Вертикальная нагрузка на профильную трубу таблица

Электросварная (сварная), изготовленная с использованием сварочной технологии.

Проектные работы в SketchUP

Определение допустимой нагрузки на профильную трубу различными способами

Определение допустимой нагрузки на профильную трубу различными способами

Строительство практически любого здания начинается с проектирования и инженерных расчетов. Для металлопроката одним из важных параметров является максимальное давление. Рассмотрим, как определяется допустимая нагрузка на профильную трубу: таблица, формула, калькулятор. Ознакомимся с условиями, которые необходимо учитывать при возведении практичной конструкции.

Ангар с прокатным профилем

Какова нагрузка на конструкцию

Нагрузка на профильную трубу исходит от природных явлений, строительных материалов, различных предметов, людей и животных. Риск несчастного случая, например, попадания под машину или на близлежащий столб или забор, редко принимается во внимание. Технически, на этапе проектирования инженеры рассматривают три фактически всегда присутствующих типа возможного давления:

Результат недостающих расчетов нагрузки на теплицу

  1. Постоянное. В этом случае учитываются объекты и явления, неизменно влияющие на профиль. К ним относятся почва с грунтовыми водами, масса сооружения или его отдельных элементов.
  2. Долгосрочное, но временное. К таким воздействиям относятся архитектурные элементы здания или оборудование, которые много весят и при необходимости могут быть демонтированы или заменены другими объектами.
  3. Краткосрочные. Это могут быть транспортные средства, мебель или перемещающиеся люди. Из природных явлений наибольшую нагрузку дадут ветер, сугробы и мороз.

Изучая пункты СП 20.13330 от 2011 года, следует обратить внимание еще на одну, так называемую особую группу. В список возможных нагрузок входят такие предсказуемые, но редкие явления, как проливной дождь, торнадо или землетрясения. Эти вопросы всегда учитываются в соответствующих регионах. Однако риск возникновения чрезвычайных ситуаций, таких как обрушение грунта по различным причинам, столкновение машины с объектом, взрыв, не всегда просчитывается. Но это тоже должно быть учтено проектировщиками.

Коротко о пределе прочности изделий

Стоит отметить, что несущая способность профильной трубы имеет свои пределы. Максимальные значения, указанные производителем, не исключают прогиба образца, но гарантируют сохранение его целостности. То же самое относится и к восстановлению первоначальной формы после снижения нагрузки. В таблицах представлена информация о предельных значениях давления в кг для конкретного стального профиля в зависимости от его сечения и длины.

Профильная труба и области применения

Профиль может использоваться для сборки практически любого типа конструкций, промышленных, коммерческих и бытовых. Дома его часто используют для сборки систем хранения, в качестве подставки для аквариума, для навесов на балконе или веранде. В профиле можно разместить мебель: стол, барную стойку, подставку под телевизор, поручень для занятий. Профиль часто используется в коммерческом строительстве и применяется для изготовления лестниц, различных легких конструкций для террас, навесов, подиумов и сцен.

Разновидности профильных труб

Перечислять можно долго, профиль поддается самым разнообразным решениям, поэтому он часто привлекает мастеров, использующих его в строительстве и дизайне. Наиболее распространенные области применения – это барные стойки, держатели для шкафов или подставки для аквариумов. Наибольшее внимание уделяется подставке для аквариума и постоянной нагрузке, которую она оказывает на аквариум. В зависимости от этого выбирается материал, который будет использоваться.

Подставка для аквариума из проф. трубы

Зачем нужен расчет?

Стальные профили, собранные в конструкцию, подвергаются нагрузкам от других материалов или веществ, а также испытывают напряжения в металле при изгибе. При превышении максимально допустимой нагрузки трубчатые изделия деформируются или ломаются.

Неправильно рассчитанная нагрузка приведет к неустойчивости конструкции, невозможности монтажа или поломке в более поздние сроки. Это может привести к ненужным затратам на ремонт, закупку материалов и реконструкцию конструкции.

гнутый

В течение срока службы трубы под нагрузкой в структуре металла происходит ряд изменений, которые необходимо учитывать при выборе продукции. Когда изделие подвергается воздействию или изгибается, в металле возникают напряжения, то есть происходит неравномерная деформация, при которой внутренние связи между молекулами сжимаются, а внешний слой одновременно растягивается. Это увеличивает плотность металла внутри и уменьшает плотность металла снаружи за счет уплотнения в месте удара.

Рекомендуем прочитать: Специфика выбора гидродинамической машины для прочистки сливов

Какие значения необходимы для расчета нагрузки

При выборе трубчатых профилей для конструкции необходимо получить информацию о состоянии трубчатых профилей, чтобы проанализировать условия и возможности изделия в процессе эксплуатации.

Данные, которые необходимо знать для этого:

  • размеры профиля, мм
  • форма поперечного сечения
  • значения напряжений в конструкции;
  • прочностные параметры материала;
  • тип нагрузки на профиль.

Размеры трубы

Таким образом, учитываются точки сопротивления для каждого типа материала. Учитываются максимальные и минимальные значения:

Классификация нагрузок

Одним из критериев классификации является время воздействия нагрузок. Типы таких нагрузок определены СП 20.13330.2011. Они следующие:

  • Постоянные. Это означает, что ни вес, ни давление не изменяются в течение достаточно длительного периода времени. Пример постоянной нагрузки: вес и давление элементов здания;
  • Временная, но постоянная. Например, вес перегородок из ДСП;
  • Кратковременная. Это именно то, о чем мы говорили выше: снег, ветер и другие природные явления;
  • специальные. Например, нагрузки, вызванные взрывами и столкновениями автомобилей.

Каркас от здания после взрыва ядерной бомбы

Итак, если на участке строится навес, необходимо учитывать ряд нагрузок:

  • от снега и ветра;
  • от возможных столкновений с транспортными средствами.

В районах с периодическими землетрясениями необходимо учитывать этот фактор. Конструкция в таких районах должна быть максимально прочной.

Расчетные схемы

Расчетные схемы учитывают не только типы нагрузок, но и то, как они распределяются в конструкции. Например, опоры могут подвергаться большим нагрузкам, а боковые крепления – меньшим.

Максимальные нагрузки

Чтобы понять, какие максимальные нагрузки установлены для труб, следует обратиться к следующим таблицам.

Таблица 1: Нагрузки для труб квадратного профиля

Размеры профиля, мм Максимальная нагрузка кг в зависимости от длины пролета
1 метр 2 метра 3 метра 4 метра 5 метров 6 метров
Труба 40x40x2 709 173 72 35 16 5
Труба 40x40x3 949 231 96 46 21 6
Труба 50x50x2 1165 286 120 61 31 14
Труба 50x50x3 1615 396 167 84 43 19
Труба 60x60x2 1714 422 180 93 50 26
труба 60x60x3 2393 589 250 129 69 35
Труба 80x80x3 4492 1110 478 252 144 82
Труба 100x100x3 7473 1851 803 430 253 152
труба 100x100x4 9217 2283 990 529 310 185
Труба 120x120x4 13726 3339 1484 801 478 296
Труба 140x140x4 19062 4736 2069 1125 679 429

Схемы

Расчетные схемы учитывают не только виды нагрузок, но и то, как они распределены в конструкции. Например, на опоры могут действовать более высокие нагрузки, а на поперечные надстройки – более низкие.

Максимальные нагрузки

Чтобы понять максимальные нагрузки, установленные для труб, пожалуйста, обратитесь к следующим таблицам.

Таблица 1: Нагрузки для труб с квадратным профилем

Размеры профиля, мм Максимальная нагрузка, кг, исходя из длины пролета
1 метр 2 метра 3 метра 4 метра 5 метров 6 метров
Труба 40x40x2 709 173 72 35 16 5
Труба 40x40x3 949 231 96 46 21 6
Труба 50x50x2 1165 286 120 61 31 14
Труба 50x50x3 1615 396 167 84 43 19
Труба 60x60x2 1714 422 180 93 50 26
труба 60x60x3 2393 589 250 129 69 35
Труба 80x80x3 4492 1110 478 252 144 82
Труба 100x100x3 7473 1851 803 430 253 152
труба 100x100x4 9217 2283 990 529 310 185
Труба 120x120x4 13726 3339 1484 801 478 296
Труба 140x140x4 19062 4736 2069 1125 679 429

Таблицы веса для стальных труб различных ГОСТ и ТУ 1 метр

Для расчета веса конкретного профиля используется специальная таблица веса профильной трубы, с помощью которой можно рассчитать вес конкретного вида трубы путем умножения длины на вес одного метра.

Характеристики ведущих производителей и стандартные размеры их продукции приведены в таблицах ниже.

ГОСТ 8639 82 – Трубы стальные квадратные

Параметры квадратное сечение Вес 1 погонный метр
15×15х1.0 0,479
15×15х1.2 0,501
15×15х1.5 0,605
20×20х1.2 0,689
20×20х1.5 0,841
20×20х2 1,08
25×25х1.2 0,877
25×25х1.5 1,07
25×25х2 1,39
30×30х1.5 1,31
30×30х2 1,70
40×40х1.5 1,78
40×40х2 2,33
40×40х2.5 2,85
40×40х3 3,36
40×40х4 4,30
50×50х2.5 3,64
50×50х3 4,31
50×50х3.5 4,94
50×50х4 5,56
60×60х2 3,59
60×60х2.5 4,43
60×60х3 5,25
60×60х3.5 6,04
60×60х4 6,82
80×80х3 7,13
80×80х4 9,33
80×80х5 11,44
80×80х6 13,46
100×100х3 9,02
100×100х4 11,84
100×100х5 14,58
100×100х6 17,22
100×100х7 17,3
100×100х8 22,25
120×120х4 14,35
120×120х5 17,72
120×120х6 20,99
120×120х8 27,27
140×140х5 20,86
140×140х6 24,76
150×150х5 22,43
150×150х6 26,64
150×150х8 34,81
160×160х4 19,38
160×160х5 24,00
160×160х6 28,53
160×160х8 37,32
180×180х5 27,14
180×180х6 32,30
180×180х8 42,34
180×180х10 52,03
200×200х6 36,06
200×200х8 47,37
200×200х10 58,31
200×200х12 68,89
250×250х6 45,48
250×250х8 59,93
250×250х10 74,01
250×250х12 87,73
300×300х6 54,90
300×300х8 72,49
300×300х10 89,71
300×300х12 106,6
«Июль в Швейцарии» — издательский дом