Содержание:
Самостоятельный расчёт
Иногда приходится иметь дело с проводом без нанесённой маркировки. Это не повод отказаться от его использования. В начале выясняют, из какого материала выполнена жила. Различают по цвету: алюминий белый, медь красная, латунь жёлтая. После этого приступают к расчёту площади сечения. Для этого выясняют диаметр проводника, предварительно сняв с него изоляцию, в случае многожильного провода – выпутав одну жилу.
Диаметр можно определить несколькими способами, например:
- при помощи штангенциркуля или микрометра;
- карандаша и линейки.
Второй способ даёт приблизительный результат и используется только в крайнем случае.
Штангенциркуль
Измерить при помощи штангенциркуля можно провода любых размеров. Для этого помещают провод между губок штангенциркуля и смотрят на деления шкалы. Целое число миллиметров отсчитывают по верхней шкале, десятичные доли миллиметра – по нижней.
Карандаш + линейка
Если под рукой нет измерителя, а длина оголённой части измеряемого провода позволяет накрутить его на карандаш виток к витку длиной не менее 1 см, то используют этот метод. Считают количество витков N, поместившихся на отрезке L = 1 см. Значение диаметра получают путём деления длины отрезка на количество витков. Точность измерения зависит от плотности намотки и её длины.
Таблица
После того, как диаметр определён одним из способов, Sсеч определяют по формуле или при помощи таблиц.
Простейшая таблица для диаметров провода до 4,5 мм
Диаметр провода, мм | Сечение, мм | Диаметр провода, мм | Сечение, мм |
---|---|---|---|
0,8 | 0,5 | 2 | 3 |
1,0 | 0,75 | 2,3 | 4 |
1,1 | 1 | 2,5 | 5 |
1,2 | 1,2 | 2,8 | 6 |
1,4 | 1,5 | 3,2 | 8 |
1,6 | 2 | 3,6 | 10 |
1,8 | 2,5 | 4,5 | 16 |
Более точные значения можно подобрать из таблиц, размещённых в Правилах Устройств Электроустановок (ПУЭ).
Для чего это нужно знать
Ниже рассмотрим ситуации, когда данные параметры обычно всегда необходимо учитывать в работе:
- Знание формулы площади будет полезным, когда рассчитывается теплоотдача теплого пола или регистра отопления.Данные можно получить, исходя из общей площади, которая отдает воздуху в помещении тепло от рабочей жидкости определенной температуры.
- Второй вариант – обратная ситуация, которая встречается также часто. Особенно, если необходимо подсчитать потери тепла по всей протяженности трубопровода к отопительному прибору. При расчете количества и размеров конвекторов, радиаторов и других приборов инструкция требует знать точно, какое количество калорий они смогут выдавать. Данные определяются с учетом площади поверхности трубопровода, транспортирующего воду.
На фото – расчет отопления 1 кв. м площади, исходя от диаметра трубопровода
- Если вы будете знать, как посчитать площадь поверхности трубы, вы сможете закупить правильное количество теплоизоляции. Очень часто протяженность теплотрассы составляет десятки километров, поэтому точные данные помогут компаниям сохранить внушительные средства.
Калькулятор площади поверхности трубыиз стали для покрасочных работ
- Еще один момент – затраты на покраску или антикоррозионное покрытие, цена которых иногда внушительна. В данном случае знания позволят точно рассчитать необходимый объем материала. Кроме того, так можно косвенными методами определить нерадивость исполнителей работ, если расходы на 1 м2 поверхности будут существенно возрастать.
- Расчет площади трубы (сечение) позволит узнать максимальную проходимость изделия. Конечно, можно просто установить сразу заведомо больший диаметр, однако при больших капиталовложениях в строительные объекты данный показатель играет существенную роль в перерасходе средств.
Не стоит также забывать, что когда открывается кран горячего водоснабжения, объем жидкости в водопроводе бесцельно остывает. Большой диаметр трубы аккумулирует большое количество воды, которая в ней будет стоять, поэтому вы потратите больше тепла на нагрев помещения.
Как рассчитать сечение
- Необходимо высчитать площадь круга и отнять толщину стенок.
- Формула следующая: S = π(D/2-N)2.D – диаметр, N – толщина стенок.
Для гидравлических расчетов последней и ввели понятие – живое сечение.
Диаметр водопровода должен соответствовать его задачам
Расчет поверхности
Геометрическая задача, с которой вы не раз встречались на уроках, когда нужно было узнать площадь поверхности цилиндра, а, труба – это он и есть. Чтобы узнать нужную цифру необходимо знать длину окружности и высоту цилиндра (в нашем случае длину трубопровода).
Формула длины окружности – Lокр = πD, поверхности – S = πDL, где L–длина трубопровода, а D–его диаметр.
Для окрашивания можно использовать данную формулу напрямую, если же необходимо проводить теплоизоляционные работы, материала понадобиться несколько больше, так как он имеет толщину. К тому же во время процесса минеральная вата укладывается с некоторым перехлестом полотен.
Утепление стальных изделий своими руками
Рассчитываем внутреннюю поверхность
Не специалисты обязательно зададут вопрос – для чего нужно знать данный параметр? Специалисты же ответят – для гидродинамических расчетов, чтобы знать, какая площадь имеет контакт с водой во время движения по трубам.
Внутренняя поверхность пластиковых изделий не зарастает минеральными отложениями
С этим параметром есть несколько связанных нюансов:
Диаметр | Чем он больше, тем меньше шероховатость стенок оказывает влияние на движение рабочей жидкости. Если у трубопровода диаметр большой, а его длина маленькая, сопротивлением трубы можно пренебречь. |
Шероховатость | Данный параметр имеет большое значение для гидродинамических расчетов. Например, стальная ржавая внутри водопроводная труба и гладкая полипропиленовая по-разному влияют на скорость рабочей жидкости. |
Постоянство внутреннего диаметра | Стальные и чугунные изделия из-за коррозии и минеральных отложений со временем изменяют свою внутреннюю площадь. Из-за этого проход для потока уменьшается. |
Коррозия на внутренней поверхности уменьшает проход для рабочей жидкости
Формула расчета при этом будет такой – S=π(D-2N)L, где N–толщина стенки, L–длина трубопровода, D–его диаметр.
С чего начать
Расход краски зависит не только от размера трубы, но и от материала, который использован для ее изготовления, и от формы.
Чаще всего можно встретить трубы в форме цилиндра. Но есть и другие виды:
- В форме прямоугольника. Внешне они похожи на обычный брус. По-другому называются профильными.
- Конусовидные. Название говорит само за себя. Используются очень редко. Сфера их применения – системы нагнетания давления.
- Гофрированные.
- Для оборудования канализации. Представляют собой большие цементные кольца.
Размеры труб каждого вида соответствуют требованиям, заявленным для них в специальных документах.
Виды сечений труб.
Для прокладки водопровода или канализации в строительстве применяют трубы различных форм и сечений. Для классического водопровода могут использоваться круглые, квадратные, прямоугольные, треугольные, эллипсовидные и прочие трубы. Для канализации используют трубы круглой, полукруглой, эллиптической, полуэллиптической, яйцевидной, прямоугольной, трапецеидальной и прочих форм и сечений.
Наибольшей популярностью пользуются трубы с круглой формой поперечного сечения. Изготовление таких труб малозатратно, они обладают хорошими техническими характеристиками, а также рядом отличных технических и эксплуатационных качеств.
Для расчета веса трубы, либо длины трубы вы можете воспользоваться трубным калькулятором.
Виды сечений трубопровода могут быть различными:
Далее представлены формы поперечных сечений самотечных труб и каналов, такие как:
- а) – Круглое,
- б) – Полукруглое,
- в) – Шатровое,
- г) – Банкетное,
- д) – Яйцевидное (овондальное),
- е) – Эллиптическое,
- ж) – Полукруглое с прямыми вставками;
- э) – Яйцевидное перевернутое,
- и) – Лотковое,
- к) – Пятиугольное,
- л) – Прямоугольное,
- м) – Трапецеидальное
Расчет сечения трубопровода.
Формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Для расчета сечения трубопровода необходимо вычислить площадь круга с диаметром, который равен наружному диаметру трубы, после чего вычесть толщину ее стенок.
Площадь круга рассчитывается по формуле: S = Pi*(R^2) или S=Pi*(D/2-N)^2,
- R – радиус круга, равный половине ее внутреннего диаметра;
- S — искомое значение;
- Pi — число «пи», которое обычно округляют до 3,14.
- D и N- наружный диаметр и толщина стенки трубы.
В качестве примера производим расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, в 100 мм.
Радиус, данной трубы, будет составлять 50 мм, или 0,05 м.
Площадь трубы будет равна 3,14 х 0,05^2 = 0,00785 м2.
Внимание: рассчитывая проходимость самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) принимайте в расчет не полное, а так называемое живое сечение потока, которое ограничено средним уровнем воды
- а) – полное сечение,
- б) – живое сечение потока в частично заполненной трубе,
- в) – живое сечение потока в лотке.
Все необходимые данные о внутреннем диаметре ВГП труб, которые применяются при монтаже внутренних коммуникаций, можно найти в ГОСТ 3262-75, по которому эти трубы изготавливаются.
Особенности труб с различными сечениями.
Трубы круглого сечения очень просто очищаются от образовавшегося осадка гидравлическим способом с использованием шаров и цилиндров
По мере того увеличения диаметра трубы круглого сечения, давление грунта и временной внешней нагрузки стремительно увеличиваются. Для уменьшения усилия в стенках труб, своду придают полуэллиптическое сечение.
Иногда может использоваться яйцевидная форма сечения, труба такого сечения способна высокие статические и динамические нагрузки, но такая трубы имеет и недостатки: для монтажа труб с таким сечением необходима большая высота канала и глубина заложения, чем для труб круглого сечения при одинаковой пропускной способности.
Кроме этого, в трубах эллиптического сечения намного быстрее образуется осадок, который отлаживается на стенках. В тех местах, где присутствуют плывуны и грунт очень влажный, могут использоваться трубы лотковой формы. Это позволяет прокладывать канализационные сети на меньшей глубине.
Применение формулы расчета
Сведения о квадратуре наружной поверхности круглой фигуры необходимы проектировщикам, сметчикам, монтажникам и мастерам профилактики и ремонта оборудования, например, при решении задач:
1. Объём тепловой энергии конструкции «тёплый пол» или радиаторов отопления.
2. Потери тела при транспортировке от точки поставки до границы балансовой принадлежности сетей.
3. Сумма затрат на защиту металла от коррозии. Магистральные элементы покрывают краской и битумным лаком. Точный расчет площади пресечет нецелевое использование краски.
4. Количество и стоимость изолирующего материала. Например, расстояние от коллектора ТЭЦ до жилого поселка составляет 2 километра. Протяженность жилого массива — три километра. Итого 5 километров магистральных сетей потребуют изоляционного материала. Площадь требуется рассчитать без напрасной траты финансов на закупку минеральной ваты, стеклоткани и алюминиевой фольги.
Изнутри трубу не красят и не изолируют. Но для расчета скорости движения воды знать внутреннюю площадь нужно. В магистральных водопроводах диаметром 1,4 м трением воды о внутренние стенки можно пренебречь. Но на конструкциях диаметром 20-30 см через 10 лет эксплуатации фиксируются отложения солей. Коррозия ухудшает состояние внутренних стенок, скорость движения потока воды снижается.
Какую нагрузку способны выдержать профильные трубы?
Профильные трубы популярны из-за достаточно низкой стоимости, малого веса и высокой прочности на изгиб.
При выборе такого вида проката заказчик должен понимать важность точных вычислений параметров и нагрузки. Если вы решили создать постройку или конструкцию из профильных труб, вам необходимо узнать, какой вес выдержат такие изделия
Что произойдет, если не рассчитать нагрузку?
1) Если на профильную трубу воздействует вес, который меньше максимально допустимого, то:
— труба не изменит своих параметров,
— труба изогнется, но только на период воздействия нагрузки.
2) Если на профильную трубу воздействует вес, который больше максимально допустимого, то:
— труба изогнется и не вернется в изначальное положение, если нагрузку убрать,
— труба изогнется и сломается, конструкция разрушится.
Можно ли обойтись без расчетов?
Расчеты нужны только при создании построек и конструкций, например, при строительстве навеса, кровли, козырька. Если вы собираетесь возводить перила, ограды, теплицы, то можно их не делать.
При расчете нагрузки учитываются следующие факторы:
1) Типы возможных нагрузок:
— постоянные, которые всегда воздействуют на конструкцию определенным весом (вес элементов постройки, грунта и т.п.);
— временные длительные, которые воздействуют в течение длительного времени, но могут быть заменены (вес лестницы, котлов, гипсокартоновых стен и т.п.);
— кратковременные, которые воздействуют в течение небольшого периода (снег и ветер, вес жителей и посетителей, мебели, транспорта и т.п.);
— особые, которые могут воздействовать на постройку в чрезвычайных ситуациях (землетрясения, взрывы, внешние повреждения и т.п).
2) Размеры профильной трубы и рисунок ее сечения (квадрат или прямоугольник).
3) Общее напряжение конструкции.
4) Прочность выбранной вами стали.
Таблицы расчетов нагрузки
В таблицах ниже указаны показатели максимально допустимой нагрузки. Если они будут воздействовать на трубу, профиль не сломается, но погнется. Однако если параметр нагрузки будет выше максимального хотя бы на килограмм, вся конструкция обрушится. Поэтому вам необходимо выбирать изделие, чей запас прочности больше пределов в два или даже в три раза.
Кроме того, вы всегда можете обратиться к нашим специалистам, которые не только произведут расчет допустимой нагрузки, но и смогут подсчитать, какие именно профильные трубы вам потребуются и в каком количестве, во сколько вам обойдется все строительство и не только.
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 |
Поперечное сечение трубы и ее внутренний объем: методы расчета
Сегодня нам предстоит небольшой экскурс в школьные программы геометрии и физики. Мы вспомним, как вычисляется площадь поперечного сечения трубы и ее внутренний объем. Кроме того, нам предстоит выяснить, как изменения диаметра трубопровода действуют на давление в потоке жидкости. Итак, в путь.
На фото – водогазопроводные трубы. Нам предстоит научиться вычислять их внутреннее сечение.
Вычисляем площадь сечения
Очевидно, формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Какие варианты возможны?
Круглая
Площадь круга имеет вид S = Pi R2, где:
- S – искомое значение;
- Pi – число “пи”, которое обычно округляют до 3,14;
- R – радиус круга (применительно к трубе – половина ее внутреннего диаметра).
В качестве примера давайте выполним расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, равным 100 миллиметрам.
- Радиус, очевидно, будет равным 50 мм, или 0,05 метра.
- Площадь будет равна 3,14 х 0,052 = 0,00785 м2.
Обратите внимание: при расчете проходимости самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) актуально не полное, а так называемое живое сечение потока, ограниченное средним уровнем воды. А – полное сечение, б – живое сечение потока в частично заполненной трубе, в – живое сечение потока в лотке
А – полное сечение, б – живое сечение потока в частично заполненной трубе, в – живое сечение потока в лотке.
Где взять данные о внутреннем диаметре ВГП труб, использующихся при монтаже внутренних коммуникаций зданий? Продавцами обычно указывается лишь ДУ (условный проход) и тип – легкая, обыкновенная или усиленная.
Вся нужная информация найдется в ГОСТ 3262-75, по которому эти изделия производятся.
ДУ, мм | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки труб, мм | ||
Легких | Обыкновенных | Усиленных | ||
15 | 21,3 | 2,5 | 2,8 | 3,2 |
20 | 26,8 | 2,5 | 2,8 | 3,2 |
25 | 33,6 | 2,8 | 3,2 | 4,0 |
32 | 42,3 | 2,8 | 3,2 | 4,0 |
40 | 48,0 | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
50 | 60,0 | 3,0 | 3,5 | 4,5 |
65 | 75,5 | 3,2 | 4,0 | 4,5 |
80 | 88,5 | 3,5 | 4,0 | 4,5 |
90 | 101,3 | 3,5 | 4,0 | 4,5 |
100 | 114,0 | 4,0 | 4,5 | 5,0 |
125 | 140,0 | 4,0 | 4,5 | 5,5 |
150 | 165,0 | 4,0 | 4,5 | 5,5 |
Как на основе этой таблицы своими руками вычислить фактический внутренний диаметр?
Инструкция проста и, в общем-то, очевидна.
- Выбираем соответствующие интересующей вас продукции ДУ и тип.
- Вычитаем из наружного диаметра удвоенную толщину стенок.
Подсказка: онлайн-калькулятор площади поперечного сечения трубы любого типа зачастую можно найти на сайте производителя или дилеров.
Квадратная
Профильные трубы сравнительно редко используются для транспортировки жидкостей: это области приоритетного применения трубопроводов круглого сечения.
Почему?
- Круг обладает минимальной длиной стенок при максимальной площади из всех геометрических фигур. Отсюда – практическое следствие: при постоянной толщине стенок именно круглая труба будет обладать максимальной пропускной способностью. Или, иначе говоря, при фиксированной пропускной способности цена погонного метра круглой трубы будет минимальной.
- В силу этой же особенности круглая труба имеет максимальную прочность на разрыв. Давление недаром измеряется в килограммах на квадратный сантиметр: чем больше площадь стенок трубы – тем большее усилие воздействует на них при фиксированном давлении внутри трубопровода.
Тем не менее, в ряде случаев приходится рассчитывать и внутреннее сечение профтруб. В случае квадратной трубы оно равно квадрату разности наружного размера трубы и удвоенной толщины ее стенок. Так, для изделия размером 100х100 мм со стенками толщиной 4 мм расчет приобретет вид (100 – (4 х 2)) 2 = 8464 мм2.
Приведенная схема расчета будет иметь небольшую погрешность за счет скругления углов.
Важно!В большинстве формул используется площадь, выраженная в квадратных метрах. Коэффициент пересчета мм2 в м2 – 1:1000000, то есть в приведенном выше случае мы получим 0,008464 м2
Коэффициент пересчета мм2 в м2 – 1:1000000, то есть в приведенном выше случае мы получим 0,008464 м2.
Прямоугольная
Схема расчетов практически идентична описанной для квадратных профтруб. Разница лишь в том, что стенки неодинаковы; соответственно, мы перемножаем их размеры за вычетом… да-да, опять-таки удвоенной толщины стенок.
Так, для прямоугольной профтрубы размером 150х180 мм при толщине стенки 6 мм искомое значение будет равным (150 – (6 х 2)) х (180 – (6 х 2)) = 23184 мм2, или 0,023184 м2.
Для расчета нужны три параметра: оба размера и толщина стенки.
Объем
Здесь все совсем просто. Объем трубы любого типа равен произведению ее длины (погонажа) на площадь сечения. В последнем примере внутренний объем 25-метрового трубопровода будет равным 0,023184 х 25 = 0,5796 м2.
Как произвести расчет?
Рассчитываем сечение
Определение сечения трубы является несложной геометрической задачей. Для этого следует для начала воспользоваться формулой площади круга:
Sн= π•Rн^2, (1)
где Rн – наружный радиус трубы, равен половине наружного диаметра.
Таким образом, мы определим площадь круга, образованного наружным диаметром.
Теперь определим площадь круга, образованного внутренним диаметром трубы. Для этого необходимо определить внутренний радиус, который определяется по следующей формуле:
Rвн=Rн-?, (2)
где ? – толщина стенки трубы.
Определив площадь внутреннего круга Sве аналогично формуле (1), рассчитаем площадь сечения по формуле:
Sсеч=Sн ?-S?вн.
Все действия можно свести в упрощенную формулу определения площади сечения:
Sсеч=?•(?D_н/2?^2- ??/2?^2 ).
В качестве примера определим площадь сечения, внешний диаметр которого равен 1 метру, а толщина стенки – 10 мм.
Sсеч=3,14•(?1/2?^2- ?0,01/2?^2 )=0,75 м^2.
Производим расчет площади внешней поверхности
Такой расчет также является геометрической задаче. Если развернуть трубу, то получится прямоугольник. Его ширина равна длине окружности внешней стенки трубы, а длина – длине.
Рассчитать длину окружности можно по следующей формуле:
L=?•D_н.
Тогда площадь развертки трубы будет вычисляться по формуле:
S=?•D_н•L_тр,
где Lтр – длина трубы.
В качестве примера рассчитаем площадь поверхности под окраску теплотрассы, длина которой составляет 10 км, а внешний диаметр – 1 метр.
S=3,13•1•10000=31416 м^2.
Если говорить о количестве теплоизоляционного материала, то при подсчете следует учесть толщину слоя минеральной ваты.
Тогда формула примет вид:
S=?•?(D?_н+?2•??_(в))•L_тр,
где ?_в-толщина слоя минеральной ваты.
В действительности материала для теплоизоляции будет потрачено меньше, так как он накладывается в внахлест.
Производим расчет площади внутренней поверхности
Для начала необходимо определиться, для чего такой расчет следует проводить. Чаще всего он нужен при расчете гидродинамики движения теплоносителя в трубе. Внутренняя поверхность трубы является местом, где вода при её движении соприкасается с трубой. Таким образом, возникает гидравлическое сопротивление, которое необходимо учитывать при расчете сети коммуникации.
Необходимо помнить ряд следующих нюансов:
- При увеличении диаметра трубопровода снижается гидравлическое трение теплоносителя о стенки труб. Поэтому при большом диаметре и длине водопровода гидравлическое сопротивление трубы потоку воды можно не учитывать.
- Качество поверхности, её шероховатость, оказывает большое значение на величину гидравлического сопротивления. При этом такое влияние сильнее, чем зависимость сопротивления от площади поверхности внутренней стенки трубопровода. Так, полиэтиленовая труба обладает меньшей шероховатостью нежели ржавая металлическая. Поэтому величина гидравлического сопротивления в пластиковой трубе будет меньшей.
- Если в качестве материала для изготовления трубы применяется неоцинкованная сталь, то площадь поверхности внутренней стенки меняется во времени. На стенках такого трубопровода постепенно откладываются ржавчина и минеральные отложения. Как результат – происходит уменьшение внутреннего диаметра трубы и увеличение величины гидравлического сопротивления. Такой эффект необходимо учитывать при проектировании водопровода из стали.
Итак, для того чтобы рассчитать площадь поверхности внутренней стенки трубопровода следует воспользоваться следующей формулой:
S=?•?(D?_н-2•?)•L_тр.
В качестве примера рассчитаем трубу, диаметр которой равен одному метру, а толщина стенки – 10 мм.
S=3,14•(1-2•0,01)•10000=30788 м^2.
Заключение
Итак, приведенные в статье расчеты не являются сложными и доступны любому человеку. Они пригодятся при проектировании собственного трубопровода. Чтобы возведенная коммуникация соответствовала ожиданиям о её работоспособности, предложенные расчеты следует производить в обязательном порядке.
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.
Исходные данные
Расчетная схема:
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 |
Примечания:
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 |
svoydomtoday.ru