Расчет нагрузки на профильную трубу калькулятор. Расчет трубы профильной


    Расчет нагрузки на профильную трубу калькулятор

    Используя профильную трубу для создания несущих конструкций, в обязательном порядке должны выполняться расчеты на изгиб. Такой вид трубного проката применяется в промышленном, коммерческом и частном строительстве. Из него изготавливают навесы, всевозможные каркасные и лестничные конструкции, фермы, стеллажи, козырьки, тепличные сооружения, элементы кровельной системы, беседки. Поэтому без правильных и тщательных расчетов никак не обойтись. Превышение допустимого давления приведет к деформации или разрыву изделия в месте сгибания профтрубы.

    Схема 1

    Используя методы расчета нагрузок на профильную трубу, можно:

    • сохранить первоначальную форму изделий;
    • придать конструкции повышенной прочности;
    • увеличить период эксплуатации;
    • минимизировать расходы на материале;
    • избежать негативных разрушительных последствий.

    Какая нагрузка действует на профтрубу?

    Важным критерием, который учитывается при подсчетах, является время воздействия и тип нагрузок. Данные показатели регламентированы СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Различают силу давления:

    • Постоянные, когда масса и воздействующая сила не меняются на протяжении длительного временного периода. Воздействия создаются элементами здания (несущими и ограждающими конструкциями), грунтами, гидростатическим давлением.
    • Длительные. Временные перегородки из ГКЛ, стационарное оборудование, складируемые материалы, а также как результат изменения влажности или усадки.
    • Кратковременные. Оборудование, вес людей и транспортных средств, климатические, создаваемые снегом, ветром, перепадами температур, обледенением.
    • Особые. Сейсмические и взрывные воздействия, влекущие изменения структуры грунта, результат столкновения транспортных средств и обусловленные пожаром.

    В Своде правил представлены формулы для подсчета, таблицы и схемы по каждому типу нагрузок. Также берется в учет реалистичное сочетание все типов давления.

    Показатели массы и нагрузки на изгиб

    При расчете профильной трубы: масса и изгиб являются основными показателями. Знать вес погонного метра проката нужно, чтобы не ошибиться в прочностных значениях создаваемой конструкции. Метод определения направлен на подбор оптимального сечения трубного проката при разной его длине. Наглядный пример соотношений этих двух показателей представлен в таблицах ниже.

    Табл.№1. Значения для изделий квадратного сечения:

    Табл. №2. Значения для изделий прямоугольного сечения:

    Методы и формулы для вычисления

    Чтобы рассчитать прочность трубы профильной на изгиб необходимо определить максимальное напряжение на ту либо иную точку конструкции. Каждый вид материала, из которого изготавливается прокатная продукция, обладает индивидуальным показателем напряжения и точкой сопротивления. В учет берутся следующие параметры: вид проката, сечение, толщина стенки, общие характеристики. Владея такими данными, можно предположить, какие будут последствия от воздействия различных факторов, в том числе окружающей среды. При давлении на поперечную часть профтрубы напряжение создается даже в точках, которые удалены от нейтральной оси.

    Получить данные можно разными способами:

    • Берутся готовые показатели из строительных справочников и подставляются в формулу. Такие действия предусматривают выбор трубного проката в соответствии с указанными характеристиками, что позволяет делать самые точные подсчеты прогиба. ГОСТ 8639-82 (для изделий квадратного сечения) и ГОСТ 8645-68 (прямоугольного) регламентированы: момент инерции трубы (I), длину пролета (L), нагрузку (Q), модуль упругости в соответствии СНиП. Схемы вычислений индивидуальные и для каждого случая подбирается формула.
    • Самостоятельно рассчитывается прочность на изгиб. В данном случае применим Закон Гука, который выражается формулой: Pизг = M/W, где Pизг — величина прочностного предела, M — изгибающий момент; W — сопротивление. Такие вычисления требуют дополнений: учитываются характеристики исходного материала, давления и т.д.
    • При помощи калькулятора. В специальную расчетную таблицу вносятся исходные данные — длина пролета, нормативная и расчетная нагрузка, Fmax,количество изделий, расчетное сопротивление, параметры. После нажатия на клавишу «Рассчитать» выдается готовый результат.

