Tiub Segi Empat FRP: Sifat Keratan dan Semakan Pesongan

Jawapan ringkas. Tiub segi empat sama dipilih apabila anda memerlukan anggota rangka yang kaku, tidak mengalirkan elektrik dan kalis kakisan yang boleh dibolt atau dilekat pada permukaan rata. Tentukan saiznya mengikut pesongan dahulu: dengan modulus kira-kira sepersepuluh keluli, kekakuan, bukan kekuatan, biasanya menentukan.

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.

Tiub segi empat sama gentian kaca berwarna kuning, kelabu, hitam dan merah
Tiub segi empat sama FRP pultrusi.

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

Profil FRP Berkaitan

Dapatkan Sebut Harga & Penyelesaian

Beritahu kami aplikasi, saiz profil dan anggaran kuantiti — pasukan kami akan membalas dalam 24 jam.

Lampirkan fail (lukisan CAD/reka bentuk, dokumen Office/OpenOffice, helaian spesifikasi atau foto — pilihan, sehingga 300MB keseluruhan)

Bersedia untuk membincangkan projek FRP anda?

Beritahu kami spesifikasi anda — pasukan kami membalas dengan sebut harga dalam 24 jam.