Расчет и изготовление металлических ферм из профильной трубы

ВВЕДЕНИЕ

Прикладные программы являются неотъемлемой частью жизни каждого пользователя персонального компьютера, такие программы отвечают за выполнения множества задач, таких как написание текстовых документов, обработка аудио или видео файлов, а также выполнение математических расчетов. Подобные приложения позволяет решать огромное количество задач быстрее и точнее, чем это смог бы обычный человек и является существенным фактором в развитие различных сфер деятельности человека начиная с простого ведения учета расходов за месяц и заканчивая запуска ракет в космос.

Целью курсовой работы является углубление знаний и расширение навыков по разработке алгоритмов и их реализации на персональном компьютере на примере создание калькулятора на языке Python для выполнения простейших математических вычислений.

Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

— провести анализ предметной области;

— изучить доступные средства программирования;

— изучить существующие аналоги приложения;

— разработать компоненты приложения.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав каждая из которых состоит из 3 параграфов, заключения, списка использованных источников и приложений, по завершению работы поставленная цель была достигнута, задачи были выполнены.

Для выполнения работы был использован аналитический метод исследования и также метод моделирования.

Программы для расчета металлоконструкций

Конечно, в современном строительстве применяются специальные программы, которые смогут помочь провести расчет металлоконструкций, о некоторых из них мы расскажем ниже. Прежде всего стоит сказать, что программы могут быть, как дескопными, так и онлайн версиями, каждая из них по-своему хороша.

Онлайн-калькулятор «Metalcalc» — достаточно удобный и быстрый ресурс, который быстро определит вес и длину металлопроката

Важно отметить, что расчеты выполняются на основании действующих ГОСТ-ов и отличаются максимальной точностью.
«Sopromatguru» – это отличная, но, к сожалению, лишь частично бесплатная онлайн версия программы, которая служит для расчёта балок. Здесь можно рассчитать статически определимую систему, определить перемещения в узлах и другие параметры.
Дескопная программа «Ферма», позволяющая рассчитать плоскую статически определимую ферму и при этом сохранить полученные результаты.

Конечно, это лишь малая часть существующих программ для расчета металлоконструкций, мы лишь хотели показать их существование и кратко описали возможности, при желании всю дополнительную информацию можно найти в интернете.

Поможем точно рассчитать параметры строительных конструкций!

Программа для лестниц поможет оценить удобство конструкции, определить ее безопасность, представить сооружение в просторах помещения. Больше о калькуляторах лестниц тут.

Порядок работы:

  • выбираете конструкцию;
  • указываете ширину и высоту проема, размеры ступеней и лестницы, мм;
  • учитываете конструктивные особенности, отмечаете галочками;
  • нажимаете кнопку: Рассчитать.

Через секунду на странице подводятся итоги. В случае отклонений от удобства или безопасности, предлагаются варианты решений. Дополнительные фишки: возможность распечатать результат, визуально оценить конструкцию в режиме 3D, подробные чертежи, необходимые для строительства, расчет стройматериалов и строительных конструкций.

Посетители Перпендикуляра имеют возможность использовать наши онлайн калькуляторы стройматериалов бесплатно.

Нахождение объемов

Строительные расчеты размеров траншеи, котлована, колодца помогут оценить фронт деятельности, определить стоимость услуги и оценить варианты удешевления.

  • В приведенную форму необходимо ввести размеры и указать расценки в удобной валюте, используемой для региона. Калькулятор материалов для ремонта или стройки подводит итог, в котором, кроме объемов, площади подробно описана полная стоимость работы.
  • Полученный результат можно использовать как для определения объема грунта, который потребуется удалить, так и для подбора экономически целесообразного варианта выполнения работы.
  • Определение площади, объема труб, цистерны, цилиндра, размеров земельного участка пригодятся ежедневно для решения жизненных задач.
  • Программа определения количества щебня, песка или грунта на основании геометрических размеров кучи потребуется для вычисления объемов, оценки имеющихся в распоряжении хозяина ресурсов.

