Zártszelvény méretek és teherbírás táblázat
A zártszelvény teherbírása nem egyetlen fix szám: a szelvény keresztmetszeti jellemzőin (méret és falvastagság), az acél minőségén (pl. S235, S355), a fesztávon és a megtámasztás módján múlik. Első közelítésként a hajlítási teherbírás a keresztmetszeti modulus (W) és a folyáshatár (fy) szorzatából számítható: M = W × fy. Példa: egy 40×40×3 mm-es S235-ös zártszelvény rugalmas hajlítónyomatéki ellenállása körülbelül 1,2 kNm.
Zártszelvény méret- és teherbírás táblázat
Az alábbi táblázat a leggyakoribb négyzet keresztmetszetű (SHS) melegen hengerelt / hidegen alakított zártszelvények elméleti tömegét, keresztmetszeti területét és keresztmetszeti modulusát (W) tartalmazza. A tömeg 7850 kg/m³ acélsűrűséggel számolt; a valós gyártói táblázatokban a sarok-lekerekítés miatt az értékek pár százalékkal kisebbek lehetnek.
| Méret (mm) | Falvastagság (mm) | Keresztmetszet (cm²) | Tömeg (kg/m) | W (cm³) |
|---|---|---|---|---|
| 20×20 | 2,0 | 1,44 | 1,13 | 0,80 |
| 30×30 | 2,0 | 2,24 | 1,76 | 1,90 |
| 40×40 | 3,0 | 4,44 | 3,49 | 5,10 |
| 50×50 | 3,0 | 5,64 | 4,43 | 8,34 |
| 60×60 | 4,0 | 8,96 | 7,03 | 15,70 |
| 80×80 | 4,0 | 12,16 | 9,55 | 29,30 |
| 100×100 | 4,0 | 15,36 | 12,06 | 47,30 |
| 120×120 | 5,0 | 23,00 | 18,06 | 84,80 |
A táblázat tájékoztató jellegű, tervezéshez a konkrét gyártói adatlapot és a vonatkozó szabvány (EN 10219 / EN 10210) értékeit használd.
Hogyan számítható ki a teherbírás?
A teherbírás alapja a hajlítónyomatéki ellenállás. A négyzet zártszelvény keresztmetszeti modulusa (rugalmas):
- W = (a⁴ − (a − 2t)⁴) / (6a), ahol a a külső oldalhossz, t a falvastagság.
A megengedett hajlítónyomaték rugalmas állapotban: M = W × fy. Az S235 acél folyáshatára fy = 235 N/mm², az S355 esetén 355 N/mm². A tényleges tervezésnél ehhez még biztonsági (parciális) tényezőt kell alkalmazni, a valós teherbírás tehát kisebb.
Példaszámítás
Legyen egy 40×40×3 mm-es S235-ös zártszelvény, W = 5,10 cm³ = 5100 mm³.
- Hajlítónyomaték: M = 5100 mm³ × 235 N/mm² ≈ 1 198 500 Nmm ≈ 1,2 kNm.
- 2 m fesztávú, két végén megtámasztott gerenda, középen ható F koncentrált erő esetén: M = F × L / 4, ebből F = 4M / L = 4 × 1,2 / 2 = 2,4 kN ≈ 240 kg.
Ez a folyáshatárhoz tartozó, biztonsági tényező nélküli, elméleti érték. A valós, megengedett terhelés a biztonsági tényezők, a lehajlás-korlát és a kihajlás miatt jellemzően ennek töredéke.
Mitől függ a valós teherbírás?
- Fesztáv: minél hosszabb, annál kisebb a felvehető teher (a nyomaték a hossz négyzetével arányosan nő megoszló teher esetén).
- Megtámasztás: befogott, két végén megtámasztott vagy konzol elrendezés más eredményt ad.
- Acélminőség: S355 közel 50%-kal nagyobb folyáshatárú, mint az S235.
- Terhelés típusa: koncentrált vagy megoszló, statikus vagy dinamikus.
- Lehajlás: gyakran nem a szilárdság, hanem a megengedett lehajlás (pl. L/200, L/300) a mértékadó.
Teherhordó szerkezethez (terasz, tetőszerkezet, gépészeti tartó) mindig statikus tervezővel méretezz. A fenti számítás önálló szerkezet méretezésére nem elegendő.
Gyakori kérdések (GYIK)
Mennyi egy 40x40x3 zártszelvény teherbírása?
Rugalmas hajlítónyomatéki ellenállása S235 acélból kb. 1,2 kNm. 2 m-es, két végén megtámasztott gerendaként, középen kb. 240 kg-os erőt bír el biztonsági tényező nélkül; a méretezéshez alkalmazott biztonsággal ennél lényegesen kevesebbet.
Hogyan számolom ki egy zártszelvény tömegét?
Tömeg/m = keresztmetszeti terület × 7850 kg/m³. Négyzet szelvénynél a terület kb. 4 × t × (a − t), ahol a az oldalhossz, t a falvastagság.
Melyik erősebb: S235 vagy S355?
Az S355 erősebb, folyáshatára 355 N/mm² a 235-tel szemben, azaz azonos méret mellett kb. 50%-kal nagyobb hajlítási teherbírást tesz lehetővé.
Elég a táblázat a szerkezet tervezéséhez?
Nem. A táblázat és a képletek tájékoztató jellegűek. Teherhordó szerkezet méretezéséhez mindig kérj szakértő statikust és a hatályos szabványok szerinti számítást.