    Не стоит выполнять расчеты самостоятельно. Нужно уметь пользоваться ГОСТами, СНиПами и владеть сложной специфической техникой — сопроматом. При малейших неточностях в подсчетах не избежать серьезных последствий.

    Проще применить один из калькуляторов для расчета нагрузки на профильную трубу:

    http://www.rsi-llc.ru/calculator/http://svoydomtoday.ru/building-onlayn-calculators/336-rschet-kvadratnoy-trubi-na-progib-i-izgib.htmlhttps://trubanet.ru/onlajjn-kalkulyatory/raschet-balok-iz-trub-na-izgib.html

    Также полезно будет просмотреть видео:

     

    viascio.ru

    Максимальная нагрузка на профильную трубу: способы расчета

    Выбирая профильную трубу, необходимо особое внимание уделять её параметрам и учитывать какую нагрузку выдержит профильная труба.

    Эти трубы используются, в качестве каркасов для различных сооружений, поэтому подбирать изделия необходимо максимально ответственно.

    Преимущества профильных труб заключается в их:

    • легкости;
    • надежности;
    • устойчивости к нагрузкам;
    • простоте монтажа.

    Нагрузка, действующая на профильную трубу

    Здание из профильной трубы

    Если планируется изготовить беседку или теплицу, то серьезно задумываться о нагрузках не стоит, так как такие конструкции не подвержены воздействию серьезных сил. А вот если изготавливается навес, козырек, каркас для более серьезного сооружения – то здесь просто необходимы обстоятельные рассчеты.

    Профильные трубы устойчивы к деформации, но и у них есть предел. Если нагрузка будет соответствовать норме, то изделие, под действием груза, например, мокрого снега, может согнуться. Если снег удалить, то труба примет свою исходную форму. В том случае, когда допустимая нагрузка превышена, труба не восстановит форму. Это в лучшем случае, в худшем – она просто разорвется.

    При выборе профильной трубы, таким образом, необходимо учитывать:размеры;

    • сечение. Как правило, используются прямоугольные трубы и трубы с квадратным сечением;
    • напряжение каркаса из труб;
    • прочность материала;
    • вероятные нагрузки, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации.

    Классификация нагрузок

    Одним из критериев классификации является время воздействия нагрузок. Виды таких нагрузок установлены СП 20.13330.2011. И они таковы:

    • постоянные. То есть, не меняется ни вес, ни такой показатель, как давление, в течение достаточно долгого времени. Пример постоянной нагрузки: вес и давление элементов здания;
    • временные, но длительные. Например, вес перегородок из ДСП;
    • кратковременные. Это именно о том, о чем шла речь выше: о снеге, ветре и других природных явлениях;
    • особые. Например, нагрузки от взрывов и ударов машин.

    Каркас от здания после взрыва ядерной бомбы

    Таким образом, если на территории домовладения сооружается навес, то нужно учитывать ряд нагрузок:

    • от снега и ветра;
    • от возможных столкновений с авто.

    На территориях, где бывают периодически землетрясения, нельзя не учитывать данный фактор. На таких территориях конструкции должны быть максимально прочными.

    Расчетные схемы

    Расчетные схемы учитывают не только виды нагрузок, но и то, каким образом нагрузка распределяется по конструкции. Например, опоры могут испытывать более серьезные нагрузки, а поперечные дополнительные элементы – небольшие.

    Максимальные нагрузки

    Чтобы понять, какие максимальные нагрузки установлены для труб, необходимо изучить следующие таблицы.

    Таблица 1. Нагрузка для профильной трубы квадратного сечения

    Размеры профиля, мм Максимальная нагрузка, кг с учетом длины пролета
    1 метр 2 метра 3 метра 4 метра 5 метров 6 метров
    Труба 40х40х2 709 173 72 35 16 5
    Труба 40х40х3 949 231 96 46 21 6
    Труба 50х50х2 1165 286 120 61 31 14
    Труба 50х50х3 1615 396 167 84 43 19
    Труба 60х60х2 1714 422 180 93 50 26
    Труба 60х60х3 2393 589 250 129 69 35
    Труба 80х80х3 4492 1110 478 252 144 82
    Труба 100х100х3 7473 1851 803 430 253 152
    Труба 100х100х4 9217 2283 990 529 310 185
    Труба 120х120х4 13726 3339 1484 801 478 296
    Труба 140х140х4 19062 4736 2069 1125 679 429

    Таблица 2. Нагрузка для профильной трубы прямоугольного сечения (рассчитывается по большей стороне)

    Размеры профиля, мм Максимальная нагрузка, кг с учетом длины пролета
    1 метр 2 метра 3 метра 4 метра 5 метров 6 метров
    Труба 50х25х2 684 167 69 34 16 6
    Труба 60х40х3 1255 308 130 66 35 17
    Труба 80х40х2 1911 471 202 105 58 31
    Труба 80х40х3 2672 658 281 146 81 43
    Труба 80х60х3 3583 884 380 199 112 62
    Труба 100х50х4 5489 1357 585 309 176 101
    Труба 120х80х3 7854 1947 846 455 269 164

    Указаны максимальные нагрузки, в результате которых не произойдет разрыва трубы. Элемент конструкции согнется и, в дальнейшем, не примет изначальной формы. Если же максимальная нагрузка на профильную трубу будет превышена, то тогда уже случится разрыв.

    Методы расчета нагрузки

    Используются следующие методы:

    • при помощи разработанных таблиц;
    • использование физических формул;
    • расчет при помощи специального калькулятора.

    Чтобы рассчитать нагрузку при помощи таблиц, необходимо составить характеристики фактически имеющейся трубы с теми, характеристиками, которые имеются в таблице.Если расчет нагрузки на профильную трубу ведется при помощи формул, то, в основном, используется такая формула: Ризг= M/W. Изгибающий момент делится на сопротивление.

    Существуют и специальные калькуляторы, разработанные специалистами. Однако пользоваться такими калькуляторами можно только в том случае, если они размещены на надежных интернет-сайтах или переданы в пользование компетентными лицами, которые хорошо разбираются в нагрузках на профильные трубы.

    Следует подчеркнуть: не стоит делать расчеты самостоятельно. Во-первых, для правильного проведения расчетов, необходимо знать ГОСТы и сопромат. Во-вторых, малейший просчет может привести к серьезным последствиям.

    Таким образом, расчет нагрузки на трубы – это очень важная процедура. Пренебрежение ей может повлечь серьезные последствия:

    • разрушение конструкции, здания;
    • наличие пострадавших и жертв.

    В новостях, иногда, можно увидеть сюжеты о том, что где-то обрушилась крыша здания или его иные элементы. Такие ситуации, чаще всего, складываются из-за того, что в расчетах были допущены ошибки.

    glawtruba.ru

    видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности изделий, как рассчитать вес, нагрузку, на прогиб, калькулятор, цена, фото

    Как узнать, сколько весит погонный метр квадратной или прямоугольной трубы? Как выполнить расчет нагрузки на профильную трубу известного размера? Давайте попробуем найти максимально простые ответы на эти вопросы.

    Началу строительства должны предшествовать точные расчеты.

    Началу строительства должны предшествовать точные расчеты.

    Зачем это нужно

    Зачем знать массу погонного метра профильного изделия?

    Основных мотива два.

    1. При сооружении металлоконструкций одни элементы давят на другие собственным весом наряду с полезной нагрузкой. Скажем, каркас перегородки в промышленном здании создает нагрузку на балки, ферма моста — на колонны и так далее. Эту нагрузку нужно учитывать при расчете прочности конструкций.
    2. Кроме того, прокат на металлобазах продается не метражом, а на вес, и его цена указывается за тонну. Чтобы пересчитать погонаж, рассчитанный при создании проекта, в заветные тонны, необходимо знать, сколь весит метр при том или ином сечении и толщине стенки.