Как рассчитать материалы для строительных работ

  • Специальные программы помогут определить параметр конструкций при изготовлении фундамента, теплицы, полового покрытия. Точность результата зависит от правильности замера и введенных размеры в мм. Замеры выполняются согласно приведенным на сайте чертежам. Калькулятор расхода стройматериалов выдает результат в виде данных о необходимом количестве, приводит общие советы по изготовлению.
  • В отношении фундамента — это сроки застывания, по теплицам приводятся рекомендации о создании хорошей теплоизоляции, параметры кровли пересекаются с данными по выбору угла наклона. Приводится величина объема полученного мансардного помещения.
  • С помощью имеющихся на сайте инструментов, посетители Перпендикуляра.pro за считанные секунды могут получить дельные советы и точные данные. Все, что требуется от вас — правильно по чертежу выполнить замеры, ввести их в ячейки программы. Из специальных приспособлений достаточно одной рулетки.

Примеры расчета металлических конструкций. Общие положения

Металлические конструкции имеют очень высокие технико-экономические качества по сравнению с деревянными, каменными и даже железобетонными конструкциями. В связи с этим металлические конструкции получили очень широкое распростанение в промышленном и гражданском строительстве. В малоэтажном частном строительстве металлические конструкции используются все чаще и чаще.

Использование металлических конструкций позволяет значительно уменьшить массу строительных конструкций, добиться поточного производства и монтажа на стройплощадке, что в свою очередь значительно сокращает сроки строительства.

Программа WH-Окна

Существует весьма удобная и простая программа, позволяющая выполнять проектирование окон с учётом размеров и материала, используемого для изготовления рам. Разработчиками предусмотрено наличие пошаговой инструкции, которая прилагается к данной программе, позволяющей в короткие временные сроки освоить принцип работы. Помимо окон данная программа позволяет проектировать также дверные проемы. Причём разработчиками заложена функция проектирования конструкций различных форм.


Проект окна в программе WH окна

Основные аспекты работы программы WH окна

Программа имеет функцию, позволяющую моделировать форму будущих стеклопакетов. Также она позволяет грамотно учитывать профили и сочетать существующие в базе модели окон, выпускаемые большим количеством производителей подобной продукции строительного рынка. При помощи заложенных в программу функций можно, учитывая профиль оконного блока, просчитать его стоимость с учётом себестоимости используемых материалов для сооружения коробки.

Также данная программа позволяет компоновать имеющуюся у производителя информацию в сопроводительные документы. Можно составлять прайс-листы и отчёты о проделанной работе для предоставления их заказчику.

Разновидности ферм из профильных труб

Ферменная конструкция состоит из верхнего и нижнего поясов и решетки между ними. Компонентами решетки выступают следующие детали: расположенная перпендикулярно оси стойка; установленный под наклоном к оси раскос (подкос); вспомогательный шпренгель.

Пояса конструкции отличаются очертаниями:

  • Треугольная односкатная ферма. Отличается выдерживающей способностью к высоким нагрузкам с малой емкостью материалов;
  • Треугольная двускатная ферма. Устанавливается на большескатных кровлях. Недостатки: сложное устройство опорных узлов, перерасход материалов. Альтернативное решение – ферменные двускатные конструкции из профильного трубного проката треугольной формы.
  • Сегментная ферма. Нередко используется для установки кровель со покрытием светопрозрачного типа (сотовый или монолитный поликарбонат);
  • Полигональная ферма. Плюс: выдерживающая способность к значительным нагрузкам, начиная тяжелым настилом и мощным снеговым покровом. Дополнительное преимущество: – экономное использование профиля. Минус: сложный монтаж;
  • Ферма с параллельными поясами. Является более простым и экономичным решением. Для возведения необходимо наличие стоек и раскосов с одинаковым размером. Фермы из профильных труб такой формы легко возводятся. Это достигается благодаря следующим факторам: унифицированная конструкция, большое количество деталей с одним размером и минимальное количество стыков. Годятся для кровель мягкого и светопрозрачного типов;
  • Трапециевидная ферма. Похожа на полигональную, однако обладает упрощенной схемой сооружения;
  • Арочная ферма с параллельными поясами вверху и внизу. Такой тип популярен при монтаже навесов для авто, теплиц, беседок.

Информация

Вальмовая крыша имеет высокие эксплуатационные характеристики и сложную конструкцию, однако благодаря онлайн калькулятору произвести ее расчет сможет каждый домовладелец. Наш калькулятор достоверно рассчитает конструкцию вальмовой четырехскатной крыши. По результатам вычислений формируется 2D чертеж крыши и выполняется 3D визуализация.

Вальмовая крыша имеет четыре ската —  торцовые в форме треугольников и боковые в виде трапеции. Скаты расположены под одинаковым углом к основанию.  Их бока соединяются вальмами (наклонными ребрами), а верхушки – коньком. По периметру дома укладывают мауэлрат, на который опираются стропила. Вальмовая четырехскатная крыша имеет карнизный свес, в зависимости от ваших предпочтений

Достоинства и недостатки вальмовой крыши

Хоть расчет вальмовой крыши сложный,  это одна из самых популярных конструкций для частного дома. Она имеет ряд преимуществ:

  • Обтекаемость кровельного покрытия;
  • Жесткость конструкции;
  • Отсутствие фронтонов

Вальмовая крыша также имеет ряд недостатков:

  • Сложность расчетов и установки крыши;
  • Большой отхода материала (особенно МЧ).

Таким образом, достоинств больше, а онлайн калькулятор с чертежами крыши в деталях поможет в ее расчёте.

Специфика работы калькулятора расчета вальмовой крыши

Наш калькулятор сделает моментальный расчет стропильной системы вальмовой крыши – длину и количество стропил (в том числе диагональных), длину конька. От домовладельца требуется ввести лишь начальные параметры: длину и ширину дома, скат кровли, высоту.  Хочется отметить, что ширину доски для стропил нужно выбирать исходя из нагрузок, как  от ветровых и снега, так и от массы самого материала для кровли.  Если вы делаете теплую крышу, то расстояние между стропил, должно соответствовать ширине утеплителя, чтоб избавиться от подрезок и не тратить материал.

Обрешётка

Доска  для обрешётки обычно используется толщиной 30 мм. Ширина может быть разная,  для металлочерепицы с шагом 35 см в соответствии с длиной продольной оси модуля МЧ «Монтеррей» оптимальная ширина доски — 100мм, для других типов покрытий, шаг и ширина доски может быть разной. Не забывайте, что на обрешётку для мягкой кровли, поверх будет класться ОСП или фанера сплошным ковром.

При устройстве теплой крыши необходимы:

  • Утеплитель толщиной 100 мм, но лучше 150-200 мм.
  • Гидроизоляция, пароизоляция;
  • Контробрешетка толщиной не менее 30 мм.

Прогиб фермы

Для некоторых видов ферм строительный подъем является обязательным. Например согласно СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» п.13.7: «При пролетах ферм покрытий свыше 36 м следует предусматривать строительный подъем, равный прогибу от постоянной и длительной нагрузок. При плоских кровлях строительный подъем следует предусматривать независимо от величины пролета, принимая его равным прогибу от суммарной нормативной нагрузки плюс 1/200 пролета.»

Как видим, идея создания строительного подъема проста и понятна. Вопрос в том, как определить прогиб фермы?

Обычно для определения прогиба ферм рекомендуется использовать метод Мора, общий для любых стержневых систем, однако в данной статье мне хотелось бы поговорить о другом методе, дающем в итоге менее точный результат, но за то более простом.

Данный метод основан на том предположении, что любую ферму можно рассматривать как балку сквозного сечения, т.е. такую балку у которой верхний пояс работает на сжатие, нижний на растяжение, а подкосы и стойки обеспечивают геометрическую неизменяемость системы и в общей работе как бы не участвуют (этим мы и добиваемся упрощения расчетов). Кроме того данный метод не стоит применять при расчете ферм на динамическую нагрузку от перемещающихся грузов (например, ферм мостов).

Тогда прогиб фермы можно определять как для балки сквозного сечения, момент инерции которой равен:

Izф = Izвп + Fвпa2 + Izнп + Fнпb2 (498.1)

где а — расстояние от центра тяжести общего сечения фермы до центра тяжести сечения верхнего пояса, сооответственно b — расстояние до центра тяжести сечения нижнего пояса. Впрочем, если и верхний и нижний пояс будут из профиля одинакового сечения то формула (498.1) еще более упростится:

Izф = 2Izп + 2Fп(h/2)2 (498.1.2)

где h — расстояние между центрами тяжести сечений верхнего и нижнего поясов.

Например у нас есть ферма с параллельными поясами из профильной трубы сечением 40х40х2.5 мм. Площадь сечения такой трубы составляет Fп = 3.59 см2.собственный момент инерции Izп = 8.21 см4. Расстояние между центрами тяжести сечений поясов составляет h = 60 см, общая длина фермы l = 6 м (600 см).

Ферма имеет две шарнирные опоры на концах, суммарная нагрузка q = 400 кг/м (4 кг/см), действующая на верхний пояс, фермы является равномерно распределенной. Прогиб балок при таких условиях закрепления и нагрузке определяется по формуле:

f = -5ql4/384EIz

где Е — значения модуля упругости, для стали принимаемое равным 2·106 кг/см2.

Тогда:

Izф = 2·8.21 + 2·3.59·302 = 16.42 + 6462 = 6478.42 см4.

fф = — 5·4·6004/(384·2·106·6478.42) = -0.52 см.

Т.е. прогиб будет совсем не большим и можно обойтись и без строительного подъема, если эта ферма не под плоскую кровлю. Знак «-» в данном случае означает, что в результате прогиба центр тяжести сечения нижнего пояса сместится вниз по оси у.

Конечно же нагрузка бывает разной по времени действия: постоянной, длительной, кратковременной и при определении прогиба можно использовать не суммарное значение нагрузки, а только постоянную и часть временной (согласно действующих нормативных документов), но это уже тонкости, не имеющие прямого отношения к методу определения прогиба.

Как рассчитать сечение кабеля по мощности: формула

Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.

Первый шаг. Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

Pсум = (P1 + P2 + .. + Pn) × Kс

  • P1, P2 .. – мощность электроприборов, Вт;
  • Kс – коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех приборов), по умолчанию равен 1.

Второй шаг. Затем определяется номинальная сила тока в цепи:

I = Pсум / (U × cos ϕ)

  • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
  • U – напряжение в сети;
  • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

Третий шаг. На последнем этапе используются таблицы, согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Таблица сечения медного кабеля по току по ПУЭ-7

Сечение проводника, мм2 Ток, А, для проводов, проложенных
открыто в одной трубе
двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного
0.5 11
0.75 15
1 17 16 15 14 15 14
1.2 20 18 16 15 16 14.5
1.5 23 19 17 16 18 15
2 26 24 22 20 23 19
2.5 30 27 25 25 25 21
3 34 32 28 26 28 24
4 41 38 35 30 32 27
5 46 42 39 34 37 31
6 50 46 42 40 40 34
8 62 54 51 46 48 43
10 80 70 60 50 55 50
16 100 85 80 75 80 70
25 140 115 100 90 100 85
35 170 135 125 115 125 100
50 215 185 170 150 160 135
70 270 225 210 185 195 175
95 330 275 255 225 245 215
120 385 315 290 260 295 250
150 440 360 330
185 510
240 605
300 695
400 830

Таблица сечения алюминиевого кабеля по току по ПУЭ-7

Сечение проводника, мм2 Ток, А, для проводов, проложенных
открыто в одной трубе
двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного
2 21 19 18 15 17 14
2.5 24 20 19 19 19 16
3 27 24 22 21 22 18
4 32 28 28 23 25 21
5 36 32 30 27 28 24
6 39 36 32 30 31 26
8 46 43 40 37 38 32
10 60 50 47 39 42 38
16 75 60 60 55 60 55
25 105 85 80 70 75 65
35 130 100 95 85 95 75
50 165 140 130 120 125 105
70 210 175 165 140 150 135
95 255 215 200 175 190 165
120 295 245 220 200 230 190
150 340 275 255
185 390
240 465
300 535
400 645

Расчет прочности потолочного профиля для гипсокартона

Гипсокартон прочно и безвозвратно вошел в нашу жизнь, причем случилось это намного раньше, чем в стране появились металлические профили для монтажа гипсокартона. Старые строители еще помнят «сухую штукатурку», ныне называемую гипсокартоном, которая использовалась с 50 годов в строительстве, однако широкого распространения из-за недостатков технологии производства сухой штукатурки и проблем с монтажом листов широкого распространения не получила.

В усовершенствованном виде и под маркой компании Knauf гипсокартон пришел к нам из Германии, но главное, что вместе с листовым материалом пришли и оцинкованные профили каркаса. Продуманная до мелочей система монтажа металлического каркаса и крепления гипсокартонных листов к каркасу превратила отделку стен и потолков в простое и быстрое занятие. Теперь и гипсокартонные листы и все виды профилей, включая потолочные, направляющие и стеновые, а также фурнитуру к ним в виде подвесов, соединительных скоб, саморезов, дюбелей для быстрого монтажа и др. производит множество отечественных фирм.

Bocad-3D

Программа используется для расчета металлоконструкций. Это одно из первых приложений, которые появились на рынке, а было это уже 30 лет назад.

Данный комплекс позволяет быстро и точно производить все необходимые проекты вне зависимости от сложности построения конструкции.

После того, как вы вручную создадите трехмерную модель и присвоите номера позиций, создание чертежей со спецификациями начнется в автоматическом режиме. Данная функция позволяет снизить риск ошибки и минимизировать затраты времени.

Bocad 3D – универсальное решение, поскольку позволяет импортировать проекты в сторонние приложения, а также получать файлы для станков с числовым программным управлением.

Открытие и сохранение проектов производится с использованием следующих расширений:

  • DXF 2D.
  • DXF 3D.
  • DWG.
  • SDNF.
  • SDS/2.
  • DBF.
  • PDMS.
  • XML.

Существенный недостаток – неинтуитивный интерфейс. Помимо этого существуют сбои при отображении кириллицы на старых версиях приложения.

Виды сварочных работ

Методика проведения сварочных работ, это очень важный момент, который стоит учитывать при заказе услуги. В частности, сварка отличается друг от друга по степени сложности и использованию разных видов энергии. У каждого из типов сварки есть свои нюансы, преимущества в качестве и применении на разных объектах. К примеру, можно выделить дуговую сварку, которую чаще всего используют на производстве. Газовая сварка, как правило, применяется на частных объектах.

Сварка с помощью полуавтомата

Во время работы с металлами при помощи дуговой сварки применяются специальные электроды. Это материал, который по своей структуре состоит из проволоки покрытой флюсом. Флюс во время проведения сварочных работ расплавляется и образует в участке расправленного металла, газовую оболочку, которая в итоге предотвращает окисление металла. Кроме того, специальные добавки во флюсе способствуют укреплению сварочного шва. Подобный принцип сварочной работы применяется в процессе полуавтомата.

Сварочный полуавтомат, отличается в первую очередь применением специальной проволоки, которая автоматически подаётся в зону проведения работ. Проволока с помощью автоматики разматывается с барабана, причём в отличие от электрода она не покрыта флюсом. Защита швов производится путём поступления любого инертного газа. Чаще всего применяется углекислый газ, который и защищает швы от окисления. Использование такого вида сварки значительно повышает качество, причём в итоге швы не требуют, механической зачисти.

