การคำนวณหลังคาโพลีคาร์บอเนตและท่อโปรไฟล์: สูตรง่ายๆ

หัวข้อของบทความนี้คือการคำนวณหลังคาโพลีคาร์บอเนตด้วยมือของคุณเอง เราต้องเรียนรู้วิธีคำนวณพารามิเตอร์หลักของโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับความแข็งแรงและขนาด งั้นไปกัน.

เราคำนวณอะไร

เราต้องเรียนรู้วิธีการคำนวณ:

• ความหนาของโพลีคาร์บอเนตและระยะห่างของลัง ขึ้นอยู่กับปริมาณหิมะที่คาดไว้ต่อตารางเมตร
• ขนาดฝาครอบโค้ง (ซึ่งในแง่ของเรขาคณิตลงมาคำนวณความยาวของส่วนโค้ง)

เพื่อชี้แจง: เรากำลังสำรวจวิธีคำนวณส่วนโค้งสำหรับรัศมีและมุมที่ทราบของเซกเตอร์ เช่นเดียวกับกรณีที่เราทราบเฉพาะระยะห่างระหว่างจุดสูงสุดของพื้นผิวส่วนโค้ง

• ส่วนท่อขั้นต่ำ ด้วยแรงดัดที่ทราบ

ลำดับนี้ เราจะไปกันต่อ

การกลึงและความหนาของการเคลือบ

เริ่มจากการคำนวณปริมาณหิมะ

ก่อนที่เราจะทราบวิธีการคำนวณหลังคาโพลีคาร์บอเนต เราจะกำหนดสมมติฐานสองสามข้อสำหรับการคำนวณ

1. ข้อมูลที่ให้มาเกี่ยวข้องกับวัสดุคุณภาพสูงโดยไม่มีร่องรอยการทำลายจากรังสีอัลตราไวโอเลต โพลีคาร์บอเนตที่ไม่มีตัวกรองรังสียูวีจะเปราะหลังจากใช้งานภายใต้แสงเป็นเวลา 2-3 ปี

2. เราจงใจเพิกเฉยต่อความเสถียรในการเปลี่ยนรูปที่มีจำกัดของลัง โดยพิจารณาว่าลังมีความแข็งแรงอย่างยิ่ง

และตอนนี้ - ตารางที่จะช่วยคุณเลือกความหนาที่เหมาะสมของโพลีคาร์บอเนตและระยะห่างของลัง

รับน้ำหนัก กก./ตร.ม	ขนาดลังใส่โพลีคาร์บอเนต หนา มม
	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

โค้ง

การคำนวณตามรัศมีและภาค

จะคำนวณส่วนโค้งของหลังคาได้อย่างไรหากเราทราบรัศมีการดัดและส่วนโค้ง

สูตรจะมีลักษณะดังนี้ P=pi*r*n/180 โดยที่:

• P คือความยาวของส่วนโค้ง (ในกรณีของเราคือความยาวของแผ่นโพลีคาร์บอเนตหรือท่อโปรไฟล์ซึ่งจะกลายเป็นองค์ประกอบของเฟรม)
• pi คือตัวเลข "pi" (ในการคำนวณที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูงมาก โดยปกติจะเท่ากับ 3.14)
• r คือรัศมีของส่วนโค้ง
• n คือมุมโค้งเป็นองศา

ตัวอย่างเช่นลองคำนวณความยาวของซุ้มหลังคาที่มีรัศมี 2 เมตรและภาค 35 องศาด้วยมือของเราเอง

P \u003d 3.14 * 2 * 35/180 \u003d 1.22 เมตร

ในกระบวนการทำงานมักเกิดสถานการณ์ตรงกันข้าม: จำเป็นต้องปรับรัศมีและส่วนโค้งให้มีความยาวคงที่ของส่วนโค้ง เหตุผลชัดเจน: ราคาของโพลีคาร์บอเนตสูงพอที่จะลดปริมาณขยะ

เห็นได้ชัดว่า ในกรณีนี้ ผลคูณของภาคและรัศมีจะเท่ากับ P/pi*180

ลองติดตั้งส่วนโค้งใต้แผ่นมาตรฐานยาว 6 เมตร 6/3.14*180=343.9 (มีการปัดเศษ) นอกจากนี้ - การเลือกค่าอย่างง่ายด้วยเครื่องคิดเลขในมือ: ตัวอย่างเช่น สำหรับส่วนโค้ง 180 องศา คุณสามารถใช้รัศมีเท่ากับ 343.9 / 180 \u003d 1.91 เมตร ด้วยรัศมี 2 เมตรเซกเตอร์จะเท่ากับ 343.9 / 2 \u003d 171.95 องศา

การคำนวณโดยคอร์ด

การคำนวณการออกแบบหลังคาโพลีคาร์บอเนตที่มีส่วนโค้งมีลักษณะอย่างไรหากเรามีข้อมูลเกี่ยวกับระยะห่างระหว่างขอบของส่วนโค้งและความสูงเท่านั้น

ในกรณีนี้จะใช้สูตรที่เรียกว่า Huygens หากต้องการใช้ให้แบ่งคอร์ดที่เชื่อมต่อส่วนปลายของส่วนโค้งทางจิตใจจากนั้นเราวาดเส้นตั้งฉากกับคอร์ดตรงกลาง

สูตรมีรูปแบบ Р=2l+1/3*(2l-L) โดยที่ l คือคอร์ด AM และ L คือคอร์ด AB

ข้อสำคัญ: การคำนวณจะให้ผลลัพธ์โดยประมาณ ข้อผิดพลาดสูงสุดคือ 0.5%; ยิ่งส่วนเชิงมุมของส่วนโค้งมีขนาดเล็กเท่าใดข้อผิดพลาดก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

ลองคำนวณความยาวของส่วนโค้งสำหรับกรณีที่ AB \u003d 2 ม. และ AM - 1.2 ม.

P=2*1.2+1/3*(2*1.2-2)=2.4+1/3*0.4=2.533 เมตร

การคำนวณส่วนที่มีภาระการดัดที่รู้จัก

ค่อนข้างเป็นสถานการณ์ชีวิต: ส่วนหนึ่งของหลังคาเป็นบังแดดที่ทราบความยาว เราสามารถประเมินปริมาณหิมะสูงสุดได้คร่าวๆ จะเลือกท่อโปรไฟล์ของส่วนดังกล่าวสำหรับคานได้อย่างไรเพื่อไม่ให้โค้งงอภายใต้ภาระ?

บันทึก! เราจงใจที่จะไม่แตะต้องวิธีการคำนวณน้ำหนักบรรทุกบนหลังคา การประเมินปริมาณหิมะและแรงลมเป็นหัวข้อที่เพียงพอสำหรับบทความแยกต่างหาก

ในการคำนวณเราต้องการสองสูตร:

1. M = FL โดยที่ M คือโมเมนต์ดัด F คือแรงที่กระทำต่อปลายคันโยกในหน่วยกิโลกรัม (ในกรณีของเรา คือน้ำหนักของหิมะบนกระบังหน้า) และ L คือความยาวของคันโยก (ความยาว ของคานที่รับน้ำหนักจากหิมะ จากขอบถึงจุดยึด) หน่วยเป็นเซ็นติเมตร
2. M/W=R โดยที่ W คือโมเมนต์ของความต้านทาน และ R คือความแข็งแรงของวัสดุ

และกองที่ไม่ทราบค่านี้จะช่วยเราได้อย่างไร?

โดยตัวมันเองไม่มีอะไร ไม่มีข้อมูลอ้างอิงบางส่วนสำหรับการคำนวณ

เกรดเหล็ก	ความแรง (R), kgf/cm2
เซนต์ 3	2100
เซนต์ 4	2100
เซนต์ 5	2300
14G2	2900
15GS	2900
10G2S	2900
10G2SD	2900
15HSND	2900
10HSND	3400

ข้อมูลอ้างอิง: เหล็กกล้า St3, St4 และ St5 มักใช้สำหรับท่อมืออาชีพ

จากข้อมูลที่เรามี เราสามารถคำนวณโมเมนต์ต้านทานการดัดของท่อโปรไฟล์ได้ มาทำกันเถอะ

สมมติว่ามีหิมะ 400 กิโลกรัมสะสมอยู่บนหลังคาสูง 2 เมตรโดยมีคานรับน้ำหนัก 3 อันที่ทำจากเหล็ก St3เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น เราจะยอมรับว่าน้ำหนักบรรทุกทั้งหมดตกลงที่ขอบของกระบังหน้า แน่นอนว่าน้ำหนักบรรทุกบนคานแต่ละอันจะเท่ากับ 400/3=133.3 กก. ด้วยคันโยกสองเมตรโมเมนต์ดัดจะเท่ากับ 133.3 * 200 \u003d 26660 kgf * cm

ตอนนี้เราคำนวณโมเมนต์ต้านทาน W จากสมการ 26660 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 (ความแข็งแรงของเหล็ก) จะได้ว่าโมเมนต์ต้านทานควรมีอย่างน้อย 26660 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 12.7 ซม.3

ค่าของโมเมนต์ต้านทานจะนำเราไปสู่ขนาดของท่อได้อย่างไร? ผ่านตารางการจัดประเภทที่มีอยู่ใน GOST 8639-82 และ GOST 8645-68 ซึ่งควบคุมขนาดของท่อสี่เหลี่ยมและรูปทรง สำหรับแต่ละขนาด จะระบุช่วงเวลาต้านทานที่สอดคล้องกัน และสำหรับส่วนสี่เหลี่ยม - ตามแกนแต่ละแกน

หลังจากตรวจสอบตารางแล้วเราพบว่าขนาดขั้นต่ำของท่อสี่เหลี่ยมที่มีคุณสมบัติตามที่กำหนดคือ 50x50x7.0 มม. สี่เหลี่ยมผืนผ้า (พร้อมแนวตั้งของด้านที่ใหญ่กว่า) - 70x30x5.0 มม.

บทสรุป

เราหวังว่าเราจะไม่ทำงานหนักเกินไปกับผู้อ่านด้วยตัวเลขและสูตรแห้งมากมาย เช่นเคย สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการคำนวณและออกแบบหลังคาโพลีคาร์บอเนตได้ในวิดีโอในบทความนี้ ขอให้โชคดี!

บทความนี้ช่วยคุณได้หรือไม่?