Калькулятор профильной трубы на прогиб, прочность и вылет
Рассчитайте прогиб и допустимую нагрузку профильной трубы на двух опорах или с консольным вылетом, сравните ориентацию и подберите сечение.
Все 12 калькуляторов профильной трубыРазмеры трубы и схема нагрузки
Высота — вертикальный размер сечения. Поверните трубу высокой стороной вверх для большей жёсткости.
Схема и две независимые проверки
Шарнирно опёртая балка под равномерной нагрузкой.
Прогиб 8,09 мм
60×40×2 мм · пролёт 2 м · 150 кг/м полезной нагрузки
Как повернуть профильную трубу
Сравните прогиб одного и того же профиля: высокая сторона вертикально или труба лежит на боку.
Высокой стороной вверх: расчётный прогиб меньше в 1,9 раза.
Сравнение относится только к изгибу в показанной плоскости. Соединения, кручение и устойчивость элемента здесь не проверяются.
Нагрузка на кровлю в кг/м²
Если известна нагрузка на покрытие, переведите её в погонную нагрузку на одну балку по шагу балок.
180 кг/м² × 1,00 м
Погонная нагрузка q = нагрузка на площадь × расчётная ширина полосы. Укажите уже собранную нагрузку от покрытия, снега и других воздействий; не складывайте снег повторно. Калькулятор не определяет нормативную нагрузку для вашего района.
Подбор профильной трубы под нагрузку
Сравните типовые сечения при текущем пролёте, нагрузке, марке стали и пределе прогиба. Первым отмечен самый лёгкий вариант, который проходит обе проверки.
| Профиль | Вес | Прогиб | Напряжение | Результат |
|---|
Сравнение использует ту же упрощённую балочную модель, что и основной расчёт. Оно не заменяет проверку устойчивости, соединений и всей конструкции инженером.
Геометрия сечения и расчётная ведомость
| Показатель | Значение | Для чего используется |
|---|---|---|
| Момент инерции Ix | 19,315 см⁴ | Проверка прогиба |
| Момент сопротивления Wx | 6,438 см³ | Проверка напряжения |
| Площадь сечения | 384 мм² | Собственный вес |
| Изгибающий момент | 0,750 кН·м | Напряжение |
Как считается профильная труба на прогиб
Для балки на двух опорах используются f = 5qL⁴/(384EI) и f = PL³/(48EI). Для консоли с жёстко закреплённым концом — f = qL⁴/(8EI) и f = PL³/(3EI). Модуль упругости стали принят 200 000 МПа.
Как считается прочность
Напряжение при изгибе равно M/W. Калькулятор сравнивает его с введённым пределом текучести стали, делённым на коэффициент запаса, и отдельно проверяет заданный предел прогиба.
Быстрый пример: труба 60×40×2, пролёт 2 м
При высоте 60 мм, равномерной полезной нагрузке 150 кг/м и учёте собственного веса расчёт даёт прогиб 8,09 мм при допустимых 10 мм, напряжение 116,5 МПа и предельную полезную нагрузку около 186 кг/м. Результат относится только к принятой упрощённой схеме.
Какую нагрузку выдержит профильная труба
Ориентировочная допустимая нагрузка по центру пролёта для трубы, установленной высокой стороной вертикально. Учтены собственный вес, сталь 235 МПа, коэффициент запаса 1,1 и предел прогиба L/200.
| Труба, мм | Пролёт 1 м | Пролёт 2 м | Пролёт 3 м |
|---|---|---|---|
| 40×20×2 | 192 кг | 52 кг | 20 кг |
| 40×40×2 | 318 кг | 86 кг | 35 кг |
| 60×40×2 | 559 кг | 232 кг | 99 кг |
| 60×60×2 | 754 кг | 314 кг | 134 кг |
| 60×60×3 | 1 076 кг | 447 кг | 191 кг |
| 60×60×4 | 1 364 кг | 567 кг | 243 кг |
| 80×40×3 | 1 214 кг | 603 кг | 293 кг |
| 80×80×3 | 1 988 кг | 988 кг | 483 кг |
| 100×100×4 | 4 112 кг | 2 047 кг | 1 262 кг |
| 100×100×6 | 5 805 кг | 2 889 кг | 1 781 кг |
Нажмите на значение, чтобы открыть этот сценарий в калькуляторе. Это нагрузка одной силой в середине пролёта, а не кг/м и не нагрузка на площадь. Таблица не учитывает соединения, устойчивость стенок и другие ограничения, перечисленные ниже.
Прогиб профильной трубы на пролёте 6 метров
На длинном пролёте прогиб растёт особенно быстро: при равномерной нагрузке он пропорционален четвёртой степени длины. Поэтому переход с 3 до 6 м при том же сечении и нагрузке увеличивает расчётный прогиб примерно в 16 раз. Для примера труба 160×80×5 мм высокой стороной вверх при полезной нагрузке 100 кг/м и пролёте 6 м даёт в этой упрощённой схеме прогиб около 12,82 мм при пределе L/200 = 30 мм.
Открыть пример 160×80×5 на 6 м →
Не переносите пример на свою конструкцию без проверки. Для пролёта 6 м могут определять результат устойчивость, кручение, узлы, шаг соседних балок, фактическая нагрузка и необходимость промежуточной опоры. Введите свои данные и перед строительством проверьте расчёт у инженера.
Вылет и плечо профильной трубы: это консоль
Если труба жёстко закреплена только одним концом, выберите «Консоль — один конец». Для такой схемы максимальный момент находится у заделки, а сила прикладывается к свободному концу. Нельзя использовать более благоприятный расчёт балки на двух опорах.
Открыть пример: труба 40×20×2, вылет 3,5 м →
Особенно важно: калькулятор предполагает идеальную жёсткую заделку. Реальное крепление, сварные швы, анкеры, пластина и стена могут оказаться слабее самой трубы и требуют отдельной инженерной проверки.
Ограничения и безопасность
Это предварительная учебная оценка отдельной балки, а не проектное заключение. Она не учитывает местную потерю устойчивости стенок, отверстия и сварные швы, кручение, боковую устойчивость, динамику, коррозию, качество опор, соединения, снеговые и ветровые сочетания. Для консоли отдельно проверьте жёсткость заделки, анкеры и сварные швы. Для ответственных конструкций расчёт должен проверить инженер по применимым нормам, включая СП 20.13330 и СП 16.13330.
Как перевести кг/м² в кг/м для балки
Умножьте расчётную нагрузку на покрытие на шаг балок. Например, при суммарной нагрузке 180 кг/м² и шаге 1 м каждая балка получает 180 кг/м. При шаге 0,6 м — 108 кг/м. Это погонная нагрузка, равномерно распределённая по пролёту.
Важно: шаг балок здесь играет роль расчётной ширины полосы. Если груз передаётся через прогоны, узлы или неравномерно, простое умножение может быть неприменимо.
Углы реза рамки из профильной трубы
Длины боковин и зеркальные углы соединений рассчитайте в редакторе углов реза профильной трубы.
Как усилить профильную трубу от прогиба
Сравните три практических способа для введённых выше размеров и нагрузки. Значения пересчитываются автоматически — сразу видно, какое изменение даёт наибольший эффект.
Повернуть высокой стороной вверх
Добавить опору в середине
Увеличить высоту сечения на 25%
Важно: это наглядное сравнение, а не проектное решение. Промежуточная опора меняет расчётную схему; соединения, устойчивость и фундамент должен проверить инженер.
Что вы строите из профильной трубы?
Прочность элемента уже проверена — продолжите расчёт всей конструкции или подготовьте детали к покупке и сборке.
