Вертикальная несущая способность стальной трубы

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Этот момент я пропустил. Но если есть основной несущий каркас, то откуда 3 тонны нагрузки на трубу? Или это так - отвлеченные рассуждения на тему несущей способности?

 

Вот! Уже по существу. Я так и спрашивал. Значит от случайных воздействий (в данном случае - боковых), которые могут погнуть или толкнуть колонну, так что колонна при этом уже согнется от снизившейся в этот момент Устойчивости?

 

Вот теперь начинаю понимать. То есть, расчет максимальной нагрузки по Устойчивости колонны, сам по себе, отражает максимально возможную вертикальную нагрузку на "сферическую идеальную колонну в вакууме", без каких-либо воздействий на нее со стороны?
А гибкость, она уже учитывает возможные случайные факторы отклонений по причине не идеальности самой трубы, и возможных боковых воздействий типа толчков или падения на эту трубу шифоньера?

 

Ну вот так получилось, с учетом веса перекрытия по деревянным балкам 50х200 (плоская кровля), и снега из расчета 200 кг/м2. Нужно 3 тонны на трубу. Помещение где-то 5х8м (кухня, столовая, прихожая, гостиная - всё в одном), в каркасном доме. Одна стена (которая 8 метров - фасадная), состоит полностью из стеклопакетов.
И вот стекла не хотелось бы перагараживать толстыми колоннами. Дом каркасный дощатый. Жесткий каркас с укосинами. С большими стеклами. Вот такого типа, только значительно меньше и скромнее:

 

Не совсем так. Расчет на идеальную колонну в вакууме, это скорее расчет на прочность. А расчет на устойчивость, это расчет с учетом гибкости, но без учета случайных факторов. Просто чем больше гибкость, тем влияние случайных факторов сильнее, точнее тем меньшая сила может потребоваться для разрушения конструкции.
Упрощенный пример: возьмите метровую линейку, положите ее на две опоры и надавите пальцем посредине так, чтобы линейка прогнулась на 1 см, а после этого возьмите 10 сантиметровую линейку с точно такими же размерами поперечного сечения и надавите чем-нибудь (палец тут может и не выдержать) так, чтобы получить такой же прогиб в 1 см. После этого сравните величину приложенной силы в первом и втором случае, а затем представьте, что это не линейки, а колонны, а прогиб - это случайный эксцентриситет.
А если на вашу колонну точно будут боковые нагрузки, то это следует сразу учитывать при расчете и эксцентриситет при этом будет возникать уже не случайный, а расчетный.

 

@Доктор Лом, я так и не понял по поводу Вашего расчета у Вас на сайте.https://www.sovetporemontu.ru/item214.html Там У Вас труба 50мм высотой 2.5, держит 3 тонны. Это правда? И по гибкости проходит?

 

Все равно не пойму откуда 3 тонны набегает, 5х8 = 40 м^2. Даже если вес перекрытия 200 кг/м^2, то с учетом снега общая нагрузка набегает 40 (200 + 200) = 16000 кг или 16 тонн, при этом как минимум половина нагрузки будет восприниматься противоположной стеной, а значит максимальная нагрузка на "стеклянную" стену будет 8 тонн. Если вы задумали только одну колонну посредине, то нагрузка на нее будет 4 тонны. Но вы вроде как планируете больше колонн?

 

Вы забыли добавить, что это возможно только при центральном приложении вертикальной нагрузки, отсутствии горизонтальной нагрузки, абсолютной вертикальности колонны и при расчетной длине, равной реальной длине колонны. А насчет гибкости я уже говорил, чем меньше гибкость, тем надежнее конструкция.

 

Там как раз 3 трубы на 8 метров, с шагом 2 метра меду ними и соответственно с отступами от краев 2метра.
3 по 3 тонны, это 9. Как вспомню сколько снега в прошлом году было...
Какую трубу ставить? Тут люди говорят что 76-я со стенкой 3.5 по гибкости на пределе.
А городить 100мм не хочется.
...Вы не знаете, нет ли каких-то таблиц готовых, где можно смотреть данные по вертикальной нагрузке на стальные круглые трубы разной толщины на 3 метра высоты? С деревянными балками, к примеру, такие есть. Я в начале темы выкладывал, для примера.

 

Я понимаю. Но там же у Вас для реальных условий наверное рассчитано? Получается, труба 50 мм высотой 2.5 у Вас держит 3 тонны. И по гибкости проходит? Это потому что она приварена (там коэфф другой), или это квадратные трубы держат больше круглых того же диаметра?

 

Послушайте, я ведь вам уже говорил, в указанном примере горизонтальная нагрузка равна нулю, так как там рассчитываются колонны открытого навеса, при этом запас по устойчивости около 9%. Далее в примере навес крепился с одной стороны к кирпичному зданию, что обеспечивало шарнирное закрепление колонн вверху, относительно одной из осей, например оси х, а использование профнастила обеспечивало шарнирность закрепления верха колонн относительно оси у. У вас колонны - часть стен и на них будет действовать ветровая нагрузка. Кроме того ваши колонны часть каркаса деревянного дома. Древесина, условно говоря, более упругий материал, чем металл, а потому вам кроме всего прочего следует проверить колонны на нагрузки возникающие при деформациях каркаса. К тому же в зависимости от конструкции перекрытия для средней колонны у вас μ = 1.5-2, но никак не μ =1.

Далее, если вы внимательно читали пример, то должны были обратить внимание, что при относительно небольшом эксцентриситете несущая способность трубы снижается чуть ли не в два раза. Именно это вам и пытаются объяснить участники форума. К тому же у вас колонны длиной 3 м (при этом расчетная длина 4.5-6 м), а не 2.5 м.

Если вы все учли, то вопросов нет, ставьте и не обращайте внимания на чьи-либо советы. Но при этом помните, если вы что-то не учли и хотя бы одна из колонн потеряет устойчивость, посыпется вся конструкция.

Далее, не верьте таблицам и не пользуйтесь программами для расчета, если не понимаете сути расчета. В таблицах могут быть опечатки, в программах баги. Любой проектировщик перед тем, как начать пользоваться какой-либо программой, сначала все несколько раз просчитывает вручную и сравнивает результаты ручного расчета с машинным или с данными таблиц. А потом все равно увеличит сечение для надежности: больше профиль - меньше срок.

Нагрузка на ваши 3 колонны будет разная и будет зависеть от того, разрезная балка будет по ним или неразрезная. В принципе при неблагоприятном сочетании вертикальная нагрузка на одну из колонн может быть до 3 тонн. Если вы будете приваривать балку к колоннам, то у вас будут не колонны и балка, а жесткая рама, а расчет рамы - это отдельная история, возможно вам и сотой трубы не хватит, на глаз такие вещи определить невозможно.

И потому мой вам совет: сделайте посредине одну мощную колонну.

 

Ничего подобного! У меня колонны, условно, на шарнирах. Установлены за стеклом внутри. Об этом я еще в начале обсуждения написал. Все писавшие здесь специалисты в курсе.
Каркас дома жесткий, никаких ветровых нагрузок считать не надо.
Говорят 76-я круглая труба со стенкой 3.5, по расчету на 3 тонны проходит. Но гибкость, говорят на пределе.
Я Вашего мнения узнать хочу. Так какую трубу ставить? Мне нужна минимальная толщина, уверенно проходящая по расчету.
И я так и не понял, в каких условиях у вас труба 50х50х2500 несет 3 тонны?
ПС. Вот пример на фото. Труба похожа на 50мм. Не пойму, как она держит.

 

а с чего Вы это взяли? чем обеспечивается жесткость каркаса?
я Вам задавал эти вопросы в самом начале, но Вы нашли их недостойными, и я отстал. Но теперь я думаю, что Вы просто так решили априори.

 

Я вам уже подробно указал условия, при которых труба несет 3 тонны, повторяться считаю излишним. Более того я могу привести пример, когда такая труба будет нести и большую нагрузку, но сейчас не об этом.

Каркас у вас, судя по описанию, имеет некоторую жесткость только в одной плоскости - в плоскости стены, параллельной остеклению, что может обеспечить геометрическую неизменяемость системы в плоскости, перпендикулярной остеклению и проходящей через среднюю колонну, или препятствовать передаче ветровой нагрузки от остекления несущим конструкциям, из вашего описания не понятно. Возможно вы где-то предусмотрели диафрагму жесткости? Если нет, то ваш коэффициент μ = 1.5-2 при жестком защемлении трубы в фундаменте. А если и соединение с фундаментом можно рассматривать как шарнирное, то сложится ваш домик, как карточный, хотя нет - карточный домик - условно геометрически неизменяемая система.

Конечно, я утрирую, стена параллельная остеклению, будет иметь некоторую жесткость и под воздействием ветровой нагрузки прогнется, можно вычислить величину прогиба посредине и использовать это значение как дополнительный эксцентриситет при принятой вами расчетной схеме. Но вы, судя по всему, считать ничего не хотите, а просто хотите подобрать сечение по сомнительным аналогиям. Когда вам говорят, что для ваших условий 50 трубы будет маловато, то вы расстраиваетесь, ставить же 50 трубу вы боитесь, так как снегу много может выпасть много. Чем вам тут помочь - не знаю.

Для большей предметности разговора вы хотя бы рассчитайте радиус инерции вашей трубы и определите ее гибкость, иначе разговаривать вообще бессмысленно.

А разгадывать расчетную схему по дизайнерским фотографиям - дело неблагодарное. Так на последней приведенной вами фотографии трубы вполне могут быть элементом декорации для плиты - консольной балки. Да и на остальных приведенных вами фотографиях снеговая нагрузка не указана и о конструктивной схеме здания можно судить лишь очень приблизительно.

 

Я Вам писал, что каркас жесткий благодаря наличию в нем многочисленных укосин и ребер жесткости.
Вы не внимательно читаете, хотя и я пишу много и подробно. Может Вы не заметили в потоке моих вопросов, но я точно указывал на укосины и ребра жесткости.

@Доктор Лом, я хоть и не конструктор, но с общими понятиями геометрии и физики у меня все в порядке. Каркас имеет достаточную жесткость, чтобы забыть о расчете ветровых нагрузок.
бОльшая часть дома выполнена в одном уровне. Фасадная стена не вся из стекла, есть жесткая не застекленная часть этой стены.

У меня в этой теме только один вопрос. Какая минимальная толщина трубы, уверенно проходит по расчету стальной колонны высотой 3 метра, закрепленной на шарнирах (только от смещения), нагруженной вертикально на 3 тонны?

Мне уже сказали что по расчету проходит труба 76мм, и даже приводились цифры 9 и 12 тонн предельной нагрузки.
Но меня смущает то, что гибкость впритык. И вот уже которую страницу, я пытаюсь выяснить насколько это критично.

Просто скажите Ваше мнение, какую трубу использовать, и прокомментируйте ее расчетные характеристики на прочность, устойчивость и гибкость.

А жесткость каркаса, отсутствие ветровых нагрузок на эту трубу, и ее шарнирное закрепление, я обеспечу. Что это такое, мне уже объяснили.