    Уточним: от марки стали точная масса тоже, разумеется, зависит; однако разница между разными марками настолько мала, что действующие ГОСТ ей пренебрегают.Плотность стали берется равной 7,85 т/м3.

    Когда нужен расчет на прогиб? Попробуем объяснить на примере.

    Представьте себе, что вы хотите соорудить в своем коттедже балкон с каркасом из профтрубы. Вылет балкона вам известен, предполагаемая нагрузка — тоже. Вот для того, чтобы подобрать оптимальное сечение профтрубы на роль несущих балок, вам и нужно знать метод расчета прочности на изгиб.

    Масса

    Простейший способ расчета сводится к использованию интернета: калькулятор расчета веса профильной трубы в зависимости от ее сечения и толщины стенки несложно найти на сайтах многих производителей и продавцов.

    Один из онлайн-калькуляторов.

    Один из онлайн-калькуляторов.

    Однако мы не будем искать легких путей и постараемся найти альтернативные способы выполнения подсчетов своими руками. Собственно, их два.

    Нормативные документы

    Необходимые нам данные содержатся в отечественных стандартах:

    1. ГОСТ 8645-68 содержит сортамент прямоугольных стальных труб.
    2. Для квадратного сечения сортамент отыщется в ГОСТ 8639-82.

    Полные таблицы слишком объемны для небольшой статьи, поэтому приведем лишь некоторые значения в качестве примера.

    Сторона квадратной трубы, мм Толщина стенки, мм Масса погонного метра, кг
    15 1,0 0,426
    1,5 0,605
    20 1,0 0,583
    1,5 0,841
    2,0 1,075
    40 2,0 2,33
    2,5 2,85
    3,0 3,36
    3,5 3,85
    4,0 4,30
    5,0 5,16
    6,0 5,92
    Сторона А прямоугольной трубы, мм Сторона В прямоугольной трубы, мм Толщина стенки, мм Масса погонного метра
    25 15 1,0 0,583
    1,5 0,841
    2,0 1,08
    2,5 1,29
    30 10 1,0 0,583
    1,5 0,841
    2,0 1,08
    2,5 1,29
    3,0 1,48
    15 1,0 0,661
    1,5 0,959
    2,0 1,23
    2,5 1,48
    3,0 1,71
    20 1,0 0,740
    1,5 1,08
    2,0 1,39
    2,5 1,68
    3,0 1,95
    Некоторые значения, не вошедшие в наш список.

    Некоторые значения, не вошедшие в наш список.

    Обратите внимание: мы настоятельно рекомендуем ознакомиться с полным текстом документов. Как мы выясним далее, полная версия таблиц будет полезна в дальнейших расчетах.

    Расчет по плотности

    С некоторой погрешностью расчет веса профильной трубы может быть выполнен и без таблиц сортамента. Достаточно знать все основные размеры изделия и плотность стали, которая, как мы уже выяснили, при расчетах принимается равной 7850 кг/м3, или 7,85 г/см3.

    Инструкция по расчету не вызовет сложностей у любого человека, помнящего основы геометрии.

    1. Рассчитываем площадь поверхности погонного метра профтрубы. Она равна произведению периметра (суммы всех четырех сторон) и единицы.

    Внимание: чтобы получить результат в тоннах без сложных пересчетов, лучше сразу перевести размеры в метры.

    1. Умножаем площадь на толщину стенки и получаем объем металла в погонном метре.
    2. Умножив объем на плотность стали, мы получим массу погонного метра.
    Мысленно развернув профиль в плоскую пластину, несложно вычислить его объем и вес.

    Мысленно развернув профиль в плоскую пластину, несложно вычислить его объем и вес.

    Давайте в качестве примера выполним расчет для прямоугольного сечения 180х150 при толщине стенки 12,0 мм.

    1. Площадь будет равной (0,15 + 0,15 + 0,18 + 0,18) х 1 = 0,66 м2.
    2. Объем — 0,66 м2 х 0,012 м= 0,00792м3.
    3. Масса — 0,00792х7850= 62,172 кг.

