Нагрузка на профильную трубу
Как определить нагрузку, допустимую для профильной трубы из металла
При покупке профильной трубы важно знать, какую нагрузку она способна выдержать. Нет смысла покупать мощный профиль для продуваемых деревянных ограждений, но если не учитывать прочность профиля для несущей конструкции, при сильном ударе, снегопаде или ветре возможна сильная деформация и даже перелом опор. Расчет возможной нагрузки на металлопрокат производится по физическим формулам.
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.
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.
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.
Трубный профиль часто используют для возведения опорных каркасов, несущих металлоконструкций, обустройства козырьков, навесов, заборов. Такие трубы ценятся за простоту монтажа, декоративность, высокую прочность при небольшом удельном весе. Благодаря ребрам жесткости они устойчивы к разнонаправленным нагрузкам, выдерживают большое давление.
При сооружении металлоконструкций нередко приходится изгибать трубы под разным углом. Чтобы не допустить порчи заготовок, образования больших складок соблюдают требования ГОСТ 17365-71. Допускается утончение стенок до 25 %. Показатели зависят от размера трубы и способа гибки заготовки. На профилегибочном оборудовании в зависимости от характеристик стали заготовки деформируют в холодном и горячем виде.
Какие методы используют для расчета нагрузок
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.
Только в таком случае окончательные данные по обустройству системы будут правильными. Сама же конструкция при этом будет прочной и полностью безопасной.
С помощью калькулятора можно провести расчет не только вертикальной, но и поперечной нагрузки на профильную трубу. То есть, использование таких вычислительных схем позволяет определить, как может распределяться вес по всей системе.
В стандартах указаны момента инерции профиля. Прочностные характеристики квадратной трубы соответствуют ГОСТ 8639-82, прямоугольной — в ГОСТ 8645-68. Сопротивляемость деформации зависит от силы упругости. Предельное напряжение на профильную трубу описывается законом Гука. С помощью справочных таблиц можно определить максимальную нагрузку на профильные элементы фиксированной длины.
Для определения прочностных характеристик металлопроката проката необязательно производить сложные инженерные расчеты. Основные показатели представлены в расчетных таблицах. В них указаны предельные величины возможного давления с учетом размера профиля сечения и длины отрезка. Приведены данные в кг для мерных отрезков длиной от 1 до 6 м. Если указанную нагрузку превысить хотя бы на килограмм, возможно разрушение элемента. Речь идет о безвозвратной деформации — трещинах, сломах, надрывах. При таких дефектах профиля здание рухнет, козырек обрушится с одной или обеих сторон.
При выборе профиля для теплиц, гаражей, зданий специалисты рекомендуют предусматривать полуторный или двойной запас прочности. В таблице указывается предельная нагрузка, под которой не исключается прогибание элемента. Труба сохранит целостность, после прекращения воздействия выпрямится, примет первоначальную форму.
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:
Также надо учитывать, что нагрузка для прямоугольной трубы рассчитывается по большой стороне. По табличным значениям труба профильная 40×20×2 мм выдерживает такое же давление, что и квадрат форматом 40х40х2 мм. Еще один нюанс: бесшовный прокат надежнее сварного, а труба из низкоуглеродистой стали прочнее аналогов из углеродистой стали обыкновенного качества.
Несколько слов о выборе трубного металлопроката для перекрытий: предельная нагрузка пропорциональна длине трубы. Значения в таблицах произведены с учетом массы профиля, воздействие на который сконцентрировано в центре отрезка. Вывод прост: чем больше расстояние между опорами, тем толще должен быть трубный профильный прокат. Если нагрузка оказывается неравномерно и несимметрично, лучше предусмотреть тройной запас прочности.
