FRP квадратните тръби са пултрузионни кухи сечения. В сравнение с кръгла тръба със същата външна ширина те понасят по-голям огъващ товар (съдържат и повече материал), лесно се свързват към плоски плочи и се подреждат компактно. Това ръководство дава характеристики на сечението за първоначално оразмеряване, решена проверка на провисването и практиките за връзки, които избягват обичайните проблеми.
Характеристики на сечението (изчислени)
Стойностите по-долу са изчислени от геометрията за квадратно кухо сечение с остри ъгли и плътност 1.9 g/cm³. Реалните пултрузионни тръби имат закръглени ъгли, а плътността зависи от съдържанието на стъкло, така че приемете тези числа за първоначално оразмеряване и използвайте стойностите от каталога на доставчика за окончателния проект. I = инерционен момент на сечението, S = еластичен модул на съпротивление.
| Размер (mm) | Тънка стена (mm) | kg/m | I (cm⁴) | S (cm³) | Дебела стена (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 |
Корекция: по-ранна версия на тази статия съдържаше инерционни моменти, няколко пъти по-ниски от истинските геометрични стойности. Ако сте използвали тези числа за проверка на провисването, повторете я с таблицата по-горе.
Типични свойства на материала
| Свойство (полиестерен пултрузионен профил, по протежение на влакната) | Типичен диапазон | Метод |
|---|---|---|
| Якост на опън | 250–400 MPa | ASTM D638 |
| Модул на опън | 17–25 GPa | ASTM D638 |
| Якост на огъване | 200–350 MPa | ASTM D790 |
| Модул на огъване | 10–17 GPa | ASTM D790 |
| Плътност | 1.8–2.2 g/cm³ | ASTM D792 |
Това са типични диапазони, а не гаранции. Поискайте протокола от изпитвания за точната смола и съдържание на стъкло, които ще купувате.
Решена проверка на провисването
Тръба 50×50×5 mm (I = 30.8 cm⁴), свободно подпряна на отвор 1.5 m, носеща 500 N в средата на отвора, с E = 17 GPa (консервативна стойност):
δ = P·L³ / (48·E·I) = 500 × 1500³ / (48 × 17000 × 307500) = 6.7 mm, срещу типична граница L/200 = 7.5 mm.
Това е оценка само на огъване. FRP се деформира и от срязване, което има значение при къси отвори, и пълзи при продължително натоварване, затова оставете допълнителен запас за постоянните товари и поискайте проверка на проекта от инженер, запознат с FRP. Пултрузионните профили обикновено се проектират с големи коефициенти на сигурност и по стандарт като EN 13706 или ръководството за проектиране на доставчика.
Връзки
- Болтови: използвайте болтове от неръждаема стомана 316 и широки шайби, за да разпределите натоварването на смачкване; пробивайте отвори около 1 mm над размера на болта и спазвайте щедри разстояния до ръба.
- Залепени: шлайфайте, почиствайте и грундирайте повърхността, после използвайте конструктивно епоксидно или полиуретаново лепило; спазвайте времето за втвърдяване на лепилото.
- Рязане и пробиване: използвайте остриета с карбидни накрайници и пробиване на стъпки, за да избегнете прегряване и разслояване; носете маска срещу прах и ръкавици и запечатвайте срязаните краища.
- Топлинно движение: предвидете разширение от около 10–15 × 10−6 на °C при дълги участъци.
Избор на смола
Изофталовият полиестер е подходящ за общи промишлени и външни рамки; винилестерът е за химическа, солена или влажна корозивна среда. Вижте ръководството за избор на смола.
FRP или стомана?
FRP тежи около една четвърт от стоманата и не ръждясва, не провежда електричество и не изисква пребоядисване, но струва повече в началото и е далеч по-малко корав. Печели в корозивни, влажни или чувствителни към електричество места и където теглото ограничава боравенето; стоманата печели там, където доминират коравината, огнеустойчивостта или цената. Повече за компромиса в стъклопластови греди срещу стоманени греди.
Често задавани въпроси
Може ли FRP квадратната тръба да се използва на открито?
Да, с UV-стабилизирана смола и повърхностно було или гелкоут. Задайте винилестер, ако има и химическо или солено въздействие.
Как се държи при пожар?
Стандартният полиестер гори. За нормирана огнеустойчивост задайте огнезабавителни или фенолни системи и необходимия стандартен клас (например ASTM E84).
Може ли да се боядисва?
Да, след шлайфане, почистване и грундиране със съвместим грунд; за повечето употреби повърхностният слой вече осигурява UV защита.
Разгледайте нашите FRP квадратни тръби, кръгли тръби и всички FRP профили.
Изпратете ни вашите изисквания
Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd. (Huizhou, Guangdong) проектира индивидуални пултрузионни форми и произвежда FRP профили по поръчка. Изпратете чертеж, образец или просто опишете приложението и средата — ще ви кажем какво може да се произведе.
Имейл: [email protected] | WhatsApp: +86 189 5198 8522
