Tämän artikkelin aihe on polykarbonaattikatoksen laskeminen omilla käsilläsi. Meidän on opittava laskemaan rakenteen pääparametrit, jotka liittyvät sen lujuuteen ja mittoihin. Mennään siis.
Mitä laskemme
Meidän on opittava laskemaan:
- Polykarbonaatin paksuus ja laatikon nousu riippuen odotetusta lumikuormasta neliömetriä kohti.
- Kaaren kannen mitat (mikä geometrian kannalta tarkoittaa kaaren pituuden laskemista).
Selvennykseksi: tutkimme tapoja laskea kaari tunnetulle sektorin säteelle ja kulmille sekä tapaukselle, jossa tiedämme vain kaaren pinnan ääripisteiden väliset etäisyydet.
- Putken vähimmäisosuus tunnetulla taivutuskuormalla.
Tässä järjestyksessä mennään eteenpäin.
Sorvaus ja pinnoitteen paksuus
Aloitetaan laskemalla lumikuorma.
Ennen kuin pohdimme polykarbonaattikatoksen laskemista, muotoilemme pari oletusta, joihin laskenta perustuu.
- Annetut tiedot koskevat korkealaatuista materiaalia, jossa ei ole merkkejä ultraviolettisäteilyn tuhoamisesta. Polykarbonaatti ilman UV-suodatinta haurastuu 2-3 vuoden käytön jälkeen valossa.
- Jätämme tarkoituksella huomiotta laatikon rajoitetun muodonmuutoskestävyyden, koska pidämme sitä ehdottoman vahvana.
Ja nyt - pöytä, joka auttaa sinua valitsemaan optimaalisen polykarbonaatin paksuuden ja laatikon nousun.
| Kuorma, kg/m2 | Laatikon kennojen mitat polykarbonaatin paksuudella, mm | |||
| 6 | 8 | 10 | 16 | |
| 100 | 1050x790 | 1200x900 | 1320x920 | 1250x950 |
| 900x900 | 950x950 | 1000x1000 | 1100x1100 | |
| 820x1030 | 900x1100 | 900x1150 | 950x1200 | |
| 160 | 880x660 | 1000x750 | 1050x750 | 1150x900 |
| 760x760 | 830x830 | 830x830 | 970x970 | |
| 700x860 | 750x900 | 750x950 | 850x1050 | |
| 200 | 800x600 | 850x650 | 950x700 | 1100x850 |
| 690x690 | 760x760 | 780x780 | 880x880 | |
| 620x780 | 650x850 | 700x850 | 750x950 | |
Kaari
Laskenta säteen ja sektorin mukaan
Kuinka laskea kaaren kaari, jos tiedämme taivutussäteen ja kaaren sektorin?
Kaava näyttää tältä P=pi*r*n/180, jossa:
- P on kaaren pituus (tässä tapauksessa polykarbonaattilevyn tai profiiliputken pituus, josta tulee rungon elementti).
- pi on luku "pi" (laskelmissa, jotka eivät vaadi erittäin suurta tarkkuutta, yleensä otetaan 3,14).
- r on kaaren säde.
- n on kaarikulma asteina.
Lasketaan esimerkiksi omilla käsillämme katoskaaren pituus, jonka säde on 2 metriä ja sektori 35 astetta.
P \u003d 3,14 * 2 * 35 / 180 \u003d 1,22 metriä.
Työprosessissa syntyy usein päinvastainen tilanne: on tarpeen säätää kaaren säde ja sektori kaaren kiinteään pituuteen. Syyt ovat selvät: polykarbonaatin hinta on tarpeeksi korkea minimoimaan jätteen määrän.
Ilmeisesti tässä tapauksessa sektorin ja säteen tulo on yhtä suuri kuin P/pi*180.
Yritetään sovittaa kaari 6 metriä pitkän vakiolevyn alle. 6/3,14*180=343,9 (pyöristyksen kanssa). Lisäksi - yksinkertainen arvojen valinta laskimella kädessä: esimerkiksi 180 asteen kaarisektorille voit ottaa säteen, joka on 343,9 / 180 \u003d 1,91 metriä; 2 metrin säteellä sektori on 343,9 / 2 \u003d 171,95 astetta.
Laskeminen sointujen mukaan
Miltä kaarella varustetun polykarbonaattikatoksen suunnittelun laskenta näyttää, jos meillä on tietoa vain kaaren reunojen välisestä etäisyydestä ja sen korkeudesta?
Tässä tapauksessa käytetään niin kutsuttua Huygensin kaavaa. Sen käyttöä varten jaetaan kaaren päitä yhdistävä jänne henkisesti kahtia, minkä jälkeen piirretään keskelle kohtisuora jänteeseen nähden.
Itse kaava on muotoa Р=2l+1/3*(2l-L), jossa l on AM-sointu ja L on AB-sointu.
Tärkeää: laskelma antaa likimääräisen tuloksen. Suurin virhe on 0,5 %; mitä pienempi kaaren kulmasektori on, sitä pienempi virhe.
Lasketaan kaaren pituus tapauksessa, jossa AB \u003d 2 m ja AM - 1,2 m.
P=2*1,2+1/3*(2*1,2-2)=2,4+1/3*0,4=2,533 metriä.
Poikkileikkauksen laskenta tunnetulla taivutuskuormalla
Melkoinen elämäntilanne: osa katos on tunnetun pituinen visiiri. Voimme karkeasti arvioida sen huippulumikuormituksen. Kuinka valita tällaisen osan profiiliputki palkeille, jotta se ei taipu kuormituksen alaisena?
Huomautus! Emme tietoisesti koske katoksen kuormituksen laskemiseen. Lumi- ja tuulikuormituksen arviointi on täysin omavarainen aihe erilliselle artikkelille.
Laskemiseen tarvitsemme kaksi kaavaa:
- M = FL, missä M on taivutusmomentti, F on vivun päähän kohdistettu voima kilogrammoina (tässä tapauksessa visiirissä olevan lumen paino) ja L on vivun pituus (pituus lumesta tulevan kuorman kantavasta palkin reunasta pisteeseen kiinnikkeistä) senttimetreinä.
- M/W=R, missä W on vastusmomentti ja R on materiaalin lujuus.
Ja miten tämä tuntemattomien arvojen kasa auttaa meitä?
Sinänsä ei mitään. Osa viitetiedoista puuttuu laskennassa.
| teräslaatu | Lujuus (R), kgf/cm2 |
| St3 | 2100 |
| St4 | 2100 |
| St5 | 2300 |
| 14G2 | 2900 |
| 15GS | 2900 |
| 10G2S | 2900 |
| 10G2SD | 2900 |
| 15HSND | 2900 |
| 10HSND | 3400 |
Viite: St3-, St4- ja St5-teräksiä käytetään yleensä ammattiputkissa.
Nyt meillä olevien tietojen perusteella voimme laskea profiiliputken taivutusvastusmomentin. Tehdään niin.
Oletetaan, että 400 kiloa lunta kerääntyy kahden metrin katokselle, jossa on kolme laakeripalkkia St3-teräksestä.Laskelmien yksinkertaistamiseksi sovimme, että koko kuorma putoaa visiirin reunaan. On selvää, että kunkin palkin kuormitus on 400/3 = 133,3 kg; kahden metrin vivulla taivutusmomentti on 133,3 * 200 \u003d 26660 kgf * cm.
Nyt lasketaan vastusmomentti W. Yhtälöstä 26660 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 (teräksen lujuus) seuraa, että vastusmomentin tulee olla vähintään 26660 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 12,7 cm3.
Miten vastusmomentin arvo johtaa meidät putken mittoihin? Neliömäisten ja muotoiltujen putkien mittoja säätelevien GOST 8639-82 ja GOST 8645-68 sisältämien valikoimataulukoiden kautta. Jokaiselle koolle ne osoittavat vastaavan vastusmomentin ja suorakaiteen muotoiselle osalle - kutakin akselia pitkin.
Tarkastettuamme taulukot huomaamme, että vaadituilla ominaisuuksilla olevan neliömäisen putken vähimmäiskoko on 50x50x7,0 mm; suorakaiteen muotoinen (suuremman sivun pystysuuntainen) - 70x30x5,0 mm.
Johtopäätös
Toivomme, ettemme ole ylikuormittaneet lukijaa runsailla kuivilla kuvioilla ja kaavoilla. Kuten aina, lisätietoja polykarbonaattikatosten laskenta- ja suunnittelumenetelmistä löytyy tämän artikkelin videosta. Onnea!
Auttoiko artikkeli sinua?