Стоимость проведения сварочных работ.

  1. Дуговой метод стоит 15–25 рублей за 1 см шва.
  2. Работа полуавтомата стоит 30–50 рублей за 1 см шва.

Точечная и многоточечная сварка

Точечная сварка крайне редко применяется при частном строительстве из-за своей высокой стоимости. Естественно, такие расценки на сварку металлоконструкции обуславливаются высоким качеством и сложностью проведения работ.

В отличие от дугового метода, в точечном виде сварки используется сразу несколько электродов, которые могут плавить и скреплять металл по очереди или одновременно. Одновременное создание швов на всём участке проведения сварки называется многоточечным.

Отличия тут только в том, что в точечной модели ток подаётся постепенно на один или два электрода. При многоточечном сварочном процессе, как правило, ток подаётся с помощью распределителя энергии сразу на все электроды. Накладка швов на металлоконструкции подобным образом, требует специального оборудования и высококвалифицированного специалиста.

Точечная сварка совмещает сразу два процесса. Почти одновременно происходит плавление металла и повышение давления. При повышении давления преодолевается жёсткость металла, за счёт чего и получается требуемая деформация на всех необходимых точках создания шва. Использование такого процесса позволяет получить качественные и надёжные швы, которые в итоге даже не требуют механической зачистки.

Стоимость проведения точечных сварочных работ колеблется от 40 до 50 рублей. При использовании многоточечного процесса, расценки повышаются в два раза.

Расчёт по СНиП

Перед тем как, перейти к расчетам, для начала, нужно определиться, каким образо будет собираться конструкция в последующем, с помощью сварных или болтовых соединений. Исходя из этих данных, останется выбрать тот или иной вид металлопроката. При этом желательно, а в некоторых случаях обязательно необходимо учитывать требования СНиП, поскольку для каждого вида металлоконструкций существуют определенные нормативы.

В большинстве случаев в строительстве используется металлопрокат общего назначения, а именно: тавры и двутавры, трубы различных типов профиля (круг, квадрат, прямоугольник), уголки, швеллеры. Также применяют специальные изделия, получаемые путем проката – двутавровые балки, профильный лист

Классификация проводится по следующим характеристикам: форма, габариты, вес определенной единицы длины, допустимые погрешности размеров и геометрии, и даже способ перевозки

Важно знать, что все металлопрокатные изделия производятся согласно ГОСТ или в редких случаях согласно техническим условиям предприятия. Расчет металлоконструкций относительно экономичности проката выполняется отдельно, для этого существуют специальные формулы, и начнем мы именно с этого этапа

Калькулятор какой фирмы лучше выбрать

Были отобраны 8 номинантов от разных брендов производителей. Среди них несколько всемирно известных имен, а также бренды, которые знакомы немногим. Однако по качеству и общим характеристикам некоторые малознакомые марки даже выигрывают у популярных фирм, поэтому лучшие калькуляторы достойно занимают свои позиции.

Citizen — японская компания, основанная в 1930 г. Начала свое производство с выпуска карманных часов, а в 1976 г разработчики выпустили первую счетную машину.

Milan — бренд из Испании. Относительно молодой, но уже захвативший доверие пользователей. Производитель выделяет свою продукцию ярким, нестандартным дизайном.

Casio — еще один производитель оргтехники из Японии. Компания создает электронные устройства с 1946 г, выпустив в 1957 г первый в мире калькулятор.

Canon — японская марка, выпускающая не только вычислительную технику, но и известные фотоаппараты. Качество, проверенное десятилетиями.

Attache — фирма, создающая канцелярскую продукцию с 1997 г. Это российский производитель, выпускающий разные линейки товаров для офиса.

Staff — отечественный товаропроизводитель канцелярии для дома, офиса, учебы. Основан бренд в 1999 г, но уже пользуется высоким доверием и популярностью у пользователей.

Лучшие сейфы

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Triodesigng
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: