Калькулятор фермы из профильной трубы

Калькулятор нужен, когда схема и сечение фермы уже выбраны и осталось понять, сколько трубы заказать.

Что подготовить:

• пролёт фермы (длину), м;
• высоту фермы - расстояние между верхним и нижним поясом, м; по умолчанию 0,4;
• длину панели - шаг решётки между стойками, м; по умолчанию 0,5;
• количество одинаковых ферм;
• сечение трубы: обе стороны профиля и толщину стенки, мм.

Схема - ферма с параллельными поясами и треугольной решёткой: два пояса во весь пролёт, стойка в каждом узле, по одному раскосу на панель. Для треугольной (двускатной) фермы или фермы с другой решёткой расчёт не подходит.

Калькулятор не подбирает сечение трубы по нагрузке: он считает метраж и массу для сечения, которое вы задали. Проверка несущей способности фермы - отдельный расчёт на прочность.

Метраж посчитан по осям элементов, без отходов реза, косынок и сварных швов. У ферм с частой решёткой отходы заметны - добавьте запас и округлите вверх до целых хлыстов.

Масса - оценка сверху: реальная труба легче на 2-5% из-за скруглённых углов. Для заказа по весу берите сортамент поставщика.

Расчёт предварительный; для проекта и несущих конструкций нужен расчёт специалиста по действующим нормам.

Длина поясов (верхний и нижний), м:

Пояса = 2 * Пролёт фермы

где пролёт фермы - в метрах.

Число панелей решётки:

Панелей = Пролёт фермы / Длина панели, округлить вверх до целого

где длина панели - шаг решётки, м.

Число стоек = панелей + 1 - по стойке в каждом узле, включая оба края. Метраж стоек = (панелей + 1) * высота фермы, где высота - в метрах.

Длина одного раскоса - гипотенуза с катетами "длина панели" и "высота фермы":

Раскос = корень(Длина панели^2 + Высота фермы^2)

Метраж раскосов = панелей * раскос.

Трубы на одну ферму = пояса + (панелей + 1) * высота фермы + панелей * раскос. Всего = трубы на одну ферму * количество ферм.

Масса 1 м трубы по геометрии сечения, кг/м:

Масса метра = 7850 * (Сторона 1 * Сторона 2 - (Сторона 1 - 2 * Стенка) * (Сторона 2 - 2 * Стенка))

где сторона 1 и сторона 2 - стороны профильной трубы, стенка - толщина стенки; все три размера вводятся в мм и в формуле переводятся в метры (/ 1000); 7850 кг/куб. м - плотность стали.

Масса металла = трубы всего * масса метра.

Почему масса по геометрии: справочные таблицы массы профильной трубы по одним и тем же размерам расходятся между собой, поэтому они не зашиты (так же, как в калькуляторе навеса). Сортамент ГОСТ 8645-68 легче геометрии на 2-5%: для 40 * 20 * 2 геометрия даёт 1,758 кг/м против около 1,7 кг/м.

Точность вывода: длины - 0,01 м, раскос - 0,001 м, масса метра - 0,001 кг, общая масса - 0,1 кг.

Пример: пролёт 6 м, высота 0,4 м, панель 0,5 м, труба 40 * 20 * 2. Пояса 12 м, 12 панелей, 13 стоек (5,2 м), раскос 0,640 м, раскосы 7,68 м, всего 24,88 м трубы на ферму, около 43,8 кг.

Что не учитывается: подбор сечения по нагрузке, треугольные фермы, разные сечения поясов и решётки, косынки, отходы реза.