この記事のトピックは、自分の手でポリカーボネートキャノピーを計算することです。強度と寸法に関連する構造の主なパラメータを計算する方法を学ぶ必要があります。じゃ、行こう。
何を計算するか
計算方法を学ぶ必要があります。
- ポリカーボネートの厚みとクレートのピッチ 1平方メートルあたりの予想される積雪量に応じて。
- アーチカバー寸法 (ジオメトリに関しては、弧の長さを計算することになります)。
明確にするために、既知の半径とセクターの角度、およびアーチ表面の極値間の距離のみがわかっている場合の円弧を計算する方法を検討しています。
- 最小パイプセクション 既知の曲げ荷重で。
この順番で進んでいきます。
旋盤加工とコーティングの厚さ
積雪量の計算から始めましょう。
ポリカーボネート キャノピーの計算方法を理解する前に、計算の基礎となるいくつかの仮定を定式化します。
- 与えられたデータは、紫外線による破壊の兆候のない高品質の材料に関連しています。 UV フィルターのないポリカーボネートは、光の中で 2 ～ 3 年間使用すると脆くなります。
- クレートは絶対に強いと考えて、クレートの限られた変形安定性を故意に無視しています。
そして今、ポリカーボネートの最適な厚さと木枠のピッチを選択するのに役立つテーブルです。
| 負荷、kg/m2 | ポリカーボネートの厚さ、mmのクレートセル寸法 | |||
| 6 | 8 | 10 | 16 | |
| 100 | 1050×790 | 1200×900 | 1320×920 | 1250×950 |
| 900×900 | 950×950 | 1000×1000 | 1100×1100 | |
| 820x1030 | 900×1100 | 900x1150 | 950x1200 | |
| 160 | 880×660 | 1000×750 | 1050×750 | 1150×900 |
| 760×760 | 830×830 | 830×830 | 970×970 | |
| 700×860 | 750×900 | 750×950 | 850x1050 | |
| 200 | 800×600 | 850×650 | 950×700 | 1100×850 |
| 690×690 | 760×760 | 780×780 | 880×880 | |
| 620×780 | 650×850 | 700×850 | 750×950 | |
アーチ
半径とセクターによる計算
曲げ半径と円弧セクターがわかっている場合、キャノピーのアーチを計算する方法は?
式は P=pi*r*n/180 のようになります。
- P は円弧の長さです (この場合、フレームの要素になるポリカーボネート シートまたはプロファイル パイプの長さ)。
- pi は数値 "pi" です (極端に高い精度を必要としない計算では、通常 3.14 に等しくなります)。
- r は円弧の半径です。
- n は度単位の円弧角度です。
例として、半径2メートル、セクター35度のキャノピーアーチの長さを自分の手で計算してみましょう。
P \u003d 3.14 * 2 * 35 / 180 \u003d 1.22メートル。
作業の過程で、反対の状況がしばしば発生します。円弧の半径と扇形をアーチの固定長に調整する必要があります。その理由は明らかです。ポリカーボネートの価格は、廃棄物の量を最小限に抑えるのに十分なほど高いからです。
明らかに、この場合、セクターと半径の積は P/pi*180 に等しくなります。
長さ6メートルの標準シートの下にアーチを合わせてみましょう。 6/3.14*180=343.9 (丸めあり)。さらに-計算機を使用して値を簡単に選択します。たとえば、180度の円弧セクターの場合、343.9 / 180 \u003d 1.91メートルに等しい半径を取ることができます。半径2メートルの場合、セクターは343.9 / 2 \u003d 171.95度になります。
コードによる計算
アーチのエッジ間の距離とその高さに関する情報しかない場合、アーチのあるポリカーボネート製キャノピーの設計の計算はどのように見えますか?
この場合、いわゆるホイヘンスの公式が適用されます。それを使用するには、アーチの両端を結ぶ弦を精神的に半分に分割してから、中央の弦に垂線を引きます。
式自体は、Р=2l+1/3*(2l-L) の形式を持ちます。ここで、l は AM コード、L は AB コードです。
重要: 計算はおおよその結果を示します。最大誤差は 0.5% です。アーチの角度セクターが小さいほど、誤差は小さくなります。
AB \u003d 2 mおよびAM - 1.2 mの場合のアーチの長さを計算しましょう。
P=2*1.2+1/3*(2*1.2-2)=2.4+1/3*0.4=2.533 メートル。
曲げ荷重が既知のセクションの計算
かなりの生活状況: キャノピーの一部は既知の長さのバイザーです。ピーク時の積雪量を大まかに見積もることができます。負荷がかかっても曲がらないように、梁のようなセクションのプロファイルパイプを選択するにはどうすればよいですか?
ノート！キャノピーの負荷を計算する方法については、意図的に触れません。雪と風荷重の評価は、別の記事の完全に自給自足のトピックです。
計算するには、次の 2 つの式が必要です。
- M = FL、ここで、M は曲げモーメント、F はレバーの端にかかる力 (キログラム単位) (この場合、バイザー上の雪の重量)、L はレバーの長さ (長さ)端からポイントファスナーまで、雪からの荷重に耐えるビームの幅 (センチメートル)。
- M/W=R、ここで、W は抵抗モーメント、R は材料の強度です。
そして、この未知の値の山はどのように役立つのでしょうか?
それ自体では、何もありません。計算のための参照データが欠落しています。
| 鋼種 | 強度（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、St5 鋼は、通常、業務用パイプに使用されます。
これで、取得したデータに基づいて、プロファイル パイプの曲げ抵抗モーメントを計算できます。そうしよう。
400 キログラムの雪が、St3 鋼で作られた 3 つのベアリング ビームを備えた 2 メートルのキャノピーに積もるとします。計算を簡単にするために、荷重全体がバイザーの端にかかることに同意します。明らかに、各梁の荷重は 400/3=133.3 kg になります。 2メートルのレバーを使用すると、曲げモーメントは133.3 * 200 \u003d 26660 kgf * cmになります。
ここで、抵抗モーメント W を計算します。式 26660 kgf * cm / W = 2100 kgf / cm2 (鋼の強度) から、抵抗モーメントは少なくとも 26660 kgf * cm / 2100 kgf / cm2 = 12.7 である必要があります。 cm3。
抵抗モーメントの値からパイプの寸法はどのように導かれるでしょうか? GOST 8639-82 および GOST 8645-68 に含まれる品揃えテーブルを介して、角パイプおよび成形パイプの寸法を規制します。サイズごとに、対応する抵抗モーメントを示し、長方形のセクションでは、各軸に沿って示します。
表を確認したところ、必要な特性を持つ角パイプの最小サイズは 50x50x7.0 mm であることがわかりました。長方形 (大きい方の辺が垂直方向) - 70x30x5.0 mm。
結論
大量の無味乾燥な図と数式で読者を過労させていないことを願っています。いつものように、ポリカーボネート キャノピーの計算方法と設計方法に関する追加情報は、この記事のビデオでご覧いただけます。幸運を！
記事は役に立ちましたか？