюнча С сорттук болот үчүн чейинки чегинин прочность күчү 50 ksi чейин жетет. Чын аткарууда мындай катуулук абдан маанилүү, анткени ал күчтүү жүк астында нерселерди түз барганын же бүрмөлөнүшүн алдын алат. Сыноо натыйжалары төрт бурчтук түтүктөр убакыт өткөн сайын жакшыраак кармап турат экен. 2024-жылдын Эң соңку Структуралык болот докладында белгиленгендей, кайталанган күч түшүрүлүшүнө чыдактуулугу дөңгөлөк түтүктөргө салыштырмалуу 15-ден 20 пайызга чейин жогору. Дагы бир артыкчылык - түтүктүн бардык бөлүгүндө туруктуу калындыктагы стенкалар. Бул биркелемдүүлүк түтүктүн башка түрлөрүндө көп учурда пайда болгон жерлердин (сварка тигүүлөрүнүн) бабын жоят.

Окшош шарттарда колонналык жана латералдык күч төтөөгө мүмкүнчүлүк бериши

Төрт бурчтуу күрөң көптөгөн жебе түрлөрүн төтөөгө мүмкүнчүлүк берет, тактикалык компрессияда 1,200 кН/м² чейин (Tak & Iqbal, 2021). Симметриялуу арматура аркылуу I-колонналардын салмагына салыштырмалуу латералдык жүк төтөөгө 30–40% арттырат. Бул күн туташтыруу түзүлүшүн колдонуу менен курулушта колдонулат:

• төрт жагынан бурчтуу күч төтөөгө каршы тургунчулук
• 6м чейинки аралыктарда бирдей деформациялык сипаттоолор
• Момент каршы тургун системалар менен үйлөшүмдүлүк

Башкалар менен салыштыруу: туруктуулук жана салмакка каршы төтөөгө мүмкүнчүлүктөрдүн артыкчылыгы

Бардыгы чыныгында компрессияда жакшы болсо да, төрт бурчтуу профилдердин бириктирилген жүктөө шарттарында салмакка каршы төтөөгө мүмкүнчүлүктөр 18% жогору (1-таблицаны караңыз). Тик бурчтуу күрөңдөр 3:1 артык болгондо стабилдуулугун жоготот. Төрт бурчтуу күрөңдүн негизги артыкчылыктары:

Электрик үзгүчтүүлүк	Квадраттык түбүн	Тегерек түтүк	Төртбürттүк туба
Кесүүгө каршы тургунчулук	96 МПа	72 МПа	84 Мпа
Туташтыруу пункттары	4	1	2
Жасоо баасы	$28/м	$35/м	$31/м

Ичкини билип түзүү: төрт бурчтуу конструкциялык түтүктөрдү колдонуу менен жогорку имараттардын тиргизгили

Бурж Альмасар долбоору (2023-жыл) конструкцияда төрт бурчтуу түтүктөрдү колдонуунун бир нече артыкчылыктарын көрсөттү. Аларга кирет:

• имараттын тиргизги 15% жеңилдеди
• бөлүктөрдүн өзүнө таандык бөлүштүрүлүшү 4 сааттык өртөн коргоо рейтингин берди
• стандартташтырылган болттуу туташтыруулар 6 метрден жогорку конструкцияларды куруунун убактысын 8% кыскартты.

Төрт бурчтуу түтүктөр жана алардын колдонулушу боюнча жалпы суроолор

Төрт бурчтуу түтүктөр үчүн колдонулуучу жалпы материалдар кандай, алардын касиеттери кандай?

Төрт бурчтуу түтүктөрдүн иштөө мүмкүнчүлүгү тандалган материалга көп байланыштуу. Күч жана баасынын тиимдүүлүгү үчүн карбонон чыныктыруучу болот кенен колдонулат. Салмагы жеңил, коррозияга туруштуу материал катары 6061-Т6 алюминий колдонулат. Гальваникаланган болоттун сыртында күрөңдүкке каршы кургак кабык пайда кылат, анткени ал сырткы иш-чаралар үчүн ылайыктуу.

Төгүлмө же тик бурчтук түтүктөргө салыштырмалуу төрт бурчтуу түтүктөр структуралык колдонуу үчүн эмнеге артыкчылык берилет?

Төрт бурчтуу түтүктөр салмак жана бекемдиктин ортосунда тең салмактуулук сактайт жана төгүлмө түтүктөргө салыштырмалуу комбинирленген жүктөө шарттарында салмакка карата бекемдиктин 18% артык болот. Бирдей калындыктагы кабырғалары жок болгондуктан, бузулуш жерлерин азайтат жана туруктуулукту арттырат.

Ар кандай түрдөгү күч түшкөндө төрт бурчтуу түтүктөрдүн жүктү төгүү мүмкүнчүлүгү канча?

Квадраттык профиль осьтүү басымда 1,200 кН/м² чейинки жүк жана салмактын эквиваленттүү чоңдугунда I-профилге караганда жанынан 30-40% артык жүк көтөрө алат.

Квадрат профилдерде югүрмө токтун пайдалануунун артыкчылыктары кандай?

Югүрмө ток, мисалы ASTM A500 Grade C, чейинки чейинки 50 ksi чейинки берүучү күчкө ээ, мүзгүндүккө, бүрмөлөнүүгө жана чаргалоого каршы турууга мүмкүнчүлүк берет.

Квадрат профилдерди даярлоодо кандай материалдар көп пайдаланылат?

Пайдаланылган материалдарга көмүртектүү болот, 6061-T6 алюминий, 304 нержавеюшчая болот жана цинктелген болот кирет, алар күч, салмак жана айлана теги шарттардын талаптарына ылайык тандалат.

Квадрат профилдердин даярдоосундагы негизги материалдар жана коррозияга каршы турушчулуу

Негизги материалдар: Көмүртектүү болот, 6061-T6 алюминий, 304 нержавеюшчая болот жана цинктелген болот

Квадрат түтүктүн өндүрүшү үчүн материалдарды тандашканда, конструкциялык иште күч жана арзан баасы үчүн көмүртек токуну көбүрөөк тандалат. 6061-Т6 алюминий жеңилдик жана коррозияга туруктуулугун берет, жүрүп туруучу техника жана учак бөлүктөрүнө тиешелүү колдонулат. 304 нержавеющая болот суу-булуттуу же химиялык ортодо узак убакыт эстей турган коррозияга туруктуу. Цинк менен капталган гальванизделген болот ортодо коррозияга каршы турайт жана химиялык ортодо пайдалануу мүддөтүн узартат.

Материалдык маркалар жана тандалышы: Көмүртек токуну жана алюминий ириди менен таанышуу

Материалды тандашканда колдонуу шарттары негизги болуп саналат. Жогорку басым аймагында, 40–50 ksi аралыгындагы агым чегине ээ болгон конструкциялык көмүртектүү болоттор, ASTM A500 сыяктуу, эң жакшы натыйжаларды берет. Салмагын жеңилдетүү жана коррозияга туруштуулукту талап кылуучу колдонуулар үчүн 6061-T6 алюминий тандалат, бирок анын баасы жогору. Сырткы аймактар үчүн сырткы тозууга каршы коргоо жана узун пайдалануу мүддөтүн камсыз кылуу үчүн, баштапкы чыгымдар жогору болсо да, цинк менен капталган болоттор теренчилей тандалат.

Сырткы жана катуу шарттар үчүн коррозияга туруштуулук жана цинк менен каптоонун артыкчылыктары

Цинк менен капталган квадрат түтүктөр коррозиялык аймактарда узак мүддөттө чыгымдарды тийиштүү түрдө камсыз кылат, алардын пайдалануу мүддөтү цинк менен капталбаган болотторго салыштырмалуу 4–5 эсе узарып чыгат. Цинк менен капталган сырты ржавчинан коргоп, төзүмдүүлүктү арттырат.

Квадрат түтүктөрдүн индустриялык жана автомобилдик колдонулуштары

Машина рамаларында, индустриялык жабдууларда жана автоматташтыруу системаларында аткарган ролу

Төрт бурчтук көпдүктөр машинелердин рамасын жана өнөр жай курал-жабдыктарын куруу үчүн туруктуу күч түзгүч касиеттери жана орнотуу учурунда тууралуу оңой болгондуктан кеңири пайдаланылат. Бул көпдүктөр күч таасирине каршы туруктуу, андыктан алар машинелердин негизинде жана транспорт каражаттарында колдонууга ылайыктуу. Түз бурчтук курулушу түзүлүштө бөлүктөрдү тууралуу оңойлоштуп, курууну тездетет.

Автомобилдин артыкчылыктары: Шасси системалары жана транспорт каражаттарында коопсуздукту арттыру

Төрт бурчтук көпдүктөр шасси системаларынын беркемдигин камсыз кылуу үчүн маанилүү роль ойнойт жана токтоого түшкөндө коопсуздукту арттырат. Жогорку беркемдүүлүктөгү материалдар, мисалы, ASTM A500 Grade, жарыш машиналарынын керенбеге туруктуулугун жана коопсуздугун арттыру үчүн колдонулат, бул бурчтук бүркөлөөнүн туруктуулугун 30% чейин арттырышы мүмкүн. Төрт бурчтук көпдүктөрдүн тегиз жактары коопсуздукка маанилүү бөлүктөрдү орнотууну жеңилдетет.

Мисал: Электр транспорт каражаттарынын платформаларында юридикалык болбогон төрт бурчтук көпдүктөр

Электромобилдердин жеткен бир ири өндүрүүчү компаниясы жакында аккумулятор корпусунун салмагын 15% кемитүүнү камсыз кылды. Бул үчүн компания кайырмаланган бөлүктөрдү лазер менен кесилген югүрүүчү Ѳзгөлчөлүү болот квадрат түтүктөргө алмаштырды. 2024-жылгы Автомобиль материалдары боюнча Advanced Automotive Materials Review деген булактын маалыматына ылайык, аккумулятордун иштөө мүнөтү арткан жана заряд бир жолу толтурулгандан кийинки жүрүштүн узактыгы 15% га чейин көбөйгөн.

Багыт: Энергия тийиштүү жана электромобилдер платформасы үчүн жеңил алюминий квадрат түтүктөр

Автомобиль конструкцияларында 6061-Т6 алюминий квадрат түтүктөр колдонууга багыт чыгып жатат. Бул түтүктөр транспорттун салмагын эң кеминде 18–25% кемитет, бул түрдүү болоттун түтүктөрүн колдонууга караганда. Бул салма кемитүүсүз бензин тийиштүүлүгүн арттыруу жана электромобилдердин (EVs) жүрүштүн аясын кеңейтүү мүмкүн эмес. Бул тууралуу 2023-жылы Алюминий транспорт тобунун бериши бар.

Контрукциялардын күймө, иштетүү жана түзүлүшүнүн жеңилдиги

Түз сырыктары жана симметриялуу долбоору менен квадрат түтүктөр курчоо процесстерин жеңилдетет жана курулушта так тууралоону камсыз кылат. Бул өзгөчөлүктөр монтаждын убактысын күрсөөтө кыс кылат жана күрдүү бурчтар менен байланыштуу кыйынчылыктарды жок кылат. 6061-T6 алюминий квадрат түтүктөрү CNC фрезердөө тегине ылайык келет, оңой кесүү жана бекитүү мүмкүнчүлүгүн берет.

Стратегия: Жүк, муражайга ылайык квадрат түтүктү тандаңыз

Төрт бурчтук түтүктөрдү тандашканда, атайын колдонуу талаптарына жеткен жана жүк төлөмдөрү, айлана-чөйрө шарттары, анын баасы сыяктуу факторлор башкаруучу ролдо болушу керек. Жыш орун алган материалдарга жогорку жүк көтөрүүчү күчтүү карбонаттуу болот, коррозияга туруктуу 304 нержавеюшчы болот, сыртта колдонуу үчүн гальванизацияланган болот жана салмагы жеңил, коррозияга туруктуу 6061-Т6 алюминий кирет. Ар бир материал берилген талаптарга ылайык келген күч, ээси боло албай турган же салмакты тоскоолдук кылуу сыяктуу уникалдуу артыкчылыктары бар. Оптималдуу вариантты тандаш үчүн бул факторлорду укмуштук менен баалагыла.

Көп берилүүчү суроолор

Төрт бурчтук түтүктөрдү даярлоодо кандай материалдар колдонулат?

Төрт бурчтук күплүктөр көбүнчө карбонаттуу болот, 6061-T6 алюминий, 304 нержавеюшчы болот жана цинк менен капталган болоттон жасалат. Ар бир материал өзүнчө бекемдик, коррозияга туруштуулук же жеңилдик сыяктуу касиеттери менен ар кандай колдонуу үчүн жарык көрүүгө жол берет.

Төрт бурчтук күплүктөр неге бекем конструкциялык күчкө ээ?

Төрт бурчтук күплүктөр алардын куту түрүндөгү формасы аркылуу күчтөнү бүтүндөй түрдө таратканы үчөн атайын бекем болот. Бул форма кайталанган кереге циклдери жардамында басымды төтөп турат жана цилиндрик күплүктөргө салыштырмалуу каржылууга туруштуу болот. Конструкциянын бардык бөлүгүндө бирдей калындыктагы кабыргалар бар, бул эң тийиштүү жерлердин болбошун камсыз кылат жана алардын узак мөөрдүүлүгүн көбөйтөт.

Төрт бурчтук күплүктөр дөңгөлөк жана тик бурчтук күплүктөргө салыштырмалуу кандай?

Төрт бурчтук профилдүү түтүктөр башка түрдүү түтүктөргө караганда 18% артык прочность/салмак катышына ээ, ал эми даражасы түз сызыктуу болгондо дөңгөлөк түтүктөр жакшыраак. Тик бурчтуктун формасындагы түтүктөр 3:1 ар көп болсо төрт бурчтуктун формасындагы түтүктөргө караганда туруктуу болбосо болот, ошондуктан төрт бурчтуктун формасындагы түтүктөр көп түрдүү конструкциялык колдонууларда артыкчылыктуу.

Цинктелген төрт бурчтуктун формасындагы түтүктөрдү колдонуунун пайдасы эмне?

Цинктелген болоттун өзүн коргоо үчүн цинк катмары бар, ал коррозияга каршы орточо 72% баяулатат. Бул болоттун иштөө мөөнөтүн 4–5 эсе узартат, цинктелген түтүктөрдү сырткы жана кыйын шарттар үчүн экономикалык таандаштырат.