由聚碳酸酯和型材管制成的顶篷的计算：简单公式

本文的主题是用自己的双手计算聚碳酸酯雨棚。我们必须学习如何计算与其强度和尺寸相关的结构的主要参数。那么，我们走吧。

我们计算什么

我们必须学习如何计算：

• 聚碳酸酯的厚度和板条箱的间距 取决于每平方米的预期雪荷载。
• 拱盖尺寸 （就几何学而言，归结为计算弧的长度）。

澄清一下：我们正在探索计算扇形已知半径和角度的弧的方法，以及当我们只知道弧面极值点之间的距离时的情况。

• 最小管段 具有已知的弯曲载荷。

按照这个顺序，我们将继续。

车削和涂层厚度

让我们从雪荷载的计算开始。

在弄清楚如何计算聚碳酸酯树冠之前，我们将制定计算所基于的几个假设。

1. 给定的数据与没有被紫外线辐射破坏迹象的高质量材料相关。没有紫外线过滤器的聚碳酸酯在光照下运行 2-3 年后会变脆。

2. 我们故意忽略板条箱有限的变形稳定性，认为它绝对坚固。

现在 - 一张表格可以帮助您选择聚碳酸酯的最佳厚度和板条箱的间距。

负载，公斤/平方米	带聚碳酸酯厚度的板条箱尺寸，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

按半径和扇区计算

如果我们知道弯曲半径和弧形，如何计算树冠的拱形？

该公式类似于 P=pi*r*n/180，其中：

• P 是弧的长度（在我们的例子中，聚碳酸酯板或型材管的长度，它们将成为框架的一个元素）。
• pi 是数字“pi”（在不需要极高精度的计算中，通常取等于 3.14）。
• r 是圆弧的半径。
• n 是以度为单位的弧角。

我们举个例子，亲手计算一下半径为2米、扇形为35度的天篷拱的长度。

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

在工作过程中，经常会出现相反的情况：需要调整圆弧的半径和扇区，使圆弧的长度固定。原因很明显：聚碳酸酯的价格足够高，可以最大限度地减少浪费。

显然，在这种情况下，扇区与半径的乘积将等于 P/pi*180。

让我们尝试将拱门安装在 6 米长的标准床单下。 6/3.14*180=343.9（四舍五入）。进一步 - 使用手中的计算器简单选择值 \u200b\u200b：例如，对于 180 度的弧形扇区，您可以取半径等于 343.9 / 180 \u003d 1.91 米；半径为 2 米，该扇区将等于 343.9 / 2 \u003d 171.95 度。

按和弦计算

如果我们只有拱形边缘之间的距离及其高度的信息，带拱形的聚碳酸酯雨棚设计的计算结果如何？

在这种情况下，应用了所谓的惠更斯公式。要使用它，让我们在心里把连接拱形两端的弦分成两半，然后在中间画一条垂直于弦的线。

公式本身具有 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：计算给出了一个近似的结果。最大误差为0.5%；拱的扇形角越小，误差越小。

让我们计算 AB \u003d 2 m 和 AM - 1.2 m 情况下的拱形长度。

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

计算已知弯曲载荷的截面

相当的生活情况：遮阳篷的一部分是已知长度的遮阳板。我们可以粗略估计其上的峰值雪荷载。如何为梁选择这种截面的型材管，使其在负载下不弯曲？

笔记！我们故意不涉及如何计算树冠上的负载。雪和风荷载的评估是一个完全独立的主题，需要另写一篇文章。

为了计算，我们需要两个公式：

1. M = FL，其中 M 是弯矩，F 是施加在杠杆末端的力（以千克为单位）（在我们的例子中，是遮阳板上雪的重量），L 是杠杆的长度（长度承受雪荷载的梁的长度，从边缘到点紧固件）以厘米为单位。
2. M/W=R，其中W是阻力矩，R是材料的强度。

而这堆未知的价值又将如何帮助我们呢？

就其本身而言，什么都不是。计算中缺少一些参考数据。

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

参考：St3、St4 和 St5 钢通常用于专业管道。

现在，根据我们掌握的数据，我们可以计算出型材管的抗弯矩。让我们这样做吧。

假设 400 公斤的雪积聚在一个两米长的顶篷上，顶篷由三根 St3 钢制成的承重梁。为了简化计算，我们同意整个负载都落在遮阳板的边缘。显然，每根横梁上的载荷将为 400/3=133.3 kg；对于两米长的杠杆，弯矩将等于 133.3 * 200 \u003d 26660 kgf * cm。

现在我们计算阻力矩 W。根据等式 26660 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2（钢的强度）得出阻力矩至少应为 26660 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 12.7立方厘米。

阻力矩的值如何引导我们得出管道的尺寸？通过 GOST 8639-82 和 GOST 8645-68 中包含的分类表来调节方形和异型管的尺寸。对于每个尺寸，它们表示相应的阻力矩，对于矩形截面 - 沿每个轴。

查表后，我们发现具有所需特性的方管的最小尺寸为 50x50x7.0 毫米；矩形（大边垂直方向）- 70x30x5.0 毫米。

结论

我们希望我们没有用大量枯燥的数字和公式让读者过度劳累。与往常一样，可以在本文的视频中找到有关计算和设计聚碳酸酯檐篷的方法的更多信息。祝你好运！

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