    Результат несколько отличается от прописанного в ГОСТ (55,71 кг) за счет того, что при разворачивании реальной профтрубы в плоскую заготовку мы получим заметное утончение там, где были ее продольные грани. Погрешность будет тем меньше, чем тоньше стенки и чем больше размер сечения.

    Прочность на изгиб

    Как рассчитывается прочность профильной трубы на изгиб?

    Для нашего случая актуальны две формулы:

    1. M=F*L, где М — изгибающий момент, F — приложенная к профилю сила, измеренная в килограммах (кгс), а L — плечо рычага в сантиметрах. Скажем, для пресловутого балкона шириной 1 метр со стоящими на его краю тремя людьми общим весом в 250 кг изгибающий момент будет равен 250 кгс х 100 см = 25000 кгс*см.
    Пример довольно условный: в реальных условиях изгибающие нагрузки на балки стараются компенсировать прочими конструктивными элементами, что мы и видим на фото.

    Пример довольно условный: в реальных условиях изгибающие нагрузки на балки стараются компенсировать прочими конструктивными элементами, что мы и видим на фото.

    1. M/W=R, где R — прочность марки стали, а W — момент сопротивления сечения.

    Очевидно, параметры R и W — константы, которые придется где-то искать. Постараемся упростить читателю задачу:

    Марка стали Прочность (R), кгс/см2
    Ст3 2100
    Ст4 2100
    Ст5 2300
    14Г2 2900
    15ГС 2900
    10Г2С 2900
    10Г2СД 2900
    15ХСНД 2900
    10ХСНД 3400

    Второй параметр — момент сопротивления — найдется в тех же таблицах сортамента в ГОСТ 8645-68 и 8639-82. Так, для трубы сечением 180х150 при толщине стенки 12 мм по оси А (вдоль более широкой стороны) он составит 346,0 см3, а по оси Б — 310,8 см3.

    Давайте попробуем подобрать размер трубы для нашего балкона с нагрузкой 250 кг и вылетом 1 метр, исходя из следующих условий:

    • Нагрузка приходится лишь на одну из несущих профтруб (три человека расположились так, что их вес не распределяется по соседним балкам).
    • Материал, который использован при изготовлении несущего каркаса балкона из труб — сталь Ст4.
    Состав марок стали.

    Состав марок стали.

    Итак, приступим к расчетам.

    1. 25000 кгс*см/W = 2100 кгс/см2 /W. Момент сопротивления, таким образом, не должен быть менее 25000 кгс*см / 2100 кгс/см2 = 11,9 см3.
    2. Теперь осталось лишь подобрать трубу с соответствующим значением W в таблице сортамента. При квадратном сечении этому условию удовлетворяют, в частности, размеры 50х6 и 60х3,5.

    Заметьте: мы нашли минимальные размеры, при которых балка выдержит соответствующую нагрузку; при этом пренебрегли запасом прочности (например, на случай, если кто-то из гипотетических посетителей балкона подпрыгнет), собственным весом балкона и износом каркаса коррозией.На практике эти факторы нивелируются как минимум трехкратным запасом по моменту сопротивления.

    Как видите, пренебрегать запасом прочности опасно.

    Как видите, пренебрегать запасом прочности опасно.

    Заключение

    Надеемся, что не утомили читателя обилием сухих цифр и расчетных задач. Как обычно, в видео в этой статье можно найти дополнительную информацию. Успехов!

    gidroguru.com

    Калькулятор онлайн расчета веса профильной трубы

    Для чего нужен калькулятор

    При различных видах строительных работ могут применяться профильные стальные трубы. В общем случае «профильной трубой» называется любая труба некруглого сечения. Таковыми могут быть: овальные, прямоугольные или квадратные. Два последних типа сечений наиболее распространены.

    Согласно ГОСТ 13663-86, трубы стальные профильные существуют в диапазоне сечений от 10 на 10 миллиметров до 500 на 400 миллиметров с толщиной стенок от 1 до 22 миллиметров. Длина труб может варьироваться от 6 до 18 метров.

    Поскольку профильные трубы в подавляющем большинстве случаев используются для монтажа различных металлоконструкций или изготовления всевозможных каркасов, перекрытий, мачт, пролётов и опор, они могут испытывать большие механические нагрузки.

    В некоторых случаях необходимо знать массу металлической профильной трубы по её габаритам. Для этих целей могут применяться различные методики.

    Данный калькулятор предназначен для расчёта веса прямоугольных или квадратных профильных труб по известному сечению, ширине стенок и длине конструкции. По известным габаритам рассчитывается объём стали в металлической трубе и её вес.

    В калькуляторе не предусмотрен ввод плотности стали, однако для обеспечения запаса по весу, выбрана максимальная плотность стали из справочника (r = 7900 кг/куб. м).

    Инструкция использования калькулятора

    Вначале выбирается тип вводимых размеров сечения – будут использоваться его внутренние или наружные замеры.

    После этого вводится ширина сечения по горизонтали (Сторона А).

    Вслед за ней – ширина сечения по вертикали (Сторона В). Если профиль трубы квадратный, то этот параметр принимается равным предыдущему (Сторона А).

    Завершает ввод параметров сечения толщина трубы (Толщина стенок).

    Важно! Параметры «Сторона А», «Сторона В» и «Толщина стенки» вводятся в миллиметрах!

    Далее вводят длину профиля в метрах и нажимают кнопку «Рассчитать».

    Внимание! Разделитель разрядов целой и дробной части в калькуляторе может быть как точка, так и запятая.

    Вес профильной трубы отображается внизу страницы и представляется в килограммах с точностью до 0.001 кг.

    Изменение любого из габаритов не вызывает автоматического перерасчёта веса. Чтобы рассчитать вес заново, нужно либо нажать кнопку «Рассчитать», либо выбрать тип размера (Внешний/Внутренний).

    Рассчитать на онлайн калькуляторе вес стальной профильной, квадратной трубы.

    Вычислить массу метра профильной трубы.

    postroitbanju.ru

    Расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб

    Замкнутые профили, какими являются квадратные, прямоугольные и круглые трубы, - это вариант для тех, у кого нет возможности использовать деревянные конструкции, но есть желание предать будущему сооружению хорошую эстетичность. Например, каркас козырька, сваренный из квадратных труб, выглядит более эстетично, чем тот же козырек, сваренный из уголков.

    На данной странице Вам представлен калькулятор способный подбирать сечение квадратной трубы по прочности и деформациям. Другими словами, с помощью данного калькулятора Вы можете произвести расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб по ГОСТ 30245-2003 "Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные для строительных конструкций".

    Рассчитать квадратную трубу можно для следующих расчетных схем:

    • Тип 1 - балка с одним пролетом с приложенной на нее равномерно распределенной нагрузкой.
    • Тип 2 - жестко защемленная консоль с равномерно распределенной нагрузкой.
    • Тип 3 - балка лежащая на двух опорах с выведенной консолью с одной стороны.
    • Тип 4 - однопролетная шарнирно опертая балка с приложенной на нее сосредоточенной нагрузкой.
    • Тип 5 - то же самое, что и тип 4, только с двумя сосредоточенными нагрузками.
    • Тип 6 - консоль с жестким защемлением с приложенной на нее сосредоточенной нагрузкой.
    расчет трубы на прогиб и изгиб
    расчет трубы на прогиб и изгиб
    расчет трубы на прогиб и изгиб
    расчет трубы на прогиб и изгиб
    расчет трубы на прогиб и изгиб

    svoydomtoday.ru

    Расчет прямоугольной трубы на изгиб для различных конструкций

    Прямоугольная труба относится к профильным изделиям, которые, на сегодняшний момент используются не только в промышленном строительстве, но и в бытовом. Из подобных труб на собственном участке можно построить гараж, беседку навез. С профильной трубой очень любят работать сотрудники рекламной отрасли, которые изготавливают из таких труб заготовки для рекламных щитов и коробов.

    Три прямоугольные трубы одна в другой

    Прямоугольные трубы выдерживают большие нагрузки, в том числе и динамические, устойчивы к коррозии. Именно поэтому они получили такое широкое распространение. Однако, чтобы правильно и, главное, безопасно использовать профильную трубу в строительстве, вне зависимости от масштабов такого строительства, необходимо уметь рассчитывать нагрузку на описываемые изделия, знать, какой изгиб может выдержать труба, не лопнув.

    Что представляет собой прямоугольная труба?

    Прямоугольная металлическая труба представляет собой металлическое изделие длиной в несколько метров. Прямоугольная труба имеет сечение соответствующей формы. Его площадь может быть самой разной. Все параметры таких труб регулируются специальными ГОСТами – документами, исходящими от государства. Требование того, чтобы все габариты соответствовали ГОСТам, связано со следующим:

    • труба, произведенная по ГОСТу, будет соответствовать требованиям безопасности. Если труба изготовлена в кустарных условиях, то есть вероятность, что пропорции не соответствуют требованиям безопасности. Есть опасность, что изделие не выдержит нагрузок и станет причиной обрушения конструкции;
    • при расчете нагрузок на трубу, не требуется измерять каждое конкретное изделие. Его параметры установлены ГОСТом, следовательно, можно брать данные из данного документа.

    Изделия изготавливаются из различных видов стали. Некоторые марки стали не требуют дополнительной обработки. Это, например, так называемая, нержавейка. Сталь, которая боится коррозии, должна быть обработана специальными растворами или краской.

    Строения из профильной трубы

    Выше упоминалось, что из прямоугольных труб можно изготавливать самые разные металлоконструкции.Изготавливая конструкцию из металлического профиля, необходимо особое внимание уделить расчетам. Правильные расчеты обеспечат надежность строения.

    Лестница из прямоугольных труб

    Если говорить о легких конструкциях, на которые не воздействуют небольшие нагрузки, то здесь расчеты, безусловно, должны быть произведены, но, даже если в них будут какие-либо ошибки, то это не критично. Нельзя допускать ошибок при расчетах нагрузок, в том числе, связанных с изгибом труб, если сооружаются серьезные здания.

    Сопротивление материала

    Каждый материал имеет точку сопротивления. Этому учат в учебных заведениях технического направления. При достижении указанной точки, материал может лопнуть, а конструкция, соответственно, рассыпаться. Таким образом, когда рассчитывается надежность какой-либо строительной конструкции, учитывается не только то, каковы габариты элементов конструкции, а также и то, из какого материала они сделаны, каковы особенности данного материала, какую нагрузку при изгибе он сможет выдержать. Учитываются и условия окружающей среды, в которых будет находиться конструкция.

    Таблица зависимости нагрузки на трубу в кг от длины

    Расчет на прочность осуществляется по нормальному напряжению. Это связано с тем, что напряжение распространяется по поверхности прямоугольной трубы неравномерно. В точке оказания давления и на краях трубы оно будет разным. Это необходимо понимать и учитывать.

    Стоит добавить, что профильные трубы могут проверяться на изгиб и на практике. Для этого существует специальное оборудование. В нем труба изгибается, фиксируется её напряжение. Отмечается напряжение, при котором труба разрывается.

    Необходимость практических экспериментов связана со следующим:

    • на практике могут иметь место отступления от ГОСТов. Если строение масштабное, то не следует доверять цифрам. Все необходимо проверить опытным путем;
    • в случае, если трубы произведены не в заводских условиях, например, сварены из металлического уголка, то, исходя из теоретических расчетов, нельзя понять, какое напряжение при изгибе выдержит труба.

    Как узнать правильность расчетов?

    Каждый материал, в том числе и металл, из которого изготавливаются прямоугольные трубы, имеет показатель нормального напряжения. Напряжение, возникающее на практике, не должно превышать данный показатель. Необходимо также учитывать, что сила упругости тем меньше, чем большие нагрузки воздействуют на трубу.

    Помимо этого, нужно учитывать и формулу M/W. Где изгибающий момент оси действует на сопротивление изгибу.

    Для получения более точных расчетов, изображается эпюра, то есть изображение детали, максимально отражающее особенности данной детали, в данном случае, прямоугольной трубы.

    Самое главное

    При расчете сопротивления профильной трубы при изгибе, необходимо пользоваться достижениями такой науки, как сопротивление материалов. Какие выводы из этого можно сделать? А вывод простой: все расчеты должны осуществлять профессионалы, которые отлично разбираются в сопротивлении материалов, которые не допустят ошибок.

    Экономия на привлечении специалиста к расчетам может, позже, выйти боком. Сооружение просто-напросто может рассыпаться.

    glawtruba.ru

    Самостоятельный расчет профильной трубы на прогиб (изгиб)

    Профильная труба – этот достаточно популярный материал, который сегодня используется не только в промышленном строительстве. Из профильной трубы можно конструировать и строить гараж, беседку, теплицу и другие хозяйственные небольшие постройки.

    Профильные трубы

    Профильные трубы

    Их главным преимуществом перед деревом станет прочность и износостойкость. К тому же материал отлично выдерживает перепады температур, имеет низкий коэффициент линейного расширения и прекрасно держит конструкцию.

    Профильная труба представляет собой балки с квадратным сечением, которые изготавливаются из стали. Поэтому, используя материал для наружных строений, его необходимо предварительно обрабатывать специальным антикоррозийным раствором или краской. В остальном же балки отлично эксплуатируются.

    Строения из профильной трубы

    Как уже упоминалось выше, металлоконструкции, которые можно сделать с помощью данных балок, могут быть различными и по функциональным задачам, и по размерам, и по масштабам.

    Беседка из профильной трубы

    Беседка из профильной трубы

    Однако, каким бы ни было сооружение, прежде всего оно нуждается в четких расчетах, благодаря которым можно добиться особой прочности и, как следствие, долговечности конструкции. Естественно, если речь пойдет о беседке, то за счет минимальных нагрузок, особого расчета не потребуется, но в случае с более глобальными конструкциями, без таких важнейших показателей, как расчет на прогиб трубы, например, просто не обойтись.

    Сопротивление материала

    У каждого металла есть своя точка сопротивления, оно может быть минимальной и максимальной. В случае максимальной нагрузки, металл попросту не выдержит, и конструкция в лучшем случае деформируется, в худшем – развалиться. Когда рассчитывается металлоконструкция, обращается внимание на каждую составляющую. То есть не только на размеры и сечение балки, а и на плотность материала, на его вид и характеристики, на способности и поведение металла, в зависимости от разных воздействий окружающей среды.

    Когда на поперечную часть профильной трубы оказывается давление, нормальные напряжения могут возникнуть в самых удаленных точках сечения от нейтральной оси. В тот момент, как на самой оси это напряжение равно «0». А вот зона наибольшего касательного напряжения, напротив, расположена рядом с нейтральной осью. Если длина трубы намного больше высоты сечения, эта величина очень мала. Поэтому расчет на прочность должен выполняться по нормальному напряжению.

    Как согнуть профильную трубу

    Как согнуть профильную трубу

    Как узнать правильность расчетов?

    Для каждого материала есть максимальные нормальные напряжения, которые не влияют особо на само изделие. Высчитывая профильную трубу на изгиб по формуле, нужно следить за тем, чтобы этот показатель не превышал максимально допустимые значения. Здесь действует закон Гука, который гласит: сила упругости, которая возникает, прямо пропорциональна величине деформации.

    Формула же напряжения при изгибе выглядит, как М/W. Причем М – это изгибающий момент по оси, на которую приходится усилие, а W – сопротивление изгибу этой же оси.

    Дальше подставляются значения для профильной трубы. Формула также может быть расширена в зависимости от материала и характеристик расчета. Обычно для правильных вычислений сначала изображается эпюра. Это схематическое обозначение детали, с которой будут производиться расчеты. Этот элемент также должен быть правильно изображен для большей точности.

    И последнее

    Расчет профильной трубы на прогиб – это определение ее максимального напряжения на определенную точку. В случае если необходимо самостоятельное строение конструкции, а такая дисциплина, как сопромат неизвестна или трудно понять существующие законы физики, лучше обратиться за помощью к специалисту. Так, и конструкция будет надежнее, и силы на ее постройку сохраняться.

    trubygid.ru