8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Табличный расчет квадратной и прямоугольной профильной трубы

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.

Калькулятор

Калькуляторы по теме:

  • Сбор нагрузок на балки перекрытия онлайн.
  • Расчет прямоугольной трубы
  • Расчет двутавра
  • Расчет швеллера
  • Расчет уголка
  • Расчет деревянной балки

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.

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 сталиАналогТолщина прокатаРасчетное сопротивление, Ry
Неизвестнолюбая210 МПа
C235Ст3кп2 по ГОСТ 535-20052 — 20 мм230 МПа
20,1 — 40 мм220 МПа
С245Ст3пс5, Ст3сп5 по ГОСТ 535-20052 — 20 мм240 МПа
20,1 — 30 мм230 МПа
С255Ст3Гпс, Ст3Гсп по ГОСТ 535-20054 — 10 мм250 МПа
10,1 — 20 мм240 МПа
20,1 — 44 мм230 МПа
С275Ст3пс по ГОСТ 535-20052 — 20 мм270 МПа
С285Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп по ГОСТ 535-20054 — 10 мм280 МПа
10,1 — 20 мм270 МПа
С34512Г2С, 09Г2С по ГОСТ 19281-20142 — 10 мм335 МПа
10,1 — 20 мм315 МПа
20,1 — 40 мм300 МПа
С345К10ХНДП по ГОСТ 19281-20144 -10 мм335 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.

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.

Вес профильной трубы – определяем его быстро и точно!

Определить вес профильной трубы – квадратной или прямоугольной, например 60х60х3 мм, можно при помощи специальных таблиц и калькуляторов, в достатке имеющихся на просторах всемирной паутины. Также данный параметр рассчитывается по формуле.

1 Зачем определяется масса профильной трубы?

При изготовлении всевозможных строительных конструкций в наши дни нередко используются прямоугольные и квадратные трубы. Причем нашли свое применение они как в частном строительстве (возведение навесов для складирования сельскохозяйственной продукции, каркасов различных хозпостроек, оград из профилированного листа), так и при выполнении масштабных работ (строительство спортплощадок, стадионов, торговых комплексов и так далее).

Указанные профильные трубы характеризуются разными конструктивными и инженерными показателями, важнейшим из которых считается вес (масса) одного погонного метра таких изделий.

Многие знают, что профильные трубы представляют собой хорошо поддающийся сварке материал с высокими показателями надежности. Казалось бы – какая необходимость, зная геометрические характеристики таких изделий, производить еще и расчет их веса? Поверьте, данный расчет имеет огромное значение, так как ни один инженер не возьмется строить какое-либо сооружение без предварительного расчета, в котором будет учтена сила давления конструкции на фундамент или на землю.

Профильные трубы из металла, как вы сами понимаете, имеют весьма солидную массу. Это означает, что они оказывают серьезное давление на сооружение, возводимое с использованием трубных изделий, а также на все сопричастные детали в конструкции такого сооружения. Если создать чрезмерно тяжелый каркас для здания из профильных труб, через некоторое время его может просто-напросто не выдержать фундамент – строение банально упадет либо потеряет свою форму.

По этой причине необходимо по-настоящему ответственно относиться к расчету массы каждой трубы, применяемой для строительных работ. Здесь нельзя забывать еще о том, что вес всего каркаса оказывает воздействие и на соединения между трубными изделиями в его составе. Следовательно, прочность данных соединений также будет напрямую зависеть от правильности выполнения расчета массы профильной трубы.

2 Вес метра профильной трубы – таблица перевода размеров в массу

Имеется ряд специальных табличек, которые позволяют выполнять несложные вычисления веса металлических профильных изделий. В них имеется вертикальный столбец (его располагают первым слева), в котором указываются величины сторон квадратной либо прямоугольной трубы. В первой верхней горизонтальной строке указывают толщину стенки трубы, а в ячейках дается конкретная масса изделия определенного типоразмера с той или иной толщиной стенки. Найти нужную величину сможет любой.

В описанных таблицах размеры длины стенки сечения (поперечного) профиля и толщины приводятся в миллиметрах, а вес в килограммах. Не нужно подключаться к сети, чтобы добраться до онлайн-калькулятора, не требуется выполнять сложные математические расчеты, нужная цифра найдется в табличках. Данный способ определения массы погонного метра металлоизделия обычно применяется при выполнении домашних работ. На крупных предприятиях все расчеты ведутся по другим методикам, которые учитывают ряд характеристик профильных конструкций, в частности удельную плотность стали.

3 Формульный расчет массы прямоугольных и квадратных труб

Чтобы установить максимально точно, какую массу имеет труба профильная (вес 1 метра такого изделия), необходимо принять во внимание объем металла, который был потрачен на производство конструкции. Для этого сначала рассчитывают площадь поперечного сечения трубы, а затем, полученную величину умножают на протяженность отрезка металлопроката.

Теперь, когда объем использованного металла известен, его следует умножить на плотность материала, служащего сырьем для выпуска трубы. Итогом последней операции будет теоретическая масса готового изделия. Важно учесть – разные марки стали имеют различные показатели плотности, которые могут весьма значительно отличаться друг от друга.

Кроме того, конфигурация геометрически правильной профильной трубы, задуманной теоретически, никогда не соответствует ее реальной форме, получающейся на практике. «Безупречная» форма, например, не предполагает наличия в изделии скругленных углов внутреннего и внешнего радиуса, по теории они могут быть только прямыми, и никак иначе.

