Расчет жесткости трубы на изгиб

Для металлов в качестве напряжения, которое может выдержать материал, указан предел текучести.

Труба согнется, но скорее всего еще не сломается. А вот стекло- и углепластик сломаются.

Доверять расчету нельзя! Рассматривайте его как сугубо ориентировочный.

Всегда учитывайте коэффициент запаса прочности.

Если труба б/у или есть концентраторы напряжений (отверстия, обжатия, втулки, сварка и т.п.),
разрушение может произойти при нагрузке в разы меньшей, чем можно ожидать!
Свойства стекло- и углепластика к тому же сильно зависят от свойств волокна и технологии изготовления.

Чтобы убедиться в мифичности данного утверждения взглянем на формулы расчета момента сопротивления для трубы и прутка:
Расчет жесткости трубы на изгиб

Очевидно, что при любом не нулевом внутреннем диаметре трубы ее момент сопротивления будет меньше, чем у прутка такого же внешнего диаметра. В общем-то это и без формул понятно интуитивно.

Вероятно основой для этого мифа послужил тот факт, что при одинаковой площади сечения труба действительно прочнее прутка. Удивляет то, насколько он распространен, причем зачастую среди людей тем или иным образом связанных с темой.

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".

Читайте так же:  Как утеплить морду автомобиля

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.

Калькулятор

Расчет жесткости трубы на изгиб

Расчет жесткости трубы на изгибКалькуляторы по теме:

Инструкция к калькулятору

Обращаю ваше внимание, что в нецелых числах необходимо ставить точку, а не запятую, то есть, например, 5.7 м, а не 5,7. Также, если что-то не понятно, задавайте свои вопросы через форму комментариев, расположенную в самом низу.

Исходные данные

Длина пролета (L) – пролет через который переброшена балка или длина консоли.

Расстояния (A и B) – расстояния от опор до мест приложения нагрузок. Для 3 схемы А равна длине консоли балки, опирающейся на 2 опоры.

Нормативная и расчетная нагрузки – нагрузки, на которые рассчитывается квадратная труба. Рассчитать их можно с помощью следующих материалов:

Fmax – максимально допустимый прогиб, подбираемой по таблице E.1 СНиПа "Нагрузки и воздействия", в зависимости от вида конструкции. Некоторые значения этого показателя приведены в таблице 1.

Таблица 1. Максимальный прогиб для некоторых конструкций согласно СНиП.

Вид балки Длина пролета Требования Fmax
Балки перекрытий, покрытий, крыши L ≤ 1 м Эстетико-психологические, то есть такие, при которых прогиб балки не будет "бросаться в глаза" 1/120 (1/60)
L = 3 м 1/150 (1/75)
L = 6 м 1/200 (1/100)
L = 12 м 1/250 (1/125)
Балки покрытий и перекрытий при наличии на них элементов, подверженных растрескиванию (стяжек, полов, перегородок) любая Конструктивные 1/150 (1/75)
Перемычки любая Конструктивные 1/200
Читайте так же:  Галогеновые лампы длина волны

1. Без скобок Fmax указан для пролета, в скобках – для консоли.

2. В случае промежуточных значений длины пролета L максимальный прогиб Fmax находится по линейной интерполяции.

Количество труб – обычно указывается одна балка, но если есть желание ее усилить и положить рядом еще одну такую же балку, то следует выбрать в графе "две".

Расчетное сопротивление Ry – данный параметр зависит от марки стали. Основные значения этого показателя приведены в таблице 2.

Таблица 2. Расчетное сопротивление стали по ГОСТ 27772-88.

Марка стали Аналог Толщина проката Расчетное сопротивление, Ry
Неизвестно любая 210 МПа
C235 Ст3кп2 по ГОСТ 535-2005 2 – 20 мм 230 МПа
20,1 – 40 мм 220 МПа
С245 Ст3пс5, Ст3сп5 по ГОСТ 535-2005 2 – 20 мм 240 МПа
20,1 – 30 мм 230 МПа
С255 Ст3Гпс, Ст3Гсп по ГОСТ 535-2005 4 – 10 мм 250 МПа
10,1 – 20 мм 240 МПа
20,1 – 44 мм 230 МПа
С275 Ст3пс по ГОСТ 535-2005 2 – 20 мм 270 МПа
С285 Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп по ГОСТ 535-2005 4 – 10 мм 280 МПа
10,1 – 20 мм 270 МПа
С345 12Г2С, 09Г2С по ГОСТ 19281-2014 2 – 10 мм 335 МПа
10,1 – 20 мм 315 МПа
20,1 – 40 мм 300 МПа
С345К 10ХНДП по ГОСТ 19281-2014 4 -10 мм 335 МПа

Размер трубы – здесь необходимо выбрать тот размер трубы, который вы хотите проверить на заданные нагрузки.

Результат

Вес балки – масса 1 погонного метра трубы.

Wтреб – требуемый момент сопротивления профиля.

Fmax – максимальный прогиб в сантиметрах, который допустим для балки, перекрывающей пролет длиной L.

Читайте так же:  Почему нельзя трогать стекловату

Расчет по прочности:

Wбалки – момент сопротивления выбранной трубы по ГОСТ 30245-2003. Если Wбалки > Wтреб, значит прочность балки обеспечена.

Запас – если в данной графе значение с минусом (-) , то балка по прочности не проходит, а если с плюсом (+) , то здесь показано, на какой процент балка имеет запас прочности.

Расчет по прогибу:

Fбалки – прогиб, возникающий у рассчитываемой трубы под действием нормативной нагрузки.

Запас – то же самое, что и по отношению к моменту сопротивления.

Оцените статью
Adblock detector