Kalkulator łuku z rury profilowej online

O kalkulatorze łuku z rury profilowej

Kalkulator wykonuje obliczenia geometryczne parametrów łuku okręgu do produkcji łuków, szklarni, zadaszeń i elementów giętych z rur profilowych lub okrągłych na podstawie dwóch głównych wymiarów: szerokości $B$ (rozpiętości) oraz wysokości podniesienia $H$ (strzałki podniesienia) w milimetrach.

Na podstawie tych danych algorytm wyznacza promień gięcia $R$, kąt środkowy łuku $\varphi$ oraz rzeczywistą długość wygiętego odcinka $L$. Dodatkowo kalkulator pozwala obliczyć całkowitą długość surowej rury z uwzględnieniem naddatków na proste końce dla giętarki, masę oraz orientacyjny koszt gotowego elementu.

Procedura i wzory obliczeniowe

1. Obliczanie promienia gięcia

Promień okręgu $R$, którego częścią jest obliczany łuk, wyznacza się z długości cięciwy $B$ i strzałki podniesienia $H$:

Zasada tego wzoru polega na tym, że przy zmniejszaniu wysokości podniesienia $H$ przy stałej szerokości $B$ łuk staje się bardziej płaski, a promień $R$ rośnie.

2. Obliczanie kąta środkowego wycinka

Kąt środkowy wycinka w radianach $\phi_{\mathrm{rad}}$ wyznacza się z trójkąta prostokątnego utworzonego przez promień, połowę cięciwy i odległość od środka okręgu:

Przeliczenie kąta środkowego na stopnie $\varphi$:

Kąt ten wskazuje, jaki wycinek okręgu zajmuje wygięty element.

3. Obliczanie długości łuku

Długość łuku $L$ wzdłuż osi rury oblicza się według standardowego wzoru na długość łuku okręgu:

Długość łuku jest zawsze większa od szerokości cięciwy $B$, ponieważ jest mierzona po linii krzywej.

4. Obliczanie całkowitej długości surowej rury i masy

Jeżeli podczas gięcia na giętarce rolkowej stosuje się proste odcinki na końcach rury do chwytania przez rolki, całkowita długość surowej rury $L_{\mathrm{total}}$ wynosi:

gdzie $L_{\mathrm{ext}}$ to długość jednego prostego naddatku z każdej strony.

Pole przekroju poprzecznego rury profilowej prostokątnej $A_{\mathrm{rect}}$ o szerokości $W$, wysokości $H_p$ i grubości ścianki $t$:

Dla rury okrągłej o średnicy zewnętrznej $D$ i grubości ścianki $t$:

Teoretyczna masa surowego elementu $m$ przy gęstości stali $\rho = 7850\,\mathrm{kg/m^3}$:

Zalecenia technologiczne

1. Sprężynowanie stali. Po zwolnieniu nacisku giętarki rura stalowa nieznacznie się prostuje w wyniku odkształceń sprężystych. Dlatego przed produkcją seryjną zaleca się wykonanie próbki.
2. Ograniczenia maszynowe. Minimalny promień gięcia powinien odpowiadać możliwościom technicznym giętarki oraz przekrojowi rury, aby zapobiec spłaszczeniu i fałdowaniu ścianki wewnętrznej.
3. Normy techniczne. Przy projektowaniu stalowych konstrukcji łukowych należy uwzględnić wymagania norm EN 1993-1-1 (Eurokod 3) oraz EN 10219 dla zimnogiętych kształtowników stalowych.

Dlaczego kalkulator oblicza dokładnie łuk okręgu?

Dla większości konstrukcji łukowych, szklarni i zadaszeń z rur profilowych podczas walcowania na giętarkach 3-rolkowych stosuje się schemat gięcia po łuku okręgu. Jednoznacznie łączy on szerokość cięciwy $B$, wysokość podniesienia $H$, promień $R$ oraz długość łuku $L$.

Czy na podstawie tego obliczenia można od razu giąć rurę bez próby?

Kalkulator zapewnia dokładną podstawę geometryczną, jednak w praktyce produkcyjnej zaleca się wykonanie gięcia próbnego. Wynika to ze sprężynowania stali po zwolnieniu nacisku, grubości ścianki oraz cech technologicznych danej giętarki.

Czym różni się długość łuku od szerokości łuku?

Szerokość $B$ to odległość liniowa między punktami podparcia łuku (cięciwa). Długość łuku $L$ to rzeczywista długość wygiętego odcinka rury mierzona po krzywej, która jest zawsze większa od szerokości.

Dlaczego potrzebny jest naddatek na proste końce?

Podczas gięcia na giętarce rolkowej końcowe odcinki rury o długości 100–250 mm nie znajdują się pod rolką dociskową i pozostają proste. Aby uzyskać prawidłowy łuk bez zagnieceń na końcach, rurę docina się z naddatkiem, a proste końce obcina się po gięciu.

Czy kalkulator nadaje się do rur okrągłych i profilowych?

Tak, geometryczne obliczenie promienia, kąta i długości łuku jest identyczne dla wszystkich kształtów przekroju. Po włączeniu opcji obliczania masy kalkulator uwzględnia profil kwadratowy/prostokątny lub rurę okrągłą oraz grubość ścianki.

Dlaczego kalkulator nie sprawdza wytrzymałości łuku?

Kalkulator służy do wyznaczania parametrów geometrycznych gięcia. Sprawdzenie nośności oraz ugięcia od obciążenia śniegiem i wiatrem wymaga obliczenia konstrukcji według EN 1993-1-1 z uwzględnieniem rozstawu łuków, grubości ścianki i strefy klimatycznej.