Учитывая все изложенное выше, можно сделать вывод – реальная и расчетная масса метра профильного изделия в любом случае будут отличными друг от друга (иногда незначительно, а в некоторых случаях очень существенно). В связи с этим формульная схема расчета не рекомендуется для расчета веса при сооружении сложных и ответственных конструкций.

Давайте на конкретном примере посмотрим, как выполнить расчет массы метра квадратной трубы с толщиной стенок 3 мм и сторонами 60х60 мм по формуле: М.П. = S*2*(А+В)*ρ, где:

  • А и В – это показатели длины сторон, выраженные в метрах;
  • S – толщина (также в метрах);
  • Ρ – плотность стали в килограммах на кубический метр (обычно принимается ее среднее значение равное 7850).

Подставляем в указанную формулу известные нам значения и получаем:

М.П. = 0,003*2*(0,06+0,06)*7850 = 5,65 кг.

Полученные килограммы и являются массой одного метра погонного квадратного профильного изделия со сторонами 60 мм. Если сравнить данный показатель с табличными данными (5,25 кг), мы увидим, что разница между ними получится 0,4 кг.

4 Сколько весит профильная труба – расчет при помощи калькулятора

Последний способ установления веса трубы квадратного либо прямоугольного профиля заключается в использовании готовых калькуляторов, имеющихся на множестве специализированных сайтов. Воспользоваться подобной методикой может любой человек, ПК которого подключен к глобальной сети. Никаких сложностей с эксплуатацией калькулятора у него не возникнет. Нужно лишь ввести в предлагаемые поля следующие значения трубы:

  • длину сторон;
  • длину изделия;
  • толщину стенок.

После этого выбирается сталь (ее марка), являющаяся исходным сырьем для выпуска трубы, нажимается кнопка «Расчет». Перед нами появится показатель массы изделия. В большинстве случаев вес определяется с некоторой погрешностью. То есть он, вполне возможно, будет незначительно отличаться от табличных величин и от данных, полученных формульными расчетами.

Кстати, описанные нами калькуляторы обычно дают возможность определить вес и многих других видов металлопроката, например:

  • прута;
  • круга;
  • двутавровой балки;
  • разных видов швеллеров;
  • шестигранника;
  • квадрата;
  • уголка.

При этом все озвученные изделия могут изготавливаться не только из стали, но и из иных материалов: латуни, магния, меди, чугуна разных марок, бронзы, титана, алюминия и так далее.

Последний штрих – большая часть калькуляторов позволяет производить и обратные расчеты. Например, определять по известной массе трубы ее метраж. Такая функция может понадобиться тогда, когда человеку требуется узнать, сколько погонных метров изделия, допустим квадрата 60х60 мм, приходится на одну тонну или килограмм его массы.

Читать еще:  Почему заземление шлейфом запрещено

Какие размеры профильной трубы бывают

Сначала разберёмся с классификацией металлопродукции, которую правильно и не совсем называют профильными трубами. Для этого обратимся к нормативно-техническим документам, регламентирующим их производство. Базовым документом, который определяет технические требования к изготовлению прямоугольных, квадратных и овальных труб общего назначения, является ГОСТ 13663-86.

В нём указаны марки сплавов для изготовления продукции, требования к качеству поверхностей, механические характеристики изделий для разных способов производства, правила испытаний, контроля допусков и приёмки труб. Ответ на вопрос, какие бывают размеры профильной трубы, даёт сортамент продукции, который определён следующими документами:

  • ГОСТ 8645-68 – для изделий прямоугольного сечения;
  • ГОСТ 8639-82 – для квадратных труб;
  • ГОСТ 8642-68 – для продукции овального профиля.

Есть ещё одна категория металлопродукции, которая производится по ГОСТ 30245-2012. Её официальное название звучит так: «замкнутые стальные гнутые профили квадратного и прямоугольного сечения». Однако термин «трубы» намного короче, поэтому такие изделия обычно называют гнутыми профильными трубами, подразумевая не степень их ровности, а способ их производства.

ГОСТ 30245-2012 определяет общие технические требования и сортамент продукции. Напомним, что сортамент означает размеры сечения профильных труб и толщину их стенок. Нормативные документы также содержат справочную информацию о каждой позиции сортамента: площадь сечения и теоретический вес одного метра труб. Здесь же изложены правила маркировки готовой продукции.

Продукция по ГОСТ 13663-86 и ГОСТ 30245-2012: различия

По внешнему виду отличить изделия, изготовленные по этим нормативным документам, не так просто. Мы укажем основные различия между ними в следующей таблице:

Продукция по ГОСТ 13663-86

Продукция по ГОСТ 30245-2012

Холодное и горячее деформирование (прокатка) цельных заготовок.

Гнутьё полосовых заготовок мерной ширины (штрипса) с последующей сваркой шва.

Бесшовные и сварные.

Только сварные. Допускаются разрывы сварного шва.

Общее. Это означает, что при необходимости трубы могут быть использованы в трубопроводах подачи жидкостей и газов. Поэтому продукция проходит обязательные гидравлические испытания.

Конструктивный материал в строительстве и для изготовления промышленной продукции. Гидравлическим испытаниям готовая продукция не подвергается.

Разные технологии производства также объясняют различия в сортаменте изделий. Размеры профильной трубы по видам мы покажем по отдельности.

Прямоугольные профильные трубы: размеры

Для обозначения сечения и толщины стенок обычных и гнутых прямоугольных труб используют разные символы. Их числовое выражение применяют в маркировке готовой продукции. Размеры стальных профильных труб определяются по наружному обмеру. Предельные значения диапазона этих показателей для изделий прямоугольного сечения представлены в следующей таблице:

Калькулятор веса профильной трубы

Удобный калькулятор расчета веса профильной трубы по ГОСТ: труба 100х100х4, 80х80х4, 40х20х2 и др., таблица веса, перевод тонн в метры.

Перемотайте вниз чтобы НАЧАТЬ (место для вашего контента)

Калькулятор профильной трубы

Профильная труба – один из видов металлического проката с сечением в форме прямоугольника или квадрата. По сравнению с круглыми трубами, отличаются наиболее высокой устойчивостью к поперечным и осевым нагрузкам при меньшей толщине стенки. Нашли широкое применение в качестве несущих конструкций, а также из-за простоты монтажа – при проведении ремонтных и строительных работ.

Онлайн калькулятор веса профильной трубы от сервиса KALK.PRO позволяет рассчитать массу квадратного или прямоугольного профиля по известной длине, высоте и толщине стенки. Расчет производится на основании ГОСТ 8639-82 «Трубы стальные квадратные», ГОСТ 8645-82 «Трубы стальные прямоугольные». Вы можете быть уверены в правильности полученных результатов!

С помощью калькулятора можно рассчитать вес всех возможных видов сортамента, например, профильную трубу 40х20х2, 60х60х3, 80х80х4, 100х100х4 и т. д. При необходимости, вы сразу же можете воспользоваться марочником металлов или заглянуть в ГОСТы, в соответствующих вкладках инструмента.

По умолчанию считается вес 1 метра профильной трубы.

Рассчитать вес профильной трубы
  1. Выберите тип металла (по умолчанию Сталь).
  2. Подтвердите тип сортамента – Труба профильная.
  3. Выберите способ расчета – Расчет веса.
  4. Укажите марку металла (по умолчанию Сталь Ст3сп).
  5. Введите размер сторон проката, мм.
  6. Введите длину трубы, м.
Перевод количества стального профиля из тонн в метры
  1. Выберите тип металла (по умолчанию Сталь).
  2. Подтвердите тип сортамента – Труба профильная.
  3. Выберите способ расчета – Расчет длины.
  4. Укажите марку металла (по умолчанию Сталь Ст3сп).
  5. Введите размер сторон проката, мм.
  6. Введите массу трубы, кг.

Формула расчета профильной трубы

Для выполнения расчета 1 погонного метра профильной трубы прямоугольного или квадратного сечения можно воспользоваться выражениями:

Формула расчета прямоугольной трубы: m = ρ × t × 2 × (a + b)

Формула расчета квадратной трубы: m = ρ × t × 4 × a

Таблица веса профильной трубы: квадратной и прямоугольной

  1. Для каких целей необходимо знать, сколько весит профильная труба?
  2. Какие параметры влияют на вес профтрубы.
  3. Зачем плотность стали.
  4. Формула расчета веса профильной трубы.
  5. Таблица теоретического веса стальных профильных труб различных размера.

Для каких целей необходимо знать, сколько весит профильная труба

Сферы применения профильных труб очень широки, наиболее востребована профтруба в строительной и производственной сфере, для создания прочных каркасов зданий или промышленных сооружений, ангаров и складов. Для этого приходится использовать разные виды труб, по ширине и высоте в зависимости от формы сечения: квадратную или прямоугольную, а также различной толщины стенки, чтобы труба выдержала требуемую нагрузку.

При покупке данной металлопродукции у клиентов часто возникают вопросы:

— Сколько весит 1 метр погонный стальной профильной трубы?

— Как перевести метры погонные в килограммы и тонны?

— Количество погонных метров трубы в 1 тонне?

Вес профильной трубы в первую очередь влияет на стоимость продукции. Дело в том, что цена трубы профильной на металлобазе зачастую указывается в тоннах, а не в метрах погонных.

Расчет стоимости не единственная причина, по которой важно знать вес профильной трубы. Поскольку после покупки материала его необходимо доставить на свой объект или производственную площадку. Зная вес металлопродукции можно определить необходимый транспорт для доставки профтруб.

Важно: чтобы сделать процесс простым доставки профильных труб оперативным и комфортным для Вас — рекомендуем воспользоваться нашей доставкой металлопроката .

2. Какие параметры влияют на вес профильной трубы.

На рынке металлопроката представлены большой выбор типоразмеров профильных труб, по ГОСТ они имеют размеры от 15 до 300 миллиметров, толщина стенок от 1 до 12 миллиметров.

Для всех очевидно, чем больше длина стороны и толщины стенки, тем больше вес, ведь больше металла содержится в 1 погонном метре, следовательно, вес увеличивается, но давайте разберемся детально из чего складывается вес 1 метра погонного профильной трубы.

На что необходимо обратить внимание:

  • Форма, чаще всего используются основные формы профтруб: квадратные и прямоугольные.
  • Геометрические параметры: высота, ширина, толщина стенки. Высота и ширина — здесь все понятно, чем больше размер, тем больше вес.
  • Толщина стенок — чем массивнее(шире) стенки, тем больший вес будет. Тонкостенные трубы чаще всего используют, как правило, для мебели или декоративных элементов решёток и заборов. Толстостенные — чаще всего используют для различных металлоконструкций.
  • Плотность материала

В нашей статье мы говорим о стальным трубах, где принят средняя плотность черного металлопроката. При этом плотность материала важная величина и ее надо учитывать если Вы рассчитываете металлопродукцию, например, из алюминия вместо стали.

3. Почему важно знать плотность стали.

Удельная плотность стали – параметр который является отношением веса материала, необходимый для того, чтобы заполнить объём одного метра изделия. Удельная плотность материала измеряется в следующих единицах:

  • по абсолютной физической системе единиц (СГС) — 1 г/см³;
  • по международной системе единиц (СИ) — 1 кг/м³.

Параметр удельной плотности прямо пропорционален весу 1 метра профильной трубы, соответственно, чем выше будет этот показатель, тем больше будет вес погонного метра. Для стальных металлоизделий удельная масса условно принято данное значение в диапазоне от 7500 до 7850 кг/м³. В зависимости от содержания углерода и легирующих элементов, эта величина может изменяться. В усредненных расчетах веса профильных труб плотность принимают равной 7850 кг/м3.

4. Формула расчета веса профильной трубы.

Формула расчета веса трубы профильной прямоугольного и квадратного профиля:

М – вес 1 метра погонного, кг;

A и В – длины сторон, м;

B – длина поперечного сечения, м;

P – плотность материала, кг/м3,

S – толщина стенки, м.

Когда необходимо узнать общую массу всей партии труб, вес погонного метра умножают на общий метраж.

Обращаем Ваше внимание! Профильные трубные изделия от разных поставщиков могут иметь различную массу при одинаковых размерах (показатель сечения и толщина стенки). Теоретический вес труб указанных в таблицах ГОСТ, имеют отклонения от реальных данных. Связано это с тем, что профильная продукция отпускается в соответствии с определёнными рамками допусков, указанные в таблицах ГОСТ, которые могут отличаться от реальных данных.

5. Таблица теоретического веса стальных профильных труб различных размера.

В таблице представлен расчет теоретического веса по ГОСТ:

ГОСТ 8639-82 — Трубы стальные квадратные. Сортамент.

ГОСТ 8645-68 — Трубы стальные прямоугольные. Сортамент.

Чтобы процесс выбора, заказа и покупки профильных труб был максимально для Вас простым и комфортным, рекомендуем обратиться к нашим менеджерам для оперативного расчета заказа.

Купить профильные трубы с доставкой по Санкт-Петербургу и Ленинградской области можно в компании ООО «МеталлСклад Северо-Запад» обратившись по телефону +7 (812) 905-83-88, или оставить заявку на сайте, менеджеры оперативно перезвонят Вам в ближайшее время.

Расчет нагрузки на профильную трубу

Выбирая профильный прокат, клиент должен осознать, что точные вычисления возможных нагрузок, в зависимости от линейных и иных параметров стояков – очень важны. Любая создаваемая конструкция рассчитана на конкретный вес.

Категорически запрещается размещать на ней соединения, предметы, масса которых, с учетом воздействия погодных факторов, будет больше допустимой.

Применение профилей

Чтобы знать, для чего нужен расчет нагрузки на профильную трубу, посмотрим, где она используется.

Стояки с профильным сечением нашли свое применение в различных сферах жизнедеятельности человека.

С их помощью:

  • монтируются навесы на балконах, верандах, возле частных домов;
  • собираются лестницы, подиумы, сцены.

На аналогичных конструкциях размещают барные стойки, телевизионные подставки, поручни, аквариумы. Без них нельзя обойтись в строительстве.

Особую популярность детали приобрели при сооружении объектов в сельском хозяйстве. Они незаменимы при возведении ангаров для хранения зерна, складов, гаражей, иных зданий.

Этот список можно продолжать, но главное, что нужно запомнить:

чтобы конструкции были безопасными, надежными, служили долго необходимо провести расчет вертикальной нагрузки на профильную трубу. Если этого не сделать, то система может не выдержать веса, что приведет к нежелательным последствиям.

Рассчитывать нагрузку обязательно?

Популярность профильных труб объясняется низкой стоимостью, небольшой массой, высокой прочностью при изгибе. Выбирая прокат с прямоугольным или квадратным сечением, большинство заказчиков понимают важность расчета нагрузки на профильную трубу. Учитывается соответствие линейных размеров профилей к возможной силе механического воздействия на деталь.

Читать еще:  Монтаж контура заземления — принцип действия и расчет

Что будет, если не учесть возможного воздействия тяжести на конструкцию? О таком думать даже нельзя, поскольку при воздействии максимально допустимого веса возможны 2 варианта:

  • безвозвратный изгиб трубы, поскольку она потеряет свою упругость;
  • разрушение целой конструкции, что чревато негативными последствиями.

Не всегда требуется расчет

Если вы решили использовать профильную трубу для сооружения калитки, ограждения, перил, то расчет на изгиб проводить не обязательно, поскольку нагрузка на такие системы – минимальная.

Что нужно учитывать при расчетах


Приступая к монтажу постройки, необходимо ее начертить. Благодаря такому проекту каркаса, можно проводить определенные расчеты. Для этого нужно проставить точные размеры на чертеже, после чего провести вычисления, учитывая суммарное напряжение. Если все сделать точно, то сооружение будет надежным и безопасным.

Для точности и быстроты расчета нагрузки на профильную трубу можно воспользоваться калькулятором или программой SketchUP. (Скачать торрентом — Официальная русская версия! Разрядность: 64bit, Язык интерфейса: Русский, Таблетка: Присутствует)

Расчет будет правильным при соблюдении таких 3-ех условий:

  1. Если в системе будут опоры и верхняя рама, в которых будут возникать механические (не электрические!) напряжения, то усилия будут распределяться между несколькими стояками, в зависимости от их соединения между собой.
  2. Достаточно большая высота системы способна уменьшить несущую способность отдельных опор. Связано это с появлением крутящего момента в стояках.
  3. Чтобы получить надежную металлоконструкцию большой высоты, нужно добавить дополнительные опоры. Благодаря ребрам жесткости, которыми будут связаны между собой стояки, механическое напряжение сможет распределиться более равномерно.

Какая информация еще важна

Выполняя непосредственные вычисления, необходимо владеть информацией о:

1. Типах возможных нагрузок.

Они могут быть:

  • стабильными, при которых учитывается вес деталей конструкции, масса грунта, давление кровли и т.п.;
  • долговременными, которые будут действовать на протяжении большого периода, но могут измениться в любой момент: масса котла, лестничного марша, стен из кирпича;
  • кратковременными, действующие на протяжении малого промежутка (атмосферные осадки, масса посетителей, транспортных средств);
  • особыми, что вызываются непредвиденными обстоятельствами: ливнями, землетрясениями, извержениями вулканов, взрывами и пр…

3. Суммарном напряжении строения.

4. Прочностных характеристиках стали.

Какие методы используют для расчета нагрузок

Для расчета нагрузки на профильную трубу пользуются:

  • таблицами;
  • математическими формулами;
  • специальным онлайн калькулятором.

Применяем таблицы

При применении первого метода нужно сопоставление физических характеристик трубы, которая будет применяться для сооружения системы, с табличными данными. Для этого берут значения величин из таблиц 1 или 2, в зависимости от типа профиля.

Таблица 1. Нагрузки для стояков квадратного сечения

Сечение,
мм
Максимально возможная масса, кг
Длина пролета, м
1246
40х40х2709173355
50х50х211652866114
60х60х3239358912935
80х80х34492111025282
100х100х492172283529185
140х140х41906247361125429

Таблица 2. Нагрузки для стояков прямоугольного сечения
(для вычислений используют длинную сторону)

Сечение,
мм
Максимально возможная масса, кг
Длина пролета, м
1346
50х25х268469346
60х40х312551306617
80х40х3267228114643
80х60х3358338019962
100х50х45489585309101
120х80х37854846455164

Эти таблицы имеют данные о максимально допустимых массах. При таком воздействии на профиль труба не разрушится, а лишь согнется.

Но стоит увеличить массу хотя бы на 0,5 кг, система может полностью деформироваться, что приведет к разрушению.

В связи с этим, на практике выбирается деталь прямоугольного или квадратного сечения, запас прочности которой был бы большим от минимального хотя бы в 2 раза.

Преимущества табличного метода

Табличный метод отличается высокой точностью. Для его применения нужно обладать информацией о видах опор, способах фиксации на них профилей, типах нагрузок.

Кроме этого, для полных расчетов нагрузок необходимо иметь данные о:

  • моментах инерции профильной прямоугольной или квадратной трубы, значение которых можно взять из таблиц, начиная от сечений 15х15х1 5 и оканчивая 100х100х4 и выше;
  • длине пролетов;
  • величине тяжести на каждый стояк;
  • коэффициентах модулей упругости (взять из СНиП).

Масса 1 м.п. профиля 15х15х1,5 составляет 0,606 кг. Исходя из этого, можно провести соответствующие вычисления.

После этого переходим к специальным формулам, то есть, к математическому методу. В соотношениях показано, как связаны между собой данные физические величины, как найти неизвестную величину, имея 2 или больше известных параметра и пр.

А может лучше калькулятором?

Быстрее всего можно провести расчеты с применением калькулятора. Особенность такой программы состоит в том, что необходимо ввести нужные параметры, характеристики изделий, линейные размеры, иные свойства будущей конструкции. В конце онлайн калькулятор выдаст расчет нагрузки профильной трубы для заданных параметров.

Что в первую очередь рассчитывают при помощи формул

Вычисляют многие параметры.

Чаще других ищут:

  1. Допустимый уровень напряжения при изгибах. Используется формула
    Р= M/W,
    где Р – возможное напряжение при изгибе,
    М – значение изгибающего момента силы,
    W – механическое сопротивление.
  2. Требуемое сечение стояка:
    F = N/R,
    где F – необходимая площадь сечения (см²),
    N – действующая масса (кг),
    R – значение сопротивления металла при деформациях, соответственно пределу текучести (кг/см²).

Значения физических величин можно отыскать в специальных таблицах.

Нагрузка на трубы круглого сечения

Применение

Круглые трубы можно встретить в любом месте. Опоры, стойки, колонны, емкости – это далеко не полный перечень использования обечаек (обечайка – металлический лист цилиндрической формы без торцов).

Кольцевой трубный профиль можно встретить при прокладке водо-, нефте-, газопроводов как в быту, так ив промышленных масштабах. Они – отличный материал для столбиков ограждений, ворот, калиток.

Благодаря наличию замкнутого контура, круглая труба обладает существенным преимуществом в сравнении со швеллерами, уголками аналогичных линейных параметров.

Многие думают, что для того, чтобы определить прочность стояка, вдоль оси при нагрузке сжимающего характера, нужно иметь данные о величине нагрузки и площади сечения.

В результате деления первого параметра на второй, получил искомую прочность. После сравнения полученного параметра с допускаемым значением, взятого с таблицы, делают вывод о том, можно ли такую нагрузку давать на конкретный стояк, или нельзя.

Если число будет меньше допускаемого, то все хорошо. Но тут есть одно но: вычисления справедливые для растягивания, а не для сжатия.

Пользуемся калькулятором

Для варианта со сжатием круглой стойки, можно провести необходимые расчеты с использованием онлайн калькулятора.

Сначала необходимо ознакомиться с дополнительными понятиями. Сюда относят:

  1. Потерю общей устойчивости.
    Проверка потери нужна для избегания огромных потерь иного типа.
  2. Потерю местной устойчивости.
    Речь идет о более раннем «заканчивании» жесткости стенок стояка при действии нагрузки на обечайку. Иначе говоря, труба начинает заламываться вовнутрь, а сечение круглого вида превращается в профиль неправильной криволинейной формы, что ведет к потере устойчивости.

Использование Excel

Существует специальная программа в Excel комплексной проверки расчета стояков относительно устойчивости и прочности. Основу данной программы составляют данные ГОСТа 14249 89. С ее помощью можно вычислить максимальную нагрузку на круглую трубу, а также усилия общего характера на обечайку круглого сечения.

В интернете можно часто встретить такие вопросы: «Какую нагрузку выдерживает круглая труба длиной 3, 4, 6 метров? Как это вычислить с помощью онлайн калькулятора? Можно ли это сделать самостоятельно?»

На эти и другие вопросы постараемся дать подробный ответ. Лучшим объяснением будет практический расчет величины вертикальной нагрузки на круглую трубу. Для примера, возьмем вертикальный круглый стояк диаметром 57 мм длиной 3 метра (чаще всего используется для обустройства навесов, гаражей, иных сооружений) и вычислим, какую нагрузку труба сможет выдержать.

Какие данные нужны

Алгоритм работы с программой состоит в следующем:

  1. Сначала нужно открыть ГОСТ 14249 89, из которого необходимо выписать первых 5 исходных значений. Для быстрого отыскания параметров воспользоваться примечаниями к каждой ячейке.
  2. Заполнить ячейки D8, D9, D10, вписывая в них линейные параметры стояков.
  3. В ячейки от D11 до D15 внести возможные нагрузки.

Что получилось в результате

Нужно не только уметь пользоваться программой, но также уметь объяснить полученные результаты.

Необходимо сопоставить отношение действующей нагрузки к допускаемой: при получении числа, большего за единицу, труба – перегруженная. В противном случае – заданный вес стояк выдержит, при условии, что расчет нагрузки на трубу круглого сечения проведен правильно.

Вывод

Обобщив вышесказанное, мимолетом напрашивается мысль: во избежание малейших просчетов, которые чреваты серьезными последствиями, не старайтесь проводить вычисления самостоятельно, если вы не специалист. В таком случае все пользователи сооружений останутся живы-здоровы, а конструкция будет приносить только радость.


  • Труба профильная: размеры, таблица, преимущества и применения

    Одним из видов современного листового металлопроката являются профильные трубы. Они имеют сечение, отличное от круглого. Могут быть овальными, квадратными, прямоугольными и иметь различную толщину стенок.

    Фото: tda34.ru

    Делаются из листов углеродистой или низкоуглеродистой стали, для уменьшения массы изделия используется алюминий. Для повышения эксплуатационных свойств и придания лучшего внешнего вида ее оцинковывают.

    Размеры профильных труб

    В зависимости от формы , могут быть следующие размеры:

    Квадратная

    • сечение: 1010 мм — 180180 мм.
    • толщина стенки: 0.8 мм — 14.0 мм.

    Прямоугольная

    • сечение: 1510 мм — 180150 мм.
    • толщина стенки: 0.8 мм — 12.0 мм.

    Овальная

    • сечение: 63 мм — 7222 мм.
    • толщина стенки: 0.5 мм — 2.5 мм.

    Профильная труба — таблица

    Квадратного сечения ГОСТ 8639-82:

    Прямоугольного сечения (ГОСТ 8645-68):

    Маркировка — условные обозначения таблицы: b — ширина, h — высота, t — толщина стенки, R — радиус наружного закругления.

    Фото: bydom.ru

    Условное обозначение гнутого сварного прямоугольного профиля высотой 180 мм, шириной 100 мм, толщиной стенки 5 мм из стали для строительных конструкций С245 по ГОСТ 27772 будет выглядеть следующим образом: При диаметре трубы, меньшем 820 мм, применяется один горизонтальный шов, при большем диаметре уже используются два вертикальных и один горизонтальный шов.

    Преимущества и применение

    К преимуществам ПТ относятся: малый вес при значительной длине, прочность и устойчивость к физическим воздействиям, практически не деформируются, у них небольшая стоимость, имеют широкую сферу применения и хорошие эксплуатационные свойства. Применяются профильные изделия в частном и промышленном строительстве. Используются во время ремонта и для возведения металлоконструкций, например, для постройки сараев, теплиц, беседок, навесов, гаражей, ворот, при строительства детских площадок, для возведения более масштабных каркасов. Могут применяться и для создания бытовых товаров, мебели.

    Вес профильной трубы ГОСТ 8645-68 и 8639-82 – таблицы и расчет по формуле

    Профильные трубы широко используют в строительной сфере и в быту для сооружения различного типа конструкций методом сваривания. При заказе товара на предприятиях производителях, транспортировке груза, проектировании и возведении различных сооружений, важно знать вес профильной трубы.

    Читать еще:  Расчет количества панелей ПВХ

    Источниками для получения данной информации служат государственные стандарты, регламентирующие сортамент (типовые размерные параметры и массу) выпускаемых изделий. Если необходимо определить вес профтрубы с размерами или из материалов, отличных от стандартных, используют специальные формулы или онлайн калькуляторы.

    Рис. 1 Профильный трубный прокат – разновидности и упаковка

    1. Что называют профильной трубой
    2. Особенности бытового использования
    3. Сферы применения
    4. Размерные параметры
    5. Вес профильной трубы – таблицы и расчет по формуле
    6. Условное обозначение

    Что называют профильной трубой

    Профильными трубами называют прокат квадратного (ГОСТ 8639-82) или прямоугольного (ГОСТ 8645-68) сечения из низкоуглеродистой стали, произведенной по технологиям:

    • горячей и холодной деформации без швов;
    • электрической сварки швов;
    • электрический сварки холоднодеформированных стальных труб;
    • электрической сварки горячекалиброванных труб из стали;
    • печной сварки.

    Профильный прокат делают из сталей, хорошо поддающихся электродуговой сварке ручным способом, к ним относятся сплавы с низким содержанием углерода. Профильные трубы обычно изготавливают из низкоуглеродистых конструкционных сталей марок Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст10, СТ20, Ст45. Для защиты от процессов коррозии нередко используют технологию защиты профтруб от влаги, покрывая их поверхность слоем оцинковки.

    Для изготовления максимально коррозионно-устойчивых конструкций выпускается профильная труба из сплавов с повышенным содержанием хрома (нержавейка), алюминия.

    Рис. 2 Прямоугольная и квадратная профтруба – размеры по ГОСТ

    Особенности бытового использования

    Профильная труба – один из популярных товаров для применения в загородном домашнем хозяйстве, ее главные особенности:

    • Жесткость и прочность металлической оболочки благодаря прямоугольному (квадратному) сечению при относительно малом весе и металлоемкости.
    • В отличие от труб круглого сечения, ее удобно складировать и транспортировать.
    • Плоская поверхность практична для использования профтрубы в роли каркаса – к ней удобно крепить дополнительные элементы конструкций.
    • Так как материалом изготовления профильного проката является низкоуглеродистая сталь, она отлично сваривается в любых условиях и не требовательна к режимам и маркам электродов.
    • Удобству сваривания способствует равномерная толщина стенок трубы по всему периметру, гладкая и ровная поверхность изделия.
    • Отличительная особенность сталей с низким содержанием углерода – гибкость и пластичность, то есть она относительно легко и без разрывов деформируется при приложении к ней физического усилия. Это позволяет сооружать из профильных труб различного типа арочные конструкции.
    • Малая толщина стенки и соответственно небольшая масса металлической профтубы делает возможным проведение погрузочно-разгрузочных, монтажных работ с ее использованием одним человеком.

    Рис. 3 Примеры использования профтруб

    Сферы применения

    Профильная труба широко применяется при производстве транспортных средств, в строительной сфере и бытовом хозяйстве для следующих целей:

    • Возведения различных навесов, предохраняющих строительные объекты или разного вида приспособления, оборудование, транспорт от атмосферных осадков.

    Из профтруб сооружают каркасы для навесов и крыш гаражей, беседок, балконов верхних этажей, хозяйственных построек для защиты домашней утвари. Наиболее ходовые размеры профтруб для использования в этих целях – прямоугольной формы 40х20х2 мм, 40х15х2 мм, 30х10х2 мм и другие типоразмеры с толщиной стенки 2 мм.

    • Сооружения различного вида ограждений – заборов на индивидуальных участках, перил на лестницах, решеток на балконах и лоджиях индивидуальных домов. Помимо перечисленного выше прямоугольного профиля, для этих целей нередко используют квадратные трубы типоразмерами 20х20х2, 25х25х2, 30х30х2 мм, делая из них, к примеру, поперечный каркас заборов. Для устройства вертикальных столбов используют профтрубы сечением в виде прямоугольника или квадрата большого размера около 100х100 мм и толщиной от 3 до 9 мм.

    Рис. 4 Вес профильной трубы таблица по ГОСТ 8645-68

    • При возведении теплиц арочной конструкции некоторые собственники самостоятельно изгибают профильную трубу на трубогибах. Так как сделать это при толстой стенке проблематично, используют тонкостенные изделия в 1 мм. Наиболее популярные виды сечений для изготовления теплиц 40х20х1 мм, 30х15х1 мм, для поперечных элементов каркаса можно использовать трубу квадратного сечения 20х20х1 мм.
    • Изготовления технических средств своими руками – прицепов, повозок, сельхозтехники, жестких рам для крепления электродвигателей. Для этого используют толстостенную профильную трубу, к примеру сечением 40х40х4 мм.
    • Сооружения различного вида самодельных приспособлений и конструкций, облегчающих проведения тех или иных работ. С помощью профтруб можно сделать каркас для удержания троса при опускании колец в колодец, самостоятельно изготовить лебедку или кустарную буровую установку.

    Размерные параметры

    • Размеры прямоугольных профтруб расположены в диапазоне от 15х10 мм до 180х150 мм при толщине стенки 1 – 12 мм.
    • Для профилей квадратного сечения длина грани 10 – 180 мм при толщине стенки от 0,8 до 14 мм.
    • Профильный прокат изготавливают мерной (кратной мерной) и немерной длины в диапазоне от 1,5 до 14 м.

    Рис.5 Вес 1 метра профтрубы квадратной по ГОСТ 8639-82

    Вес профильной трубы – таблицы и расчет по формуле

    Вес профтрубы является справочной информацией и указан в соответствующих стандартах, для изделий прямоугольного сечения необходимые данные можно почерпнуть из ГОСТ 8645-68. Вес погонного метра профильной трубы квадратного сечения можно узнать из ГОСТ 8639-82.

    В данных госстандартах указана масса трубы из стали, понятно, что вес оцинкованной не так сильно от нее отличается. Если необходимо определить массу изделий из алюминия или нержавейки, используют другие методы.

    Можно узнать, сколько весит 1м профильной трубы, сортамент которой не входит в перечисленные госстандарты, используя следующую формулу расчета:

    M = Ro / 7850 · 0,0157 · S · (P – 2,86 · S) · L, где

    • М – вес профтрубы в кг;
    • Ro – плотность материала изготовления профтрубы;
    • 7850 — плотность стали в кг/м 3 .
    • P – периметр изделия, равный сумме его сторон – длины a и ширины b в мм;
    • S – толщина стенки в мм;
    • L – общая длина профтрубы в метрах.

    Для облегчения задачи по расчету веса профильных труб используют онлайн калькуляторы, которые несложно обнаружить в сети. Подставляя значения длины а, ширины b, а также толщины стенки S в миллиметрах и указывая материал изготовления профиля, в течение нескольких секунд получают искомое значение.

    Условное обозначение

    При приобретении профильной трубы, особенно в больших объемах, заказчику полезно знать ее условное обозначение. Оно регламентировано ГОСТ 8645-68 и имеет стандартный вид в виде дроби, в числителе которой указаны размерные параметры (высота и ширина стенки, толщина сечения и длина изделия). В знаменателе указывают материал изготовления и соответствующий ему госстандарт.

    Рис. 6 Обозначение профтруб по ГОСТ 8645-68

    Чтобы определить вес трубы стальной стандартной формы сечения, находят справочные данные соответственно в ГОСТ 8639-82 или ГОСТ 8645-68. Если профтруба изготовлена из отличного от низкоуглеродистой стали материала (нержавейки, алюминия), для определения массы используют простые формулы расчета или онлайн калькуляторы из интернет сети.

    Табличный расчет квадратной и прямоугольной профильной трубы

    В современном строительстве и производстве разнообразных конструкций сегодня широко используется такой материал, как квадратные и прямоугольные профильные трубы. Применяются они как для возведения крупных объектов (каркасов для больших тепличных комплексов, торговых центров, рыночных павильонов, накрытий для спортивных площадок и др.), так и в частном строительстве (при установке заборов из профнастила, формирования каркасов хозяйственных строений, навесов для хранения сельхозпродукции и т.д.) Такие профильные трубы имеют разные инженерно-конструктивные параметры и характеристики, одной из ключевых является вес погонного метра.

    Труба квадратная стальная может быть, как бесшовныой (изготавливается из слитков, или трубных заготовок), так и сварной.

    Зачем рассчитывать вес погонного метра профильной трубы?

    Профильная труба – надежный, крепкий, прочно свариваемый материал. Зачем же еще рассчитывать показатели веса ее погонного метра? На самом деле это является непреложным инженерным принципом: перед тем, как возводить любую конструкцию необходимо рассчитать все ее параметры, в том числе и силу, с которой она будет давить на грунт, фундамент или на другую конструкцию.

    Металлические же трубы имеют весьма большую массу, значит, будут создавать сильную весовую нагрузку как на сопричастные элементы конструкции, так и на все строение в целом.

    Даже сваривая обычный каркас для небольшого сарайчика или зернохранилища для использования в приусадебном хозяйстве, можно создать слишком тяжелую конструкцию. Излишний вес последней в дальнейшем может не выдержать слишком слабый фундамент, например, во время сильного ветра. Поэтому стоит серьезно отнестись к расчетам общего веса строений, каркас которых изготовляется при помощи сваривания профильных металлических труб. Кроме того, общий вес каркаса сильно влияет и на сварные соединения между самими трубами, следовательно от корректности расчетов зависит и прочность соединения между ними.

    Таблица перевода размерных параметров профиля в его весовые показатели

    Схема сварки стальных труб.

    Проще всего рассчитать показатели веса погонного метра той или иной трубы, используя существующие в интернете калькуляторы. Введя в соответствующие окна интерфейса размерные показатели используемых труб, можно через пару секунд получить точнейший расчет их веса. Удобство использования таких калькуляторов состоит еще и в том, что при их применении можно учесть параметры материала, из которого изготовлен профиль. Однако, может случиться так, что на месте строительства, к примеру, на приусадебном участке, у вас не будет ни компьютера, ни интернета. В таком случае очень пригодиться таблица перевода размерных параметров профиля в его весовые показатели.

    Такие таблицы существуют для разных видов металлопрофильных труб. Приведем здесь две таблицы, рассчитывающих весовые показатели для самых распространенных видов профильных сечений: квадратного и прямоугольного. В вертикальном ряду слева приводятся размеры сторон в миллиметрах, а в верхнем горизонтальном – толщина стенок тоже в миллиметрах. Внутри таблицы приводится масса погонного метра в килограммах.

    Таблица 1. Расчет массы погонного метра квадратной профильной трубы в зависимости от длины стороны сечения профиля и толщины его стенки.

    Таблица 2. Расчет массы погонного метра прямоугольной профильной трубы в зависимости от длин сторон сечения профиля и толщины его стенки.

    Как видим основными параметрами, по которым производятся расчеты, являются длина стенки поперечного сечения профиля и ее толщина. Кроме того, во время получения тех данных, которые нам уже в готовом виде предоставлены в таблицах, использовалась такая важная физическая величина, как удельная плотность металла. Предоставленные же нам таблицы позволяют без применения сложных физико-математических формул и исчислений узнать необходимую информацию для расчета общих весовых параметров того или иного каркасного элемента строения.

    Опытные инженеры знают и в обязательном порядке применяют данные расчеты, а строители-аматоры, возводящие у себя возле частного дома вспомогательные хозяйственные строения или ограждения с использованием металлопрфиля, должны в обязательном порядке помнить о такой характеристике этого материала, как большая масса и удельный вес.

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector