С-образный профиль
Опубликовано 14 Фев 2015
Рубрика: Механика | 7 комментариев
Гнутый равнополочный с-образный профиль или кратко — с-профиль, изготовленный чаще всего из стали, широко применяется в строительстве и в машиностроении. Сечение с-профиля позволяет легко обшивать его листовым материалом со всех сторон. Легкий, прочный и достаточно жесткий...
...с-образный профиль продолжает успешно завоевывать рынок, обеспечивая экономию металла в проектах до 20% по сравнению с вариантом использования горячекатаных профилей. Каркасы стен, перегородок, подвесных потолков, перекрытий, рамы разнообразных установок, складские этажерки, мачты связи, заборы и ворота – вот далеко не полный перечень областей применения с-профилей.
С-образные профили массово изготавливают на профилегибочных станах из листового металлопроката. При единичном производстве используют листогибочные прессы.
На блоге уже есть статьи посвященные расчету геометрических характеристик сечения гнутых швеллеров и гнутых уголков. Данная статья продолжает эту тему.
Программа расчета геометрических характеристик сечения, представленная ниже, поможет спроектировать или выбрать необходимое сечение профиля с требуемыми прочностными параметрами.
Алгоритм и формулы, используемые далее, могут быть полезны желающим разобраться в основах сопромата и получить полные сведения о сечении. Некоторые важные и полезные характеристики, рассчитанные программой, вы не найдете в таблицах справочников, ГОСТов и ТУ.
Расчет в Excel геометрических характеристик поперечного сечения равнополочного с-образного профиля.
Работать с программой очень просто. Запускаем MS Excel, открываем файл с программой, заполняем 5 верхних строчек размерами, определяющими с-образное сечение, и считываем результаты!
На рисунке слева изображен чертеж сечения с-профиля на котором синим шрифтом обозначены вышеупомянутые 5 определяющих размеров.
Ниже представлены скриншот программы и формулы, по которым выполняется весь расчет в Excel.
Как выглядят эти формулы будучи введенными в ячейки листа D9...D52 можно посмотреть, скачав файл с программой по ссылке в конце статьи.
Геометрические характеристики элемента №1:
6. xc1=S/2
7. yc1=0
8. A1=S*(H-2*S-2*R)
9. Ix1=A1*(H-2*S-2*R)2/12
10. Iy1=A1*S2/12
Геометрические характеристики элементов №2 и №2':
11. xc2=xc2'=S+R—4*(3*R2+3*R*S+S2)/(6*π*R+3*π*S)
12. yc2=-yc2'=H/2-xc2
13. A2=A2'=π*S*(2*R+S)/4
14. Ix2=Ix2'=π*((R+S)4-R4)/16-A2*(4*20,5*(3*R2+3*R*S+S2)/ (6*π*R+3*π*S))2/2
15. Iy2=Iy2'=Ix2
Геометрические характеристики элементов №3 и №3':
16. xc3=xc3'=B/2
17. yc3=- yc3'=(H— S)/2
18. A3=A3'=S*(B-2*R-2*S)
19. Ix3=Ix3'=A3*S2/12
20. Iy3=Iy3'=A3*(B-2*R-2*S)2/12
Геометрические характеристики элементов №4 и №4':
21. xc4=xc4'=B-S-R—4*(3*R2+3*R*S+S2)/(6*π*R+3*π*S)
22. yc4=- yc4'= yc2
23. A4=A4'=π*S*(2*R+S)/4
24. Ix4=Ix4'=Ix2
25. Iy4=Iy4'=Ix2
Геометрические характеристики элементов №5 и №5':
26. xc5=xc5'=B-S/2
27. yc5=- yc5'=H/4-S/2-R/2+h/4
28. A5=A5'=S*(H/2- h/2- R— S)
29. Ix5=Ix5'=(H/2- S— R— h/2)3*S/12
30. Iy5=Iy5'=(H/2- S— R— h/2)*S3/12
Геометрические характеристики с-профиля:
31. A=A1+2*A2+2*A3+2*A4+2*A5
32. Sx=0
33. Sy=xc1*A1+2*xc2*A2+2*xc3*A3+2*xc4*A4+2*xc5*A5
34. z0=xc=Sy/A
35. yc=0
36. Ix=Ix1+2*(Ix2+yc22*A2+Ix3+yc32*A3+Ix4+yc42*A4+Ix5+ yc52*A5)
37. Iy=Iy1+(xc1— xc)2*A1+2*(Iy2+(xc2— xc)2*A2+Iy3+(xc3— xc)2*A3+Iy4+(xc4-xc)2*A4+Iy5+(xc5-xc)2*A5)
38. Wx=2*Ix/H
39. Wy=Iy/(B— xc)
40. Wк=S2*L/3
41. ix=(Ix/A)0.5
42. iy=(Iy/A)0.5
43. M=0.785*A
44. L=2*(B+H) -h-8*(R+S)+2*π*(S/ln (1+S/R))
С-образный профиль полностью определен с позиций сопромата. Расчет в Excel завершен. Выборочное сравнение результатов вычислений по представленной программе с табличными данными ГОСТ 8282-83 «Профили стальные гнутые с-образные равнополочные. Сортамент.» показало их полное взаимное соответствие.
Ссылка на скачивание файла: c-obraznyy-profil (xls 32,5KB).
Статьи с близкой тематикой
Отзывы
7 комментариев на «С-образный профиль»
Ваш отзыв
Большое спасибо за вашу работу!
спасибо огромное, не перестаю удивляться знаниям людей.
Вопрос при гибки такого металла какая нагрузка нужна длина сгиба 600 мм?
Какого металла? Формулируйте, Константин, чётче вопрос.
Возможно ответ здесь или здесь.
Добрый день,
а с какой стороны приложения нагрузки к С-профилю он будет жестче если использовать его как защемленную с двух концов балку? Если со стороны разрезной полки, он много теряет в устойчивости на изгиб?
Андрей, здравствуйте.
Рекомендую посмотреть вот это:
al-vo.ru/mekhanika/lstk-p...l-evrokod-3.html
А вообще нагрузку (основную) следует прикладывать перпендикулярно стороне «с разрезной полкой». Wx при этом примерно в 2 раза больше.
Спасибо.