由聚碳酸酯和型材管製成的頂篷的計算：簡單公式

本文的主題是用自己的雙手計算聚碳酸酯雨棚。我們必須學習如何計算與其強度和尺寸相關的結構的主要參數。那麼，我們走吧。

我們計算什麼

我們必須學習如何計算：

• 聚碳酸酯的厚度和板條箱的間距 取決於每平方米的預期雪荷載。
• 拱蓋尺寸 （就幾何學而言，歸結為計算弧的長度）。

澄清一下：我們正在探索計算扇形已知半徑和角度的弧的方法，以及當我們只知道弧面極值點之間的距離時的情況。

• 最小管段 具有已知的彎曲載荷。

按照這個順序，我們將繼續。

車削和塗層厚度

讓我們從雪荷載的計算開始。

在弄清楚如何計算聚碳酸酯樹冠之前，我們將製定計算所基於的幾個假設。

1. 給定的數據與沒有被紫外線輻射破壞跡象的高質量材料相關。沒有紫外線過濾器的聚碳酸酯在光照下運行 2-3 年後會變脆。

2. 我們故意忽略板條箱有限的變形穩定性，認為它絕對堅固。

現在 - 一張表格可以幫助您選擇聚碳酸酯的最佳厚度和板條箱的間距。

負載，公斤/平方米	帶聚碳酸酯厚度的板條箱尺寸，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

拱

按半徑和扇區計算

如果我們知道彎曲半徑和弧形，如何計算樹冠的拱形？

該公式類似於 P=pi*r*n/180，其中：

• P 是弧的長度（在我們的例子中，聚碳酸酯板或型材管的長度，它們將成為框架的一個元素）。
• pi 是數字“pi”（在不需要極高精度的計算中，通常取等於 3.14）。
• r 是圓弧的半徑。
• n 是以度為單位的弧角。

我們舉個例子，親手計算一下半徑為2米、扇形為35度的天篷拱的長度。

P \u003d 3.14 * 2 * 35 / 180 \u003d 1.22 米。

在工作過程中，經常會出現相反的情況：需要調整圓弧的半徑和扇區，使圓弧的長度固定。原因很明顯：聚碳酸酯的價格足夠高，可以最大限度地減少浪費。

顯然，在這種情況下，扇區與半徑的乘積將等於 P/pi*180。

讓我們嘗試將拱門安裝在 6 米長的標準床單下。 6/3.14*180=343.9（四捨五入）。進一步 - 使用手中的計算器簡單選擇值 \u200b\u200b：例如，對於 180 度的弧形扇區，您可以取半徑等於 343.9 / 180 \u003d 1.91 米；半徑為 2 米，該扇區將等於 343.9 / 2 \u003d 171.95 度。

按和弦計算

如果我們只有拱形邊緣之間的距離及其高度的信息，帶拱形的聚碳酸酯雨棚設計的計算結果如何？

在這種情況下，應用了所謂的惠更斯公式。要使用它，讓我們在心裡把連接拱形兩端的弦分成兩半，然後在中間畫一條垂直於弦的線。

公式本身俱有 Р=2l+1/3*(2l-L) 的形式，其中 l 是 AM 和弦，L 是 AB 和弦。

重要提示：計算給出了一個近似的結果。最大誤差為0.5%；拱的扇形角越小，誤差越小。

讓我們計算 AB \u003d 2 m 和 AM - 1.2 m 情況下的拱形長度。

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

計算已知彎曲載荷的截面

相當的生活情況：遮陽篷的一部分是已知長度的遮陽板。我們可以粗略估計其上的峰值雪荷載。如何為梁選擇這種截面的型材管，使其在負載下不彎曲？

筆記！我們故意不涉及如何計算樹冠上的負載。雪和風荷載的評估是一個完全獨立的主題，需要另寫一篇文章。

為了計算，我們需要兩個公式：

1. M = FL，其中 M 是彎矩，F 是施加在槓桿末端的力（以千克為單位）（在我們的例子中，是遮陽板上雪的重量），L 是槓桿的長度（長度承受雪荷載的樑的長度，從邊緣到點緊固件）以厘米為單位。
2. M/W=R，其中W是阻力矩，R是材料的強度。

而這堆未知的價值又將如何幫助我們呢？

就其本身而言，什麼都不是。計算中缺少一些參考數據。

鋼級	強度 (R), kgf/cm2
ST3	2100
ST4	2100
ST5	2300
14G2	2900
15GS	2900
10G2S	2900
10G2SD	2900
15HSND	2900
10HSND	3400

參考：St3、St4 和 St5 鋼通常用於專業管道。

現在，根據我們掌握的數據，我們可以計算出型材管的抗彎矩。讓我們這樣做吧。

假設 400 公斤的雪積聚​​在一個兩米長的頂篷上，頂篷由三根 St3 鋼製成的承重梁。為了簡化計算，我們同意整個負載都落在遮陽板的邊緣。顯然，每根橫樑上的載荷將為 400/3=133.3 kg；對於兩米長的槓桿，彎矩將等於 133.3 * 200 \u003d 26660 kgf * cm。

現在我們計算阻力矩 W。根據等式 26660 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2（鋼的強度）得出阻力矩至少應為 26660 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 12.7立方厘米。

阻力矩的值如何引導我們得出管道的尺寸？通過 GOST 8639-82 和 GOST 8645-68 中包含的分類表來調節方形和異型管的尺寸。對於每個尺寸，它們表示相應的阻力矩，對於矩形截面 - 沿每個軸。

查表後，我們發現具有所需特性的方管的最小尺寸為 50x50x7.0 毫米；矩形（大邊垂直方向）- 70x30x5.0 毫米。

結論

我們希望我們沒有用大量枯燥的數字和公式讓讀者過度勞累。與往常一樣，可以在本文的視頻中找到有關計算和設計聚碳酸酯簷篷的方法的更多信息。祝你好運！

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