Ennek a cikknek a témája a polikarbonát lombkorona kiszámítása saját kezűleg. Meg kell tanulnunk a szerkezet szilárdságához és méretéhez kapcsolódó fő paramétereinek kiszámítását. Akkor gyerünk.
Mit számolunk
Meg kell tanulnunk számolni:
- A polikarbonát vastagsága és a láda menetemelkedése a várható négyzetméterenkénti hóterheléstől függően.
- Ívburkolat méretei (ami a geometria szempontjából az ív hosszának kiszámításából adódik).
Pontosításképpen: az ív kiszámításának módjait vizsgáljuk a szektor ismert sugarára és szögére, valamint arra az esetre, amikor csak az ívfelület szélső pontjai közötti távolságokat ismerjük.
- Minimális csőszakasz ismert hajlítási terhelés mellett.
Ebben a sorrendben haladunk tovább.
Lécezés és bevonat vastagsága
Kezdjük a hóterhelés kiszámításával.
Mielőtt kitaláljuk, hogyan kell kiszámítani a polikarbonát tetőt, megfogalmazunk néhány feltételezést, amelyeken a számítás alapul.
- A megadott adatok olyan jó minőségű anyagokra vonatkoznak, amelyek nem mutatják az ultraibolya sugárzás által okozott megsemmisülést. Az UV-szűrő nélküli polikarbonát 2-3 év fényben való működés után törékennyé válik.
- Szándékosan figyelmen kívül hagyjuk a láda korlátozott alakváltozási stabilitását, abszolút erősnek tartjuk.
És most - egy táblázat, amely segít kiválasztani a polikarbonát optimális vastagságát és a láda magasságát.
| Terhelhetőség, kg/m2 | A láda cella méretei polikarbonát vastagsággal, 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 | |
Boltív
Számítás sugár és szektor szerint
Hogyan számítsuk ki az ívet egy lombkorona esetén, ha ismerjük a hajlítási sugarat és az ívszektort?
A képlet így fog kinézni: P=pi*r*n/180, ahol:
- P az ív hossza (esetünkben egy polikarbonát lemez vagy egy profilcső hossza, amely a keret elemévé válik).
- pi a "pi" szám (olyan számításokban, amelyek nem igényelnek rendkívül nagy pontosságot, általában 3,14-nek számítanak).
- r az ív sugara.
- n az ívszög fokban.
Példaként számítsuk ki saját kezünkkel a 2 méter sugarú, 35 fokos szektorral rendelkező lombkoronaív hosszát.
P = 3,14 * 2 * 35 / 180 \u003d 1,22 méter.
A munkafolyamat során gyakran az ellenkező helyzet adódik: az ív sugarát és szektorát az ív rögzített hosszához kell igazítani. Az okok egyértelműek: a polikarbonát ára elég magas ahhoz, hogy minimalizálja a hulladék mennyiségét.
Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben a szektor és a sugár szorzata P/pi*180 lesz.
Próbáljuk meg az ívet egy szabványos 6 méter hosszú lap alá illeszteni. 6/3,14*180=343,9 (kerekítéssel). Továbbá - az értékek egyszerű kiválasztása számológéppel a kezében: például egy 180 fokos ívszektorhoz 343,9 / 180 \u003d 1,91 méter sugarat vehet fel; 2 méter sugarú körrel a szektor 343,9 / 2 \u003d 171,95 fok lesz.
Számítás akkordokkal
Hogyan néz ki egy íves polikarbonát lombkorona kialakításának számítása, ha csak az ív élei közötti távolságról és magasságáról van információnk?
Ebben az esetben az úgynevezett Huygens-képletet alkalmazzuk. Használatához gondolatban osszuk ketté az ív végeit összekötő húrt, majd a közepén húzzunk egy merőlegest a húrra.
Maga a képlet Р=2l+1/3*(2l-L), ahol l az AM húr, L pedig az AB húr.
Fontos: a számítás hozzávetőleges eredményt ad. A maximális hiba 0,5%; minél kisebb az ív szögszektora, annál kisebb a hiba.
Számítsuk ki az ív hosszát arra az esetre, ha AB \u003d 2 m és AM - 1,2 m.
P=2*1,2+1/3*(2*1,2-2)=2,4+1/3*0,4=2,533 méter.
Ismert hajlítási terhelésű szakasz számítása
Elég élethelyzet: a lombkorona egy része ismert hosszúságú napellenző. Nagyjából megbecsülhetjük a hóterhelés csúcsát rajta. Hogyan válasszunk ki egy ilyen szakaszú profilcsövet a gerendákhoz, hogy ne hajoljon meg terhelés alatt?
Jegyzet! Szándékosan nem érintjük a lombkorona terhelésének kiszámítását. A hó- és szélterhelés felmérése teljesen önálló téma egy külön cikk számára.
A számításhoz két képletre van szükségünk:
- M = FL, ahol M a hajlítónyomaték, F a kar végére ható erő kilogrammban (esetünkben a védőrácson lévő hó súlya), L pedig a kar hossza (a hossz a hó terhelését viselő gerenda szélétől pontig rögzítőelemek) centiméterben.
- M/W=R, ahol W az ellenállási nyomaték, R pedig az anyag szilárdsága.
És hogyan segít nekünk ez a rengeteg ismeretlen érték?
Önmagában semmi. Néhány referencia adat hiányzik a számításhoz.
| acélfajta | Szilárdság (R), kgf/cm2 |
| St3 | 2100 |
| St4 | 2100 |
| St5 | 2300 |
| 14G2 | 2900 |
| 15GS | 2900 |
| 10G2S | 2900 |
| 10G2SD | 2900 |
| 15HSND | 2900 |
| 10HSND | 3400 |
Referencia: Professzionális csövekhez általában St3, St4 és St5 acélokat használnak.
Most a rendelkezésünkre álló adatok alapján ki tudjuk számítani a profilcső hajlítási ellenállási nyomatékát. Csináljuk meg.
Tegyük fel, hogy 400 kilogramm hó gyűlik össze egy kétméteres, három csapágygerendával St3 acélból készült lombkoronán.A számítások egyszerűsítése érdekében egyetértünk abban, hogy a teljes terhelés a védőrács szélére esik. Nyilvánvalóan az egyes gerendák terhelése 400/3=133,3 kg lesz; kétméteres karral a hajlítási nyomaték 133,3 * 200 \u003d 26660 kgf * cm lesz.
Most kiszámítjuk a W ellenállási nyomatékot. A 26660 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 (acél szilárdsága) egyenletből az következik, hogy az ellenállási nyomatéknak legalább 26660 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 12,7 cm3.
Hogyan vezet el minket az ellenállási nyomaték értéke a cső méreteihez? A GOST 8639-82 és GOST 8645-68 szabványokban található választéktáblázatokon keresztül, amelyek szabályozzák a négyzet alakú és alakú csövek méreteit. Mindegyik méretnél jelzik a megfelelő ellenállási pillanatot, és egy téglalap alakú szakasznál - az egyes tengelyek mentén.
A táblázatok ellenőrzése után megtudjuk, hogy a szükséges jellemzőkkel rendelkező négyzet alakú cső minimális mérete 50x50x7,0 mm; téglalap alakú (a nagyobb oldal függőleges tájolásával) - 70x30x5,0 mm.
Következtetés
Reméljük, nem dolgoztuk túl az olvasót száraz ábrák és képletek bőségével. Mint mindig, a polikarbonát előtetők kiszámításának és tervezésének módszereiről további információk találhatók a cikk videójában. Sok szerencsét!
Segített a cikk?