DOMCALCv1.0BUILDING CALCULATION SYSTEM

Calculator fermă din țeavă rectangulară online

Calculator pentru fermă din țeavă rectangulară: calculul geometriei fermei metalice mono și bi-pante, lungimi tălpi, stâlpi și diagonale.

DOC_REF // CALC-FERMA-DIN-TEAVA-RECTANGULARA

Schemă și dimensiuni

Profile de țeavă

Zăbrele

Vedere generală
Cadru exterior
Stâlpi
Diagonale

Cadru exterior

Talpă inferioară-
Talpă superioară-
Stâlpi de reazem (marginali)-
Unghiul de înclinare al tălpii superioare-
Lungime totală tălpi-
Greutate estimată tălpi-

Stâlpi verticali

Unghiul de tăiere al capătului stâlpilor-
Lungime totală stâlpi-
Greutate estimată stâlpi-

Diagonale (contrafișe)

Unghiurile de tăiere ale diagonalelor-
Lungime totală diagonale-
Greutate estimată diagonale-

Indicatori finali

Lungime totală toate elementele-
Greutate totală structură metalică-

01 / Metodologia de calcul

Calculatorul efectuează calculul geometric pentru debitare și calculul masei orientative pentru o fermă metalică realizată din țeavă profilată pătrată sau rectangulară. Rezultatele sunt destinate pregătirii listei de piese și verificării desenelor; lungimile sunt rotunjite la 1 mm.

Acesta nu este un calcul de rezistență. Calculatorul nu include încărcările din zăpadă și vânt, eforturile interne, stabilitatea barelor, săgețile, nodurile și sudurile.

1. Geometria tălpilor exterioare

Datele de intrare sunt lungimea tălpