Tiub segi empat sama FRP ialah keratan berongga pultrusi. Berbanding tiub bulat berlebar luar yang sama, ia menanggung lebih beban lenturan (ia juga mengandungi lebih banyak bahan), mudah disambung pada plat rata dan disusun kemas. Panduan ini memberikan sifat keratan yang boleh digunakan untuk pengukuran awal, semakan pesongan yang diselesaikan, dan amalan sambungan yang mengelakkan masalah lazim.
Sifat keratan (dikira)
Nilai di bawah dikira daripada geometri untuk keratan berongga segi empat sama dengan bucu tajam dan ketumpatan 1.9 g/cm³. Tiub pultrusi sebenar mempunyai jejari bucu dan ketumpatan bergantung pada kandungan kaca, jadi anggap ini sebagai angka pengukuran awal dan gunakan nilai katalog pembekal untuk reka bentuk akhir. I = momen luas kedua, S = modulus keratan kenyal.
| Saiz (mm) | Dinding nipis (mm) | kg/m | I (cm⁴) | S (cm³) | Dinding tebal (mm) | kg/m | I (cm⁴) | S (cm³) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 25 × 25 | 3 | 0.50 | 2.2 | 1.7 | 5 | 0.76 | 2.8 | 2.3 |
| 30 × 30 | 3 | 0.62 | 4.0 | 2.7 | 5 | 0.95 | 5.4 | 3.6 |
| 38 × 38 | 3.5 | 0.92 | 9.7 | 5.1 | 6 | 1.46 | 13.6 | 7.1 |
| 40 × 40 | 3.5 | 0.97 | 11.5 | 5.7 | 6 | 1.55 | 16.2 | 8.1 |
| 50 × 50 | 4 | 1.40 | 26.2 | 10.5 | 8 | 2.55 | 40.9 | 16.4 |
| 60 × 60 | 5 | 2.09 | 55.9 | 18.6 | 8 | 3.16 | 76.8 | 25.6 |
| 75 × 75 | 5 | 2.66 | 114.9 | 30.6 | 10 | 4.94 | 187.4 | 50.0 |
| 80 × 80 | 5 | 2.85 | 141.2 | 35.3 | 10 | 5.32 | 233.3 | 58.3 |
| 100 × 100 | 6 | 4.29 | 333.6 | 66.7 | 12 | 8.03 | 555.3 | 111.1 |
| 120 × 120 | 8 | 6.81 | 753.1 | 125.5 | 12 | 9.85 | 1020.2 | 170.0 |
| 150 × 150 | 10 | 10.64 | 1838.7 | 245.2 | 15 | 15.39 | 2490.8 | 332.1 |
Pembetulan: versi terdahulu artikel ini menyenaraikan momen inersia beberapa kali lebih rendah daripada nilai geometri sebenar. Jika anda menggunakan angka itu untuk semakan pesongan, ulang semula dengan jadual di atas.
Sifat bahan lazim
| Sifat (profil pultrusi poliester, sepanjang gentian) | Julat lazim | Kaedah |
|---|---|---|
| Kekuatan tegangan | 250–400 MPa | ASTM D638 |
| Modulus tegangan | 17–25 GPa | ASTM D638 |
| Kekuatan lenturan | 200–350 MPa | ASTM D790 |
| Modulus lenturan | 10–17 GPa | ASTM D790 |
| Ketumpatan | 1.8–2.2 g/cm³ | ASTM D792 |
Ini ialah julat lazim, bukan jaminan. Minta laporan ujian untuk resin dan kandungan kaca tepat yang akan anda beli.
Semakan pesongan yang diselesaikan
Tiub 50×50×5 mm (I = 30.8 cm⁴), disokong mudah merentas 1.5 m, menanggung 500 N di tengah rentang, dengan E = 17 GPa (nilai konservatif):
δ = P·L³ / (48·E·I) = 500 × 1500³ / (48 × 17000 × 307500) = 6.7 mm, berbanding had lazim L/200 = 7.5 mm.
Ini anggaran lenturan sahaja. FRP juga melendut akibat ricih, yang penting pada rentang pendek, dan ia merayap di bawah beban berterusan, jadi sediakan margin tambahan untuk beban kekal dan minta jurutera yang biasa dengan FRP mengesahkan reka bentuk. Profil pultrusi biasanya direka dengan faktor keselamatan yang murah hati dan mengikut piawaian seperti EN 13706 atau manual reka bentuk pembekal.
Sambungan
- Dibolt: gunakan bolt keluli tahan karat 316 dan pencuci lebar untuk menyebarkan beban galas; gerudi lubang kira-kira 1 mm lebih besar daripada saiz bolt dan kekalkan jarak tepi yang murah hati.
- Dilekat: ampelas, bersihkan dan prima permukaan, kemudian gunakan pelekat epoksi atau poliuretana struktur; ikut masa pengawetan pelekat.
- Memotong dan menggerudi: gunakan bilah berhujung karbida dan gerudi berperingkat untuk mengelakkan panas berlebihan dan delaminasi; pakai topeng debu dan sarung tangan, dan meteraikan tepi potongan.
- Pergerakan haba: ambil kira kira-kira 10–15 × 10−6 per °C pengembangan pada larian panjang.
Memilih resin
Poliester isoftalik sesuai untuk rangka industri am dan luar; vinil ester untuk perkhidmatan kimia, masin atau basah mengakis. Lihat panduan pemilihan resin.
FRP atau keluli?
FRP kira-kira satu perempat berat keluli dan tidak berkarat, mengalirkan elektrik atau memerlukan pengecatan semula, tetapi ia lebih mahal di awal dan jauh kurang kaku. Ia menang di tempat mengakis, basah atau peka elektrik dan di mana berat menghadkan pengendalian; keluli menang di mana kekakuan, penarafan api atau kos mendominasi. Lebih lanjut tentang kompromi ini dalam rasuk gentian kaca lwn keluli.
Soalan lazim
Bolehkah tiub segi empat sama FRP digunakan di luar?
Ya, dengan resin distabilkan UV dan tabir permukaan atau gelcoat. Tentukan vinil ester jika terdapat juga pendedahan kimia atau masin.
Bagaimana kelakuannya dalam api?
Poliester piawai terbakar. Untuk kerja bertaraf api, tentukan sistem kalis api atau fenolik dan kelas piawai yang anda perlukan (contohnya ASTM E84).
Bolehkah ia dicat?
Ya selepas diampelas, dibersihkan dan diprima dengan primer yang serasi; untuk kebanyakan kegunaan lapisan permukaan sudah memberikan perlindungan UV.
Layari tiub segi empat sama FRP, tiub bulat dan semua profil FRP kami.
Hantarkan keperluan anda kepada kami
Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd. (Huizhou, Guangdong) mereka bentuk acuan pultrusinya sendiri dan membuat profil FRP tersuai. Hantarkan lukisan, sampel, atau huraikan kegunaan dan persekitarannya, dan kami akan memaklumkan bagaimana ia boleh dibuat.
E-mel: [email protected] | WhatsApp: +86 189 5198 8522
