Расчет трубы профильной: Калькулятор профильной трубы | расчет веса профильной трубы онлайн
Стойка из профильной трубы: расчет какой вес выдержит
Профильная труба является популярным мебельным и строительным элементом, с помощью которого сооружаются довольно прочные конструкции. Для многих читателей может быть открытием, но труба может быть изготовлена не только из стали, но и дерева, и бетона. По крайней мере, это отражено в типовых вычислениях, речь идет о колоннах из этого материала.
Трубы бетонные
Расчет стойки из профильной трубы по отношению к нагрузке, которую она может выдержать учитывает площадь сечения профиля, сопротивление материала, его гибкость, напряжение, инерцию по X и Y, расчетную длину. Значения подставляются в формулу, решение представляет собой суммарную нагрузку. Для практических задач используют упрощенную схему.
Профильная труба и способы использования
Профиль можно применять в сборке практически любых конструкций, промышленного, коммерческого и бытового назначения. В быту ее часто используют для сборки систем хранения вещей, в качестве аквариумной подставки, для навесов на балконе или веранде.
На профиле может удерживаться мебель: стол, барная стойка, телевизионная подставка, поручни для занятий. Профиль часто применяется в коммерческом строительстве, из него собирают лестницы, различные легконесущие конструкции для террас, навесов, подиума и сцены.
Разновидности профильных труб
Список можно продолжить, профиль подходит для различных решений, поэтому часто привлекает мастеров, использующих его в строительстве и дизайне. Чаще всего из трубы изготавливают опору под барную стойку, держатели для шкафа купе или аквариумную подставку. Наиболее щепетильно нужно отнестись к подставке для аквариума и учесть постоянно оказываемую нагрузку. В зависимости от этого параметра выбирается материал для изготовления.
Подставка под аквариум из проф трубы
Проект каркаса и поиск оптимума
Для начала можно порекомендовать сделать чертеж, от которого можно будет отталкиваться в расчетах. При наличии верхней рамы и нескольких опор, на которые будет распределяться напряжение, в зависимости от формы усилие можно будет распределить на несколько стоек.
Стоит отметить, что при большей высоте конструкции, несущая способность отдельной профильной опоры будет уменьшаться за счет крутящего момента. При необходимости получения более высокой металлоконструкции добавляют несколько опор, которые связывают ребрами жесткости, равномерно распределяющими напряжение.
Металлоконструкция из профильной трубы
Например, так делаются стойки для навеса из профильной трубы, опирающегося на стену дома. При наличии опорной стены можно не обвязывать направляющие металлокаркаса, а рассчитать плечо, которое упирается в стену. Учитывайте, что в ГОСТе рассматриваются стандартные случаи расчета металлоконструкций.
Аквариумная подставка из профиля, исходя из вышесказанного, должна представлять собой опору с 3-4 ножками. При этом можно остановиться на одной опоре и шарнирных креплениях, распределяющим нагрузку. Для вычисления напряжения учитывается постоянная масса воды в аквариуме и стекла. Сколько выдержит конкретная аквариумная или барная опорная колонна, нужно оценивать по формуле.
Для начала сделайте проект металлоконструкции с указанием точных размеров, а потом проведите подсчеты с учетом суммарного напряжения. Проект можно подготовить в программе SketchUP.
Расчет
Определим оптимальное сечение колонны:
F = N/Ry,
где F – сечение, N – напряжение по центру тяжести и действия совокупных сил на элемент, Ry – сопротивление выбранного материала (постоянная величина, определяется по таблице).
Работа над проектом в программе SketchUP
Эта формула может использоваться только для получения приблизительных данных, причем обязательно нужно выбирать сечение с запасом, так как напряжение будет направлено не только центрально, но и распределено. В связи с этим могут делаться различные кронштейны, которые компенсируют угловой момент силы, возникающий от действия распределенного напряжения.
Еще одним важным параметром является продольный изгиб, его учет позволит точнее определить сечение колонны:
F = N/φR,
где φ – коэффициент продольного изгиба, который принимают за 0,5–0,8.
Вычисления обычно проводятся с двухкратным запасом. При этом мастера используют значение φ=0,25 для получения сечения 1-5 колонн конструкции.
Особенности крепежа и распределения напряжения
Металлические стойки под навес из профильной трубы опираются на фундамент и одну из стен. При этом опора может быть выполнена с различным шарнирным соединением. Такая опора может удерживать при достаточной прочности материала довольно большой вес. Скорректировать общий объем можно с помощью типов крепежа, установленной прямо или под наклоном.
Стандартный крепеж колонны делают следующим образом:
- к фундаменту, верхние боковые;
- к фундаменту, нижние боковые крепления;
- к фундаменту, верхние и нижние боковые;
- нижнее к фундаменту, верхнее к потолку;
- нижнее плюс боковое к стене.
Используя эту схему, можно убедиться, что наиболее устойчивыми являются опоры с верхним креплением к потолку и нижним к фундаменту.
Следующей по устойчивости является металлическая колонна с нижним фундаментным и двумя боковыми креплениями. Другие типы используются для крепежа стекла. Если общая высота сооружения достаточно большая, ставится несколько боковых креплений, равномерно распределяющих нагрузку на боковую стену.
Таким образом, барная стойка из профильной трубы и стекла будет надежно закреплена при креплении к полу и столешнице. При достаточно массивной конструкции рекомендуем добавить боковые ребра жесткости, это придаст некоторый индустриальный лоск в стиле «лофт». Их точная регулировка сделает использование более эргономичным.
Монтаж металлоконструкции
Монтаж каркаса проводится в следующей последовательности:
- устанавливаются и крепятся вертикальные направляющие к фундаменту;
- проводится монтаж креплений – верхних или боковых;
- делается регулировка;
- для отдельностоящих сооружений проводится монтаж верха, связывая между собой вертикальные колонны.
При наличии проекта и четкого представления, о какой нагрузке может идти речь, монтаж делается в течение нескольких часов. Для крепежа стекла горизонтально, вертикально и под наклоном можно использовать стекловолоконный профиль.
Расчеты и типовые решения
Чтобы избежать трудоемких вычислений, которые без знания физики и использования калькулятора могут содержать в результате ошибки, рекомендуем использовать типовые решения с минимальной нагрузкой на колонну. Также получить желаемое помогут надежные подвижные шарнирные соединения, для крепления под наклоном и распределения углового момента. В этом случае важно рассчитать, сколько выдержит такая опора.
Такой подход позволяет рассчитать различную мебель со стальными опорами, крепления в шкафу, при этом быть уверенными в их надежности и долговечности. Регулировка обычно позволяет надежно укрепить конструкцию. Выбирайте качественную сталь от зарекомендовавшего себя российского производителя, так можно избежать покупки продукции низкого качества.
Как правильно рассчитать нагрузки на профильную трубу
15 Мар
Dasha2021-03-17T17:40:10+03:00
Комментарии к записи Как правильно рассчитать нагрузки на профильную трубу отключены
На прямоугольную, квадратную профтрубу оказывают влияние разные механические силы: ветер, вес конструкции, тяжесть осадков и т.п. Одновременно с этим у каждого изделия свое предельное значение сопротивления. Если же достигается максимальная величина, то велик риск деформации и даже разрыва конструкции.
Чтобы этого не произошло, нужно определить значение максимальной нагрузки еще на этапе проектирования и монтажа конструкции. Происходит это путем расчетов, исходными данными для которых являются характеристики материала, виды нагрузки.
Всегда ли нужны расчеты?
При возведении легких, бытовых конструкций вполне можно избежать сложных расчетов, возводя их с максимальным запасом прочности, но вот более сложные строения требуют основательного подхода и выполнения ряда вычислений.
Если нагрузку не рассчитать: чем опасно?
Привести это может к поломке конструкции и потере времени. В худшем случае, возможно обрушение конструкции, ее деформация.
Виды нагрузок на трубы
От того, сколько по времени воздействуют они на конструкцию, выделяют постоянные и кратковременные нагрузки.
К постоянным относят:
- Вес оборудования, которое находится в строении.
- Вес конструкции.
- Давление воды.
- Тяжесть грунта, насыпей.
Под кратковременными нагрузками понимают массу оборудования, используется которое для ремонта, проведения каких –то работ, нагрузку от людей, техники, природные явления (осадки, ветер и т.п.)
Как рассчитать нагрузку прямоугольной профтрубы?
Для расчета применяют несколько методов:
- Интернет-калькулятор.
- Справочные таблицы.
- Формулы.
Перед проведением расчетов нужно иметь готовый чертеж будущего каркаса, определить тип нагрузок. Например, если элемент крепится на опорах, то вычисляют прогиб, а если с одной стороны – изгиб.
Использование справочных таблиц для проведения расчетов — простой и максимально удобный способ. Он позволяет выполнить все вычисления, даже без опыта и знаний сопромата. В таблице уже размещены готовые результаты для всех видов профтруб ( прямоугольных, квадратных)
Интернет–калькулятор
Прост в использовании. Не требует никаких знаний, достаточно лишь ввести необходимые характеристики, а вычисления все будут произведены автоматически. Недостатком такого метода является большая погрешность в расчетах.
Расчет по формуле
Для этого метода используют специальные формулы. Например, для расчета нагрузки на изгиб — σ = M/W, где в качестве данных берется величина изгибающего момента силы и момент сопротивления сечения.
Оценить правильность расчетов можно путем сравнения расчетного и практического напряжения элемента. Ни в коем случае, не должно быть в вычислениях допустимых нагрузок ошибок. Особенно касается это важных объектов.
Если есть хоть малейшие сомнения в расчетах, лучше обратиться для проверки к специалистам.
Они учтут все риски, особенности изделий и дадут гарантии, что конструкция простоит долго и выдержит все возможные нагрузки.
Возведение любой конструкции требует ответственного и профессионального подхода. Только в таком случае строение будет надежным и безопасным.
Формулы для труб
Онлайн-калькулятор формул для труб
наружный диаметр (дюймы)
внутренний диаметр (дюймы) — (значения по умолчанию: стандартные 4 дюйма — трубы из углеродистой, легированной и нержавеющей стали — ASME/ANSI B36.10 /19
- Сделать ярлык для этого калькулятора на главном экране
Калькулятор основан на приведенных ниже формулах и уравнениях для трубопроводов
Момент инерции
Момент инерции может быть выражен как
0008
I = π (d o 4 — d i 4 ) / 64
≈ 0., где
I = момент инерции (в 4 )
D O = внешний диаметр (в)
D I = внутренний диаметр (в)
D I = внутренний диаметр (в) D I = внутренний диаметр (в) D I (в)
0491 (d o 4 — d i 4 ) (1 Section Modulus
Section modulus can be expressed as
S = 0.0982 (d o 4 — d i 4 ) / d o (2)
where
S = модуль сопротивления (в 3 )
Модуль сопротивления – это геометрическое свойство заданного поперечного сечения, используемое при расчете балок или элементов изгиба.
Поперечная металлическая зона
Transverse metal area can be expressed as
A m = π (d o 2 — d i 2 ) / 4 (3)
where
A м = площадь поперечного сечения металла (в 2 )
Внешняя поверхность трубы
Внешняя поверхность трубы или трубы на фут длины может быть выражена как
A o = π D O /12 (4)
, где
A O = Площадь внешней поверхности трубы (FT 2 на трубу на фут)
.
или поверхность трубки на фут длины может быть выражена какA I = π D I /12 (5)
, где
A i = internal pipe surface area (ft 2 per ft pipe)
Transverse Internal Area
Transverse internal area can be expressed as
A a = 0.7854 d i 2 (6)
где
A a = поперечная внутренняя площадь (в 2 )
Окружность внешняя
03
8
C E = π D O (7)
, где
C E = внешняя окружность (в)
.
C I = π D I (8)
, где
C I = Внутренняя окружность (в)
Оценка окружности труб и площади секции
| Номинальный размер трубы (в) | Окружность (IN) | |
|---|---|---|
| 1/4 | 0.785 | 0.049 |
| 3/8 | 1.178 | 0.110 |
| 1/2 | 1.571 | 0.196 |
| 3/4 | 2.356 | 0.442 |
| 1 | 3.142 | 0.785 |
| 1 1/4 | 3.927 | 1.227 |
| 1 1/2 | 4.712 | 1.767 |
| 2 | 6.283 | 3.142 |
| 2 1/2 | 7.854 | 4.909 |
| 3 | 9.425 | 7.069 |
| 3 1/2 | 11.00 | 9.621 |
| 4 | 12.57 | 12.57 |
| 5 | 15.71 | 19.64 |
| 6 | 18. 85 | 28.27 |
| 8 | 25.13 | 50.27 |
| 10 | 31.42 | 78.54 |
| 12 | 37.70 | 113.1 |
| 15 | 47,12 | 176,7 |
Калькулятор геометрии жесткого диска — переменный профиль
Быстро рассчитать оптимизированный профиль наклонно-направленного бурения с минимальным вмешательством пользователя для получения максимально понятных результатов. Пользователь контролирует используемый средний прогиб и глубину отверстия через входную и выходную части профиля, в то время как этот калькулятор делает все остальное; включая определение необходимости центральной горизонтальной секции.
Распечатать страницу
Номинальный диаметр трубы (дюймы) 468101214161820243036
Общая запланированная горизонтальная длина по поверхности (футы)
Входное отверстие: использованное совместное отклонение (%)
Входное отверстие: Глубина отверстия (футы) B
Выходное отверстие: использованный прогиб соединения (%)
Выходное отверстие: Глубина отверстия (футы) B
Длина трубы (футы)
Номинальное отклонение (градусы)
Центральный угол входа (градус)
Центральный угол выхода (градусы)
| Запись | Выход | |
|---|---|---|
Мин. Среднее используемое отклонение | X.XX градусов | X.XX градусов |
| Мин. Радиус отверстия (дуга) | X.XX футов С | X.XX футов D |
| Среднее смещение на длину трубы | X.XX дюймов | X.XX дюймов |
| Мин. Требуемая длина горизонтальной поверхности | X.XX футов | X.XX футов |
| Угол сверления | ХХ градусов | ХХ градусов |
| Мин. Отверстие (дуга) Укладочная длина, футы | X.XX футов С | X.XX футов D |
| Мин. Количество труб, используемых для (дуги) | X.XX шт. | X.XX шт. |
| Горизонтальный | |
|---|---|
| Расчетная длина | X.XX футов |
| Мин. Длина центральной горизонтальной скважины | X.XX футов E |
| Мин. Количество труб, используемых в центральной секции | X. XX шт. |
| Расчет по всему стволу | |
|---|---|
| Мин. Вычисленная горизонтальная длина | ХХ.ХХ футов А |
| Мин. Общая длина горизонтального ствола по всему направленному стволу | ХХ.ХХ футов |
| Мин. Общее количество труб на весь диаметр | ХХ.ХХ шт. |
| Считается, что весь ствол (без плавучести / силы сопротивления) использует | ХХ.ХХ% от макс. рекомендуемое тяговое усилие для 16-дюймового TR Flex class 52 RJ DIP |
Обратитесь к инженеру по продукции McWane с ковкими материалами или к местному представителю McWane, чтобы получить дополнительные рекомендации по проектированию и информацию.
| НОМИНАЛЬНЫЙ РАЗМЕР ТРУБЫ | TR FLEX : НАРУЖ.НАРУЖ. СТВОЛА | TR : ЗВОНОК OD | TR : ЛИТАЯ ДЛИНА | TR : ПРОГИБ СОЕДИНЕНИЯ | TR : МАКС. рекомендуемое ДАВЛЕНИЕ | TR : МАКС. СИЛА ТЯГИ | TR : ВЕС / ДЛИНА cl 52 | TR : МАКС. ДЛИНА ТЯГИ CL 52 | TR : МАКС. ШТ. ТЯГА кл. 52 | НОМИНАЛЬНЫЙ РАЗМЕР ТРУБЫ |
| 4 | 4.80 | 7.00 | 18.10 | 5.00 | 13,572 | 240 | 1,024 | 57 | 4 | |
| 6 | 6.90 | 9.27 | 18.06 | 5.00 | 750 | 28,045 | 380 | 1,333 | 74 | 6 |
| 8 | 9.05 | 11.68 | 18.02 | 5.00 | 750 | 48,245 | 530 | 1,640 | 91 | 8 |
| 10 | 11.10 | 14.12 | 18.00 | 5.00 | 750 | 72,577 | 700 | 1,866 | 104 | 10 |
| 12 | 13. 20 | 16.43 | 17.98 | 5.00 | 750 | 102,637 | 890 | 2,073 | 115 | 12 |
| 14 | 15.30 | 18.80 | 17.85 | 3.25 | 500 | 91,928 | 1,110 | 1,478 | 83 | 14 |
| 16 | 17.40 | 21.45 | 17.84 | 3.25 | 500 | 118,895 | 1,305 | 1,625 | 91 | 16 |
| 18 | 19.50 | 23.40 | 17.82 | 3.00 | 500 | 149,325 | 1,505 | 1,768 | 99 | 18 |
| 20 | 21.60 | 25.68 | 17.80 | 2.50 | 500 | 183,219 | 1,725 | 1,891 | 106 | 20 |
| 24 | 25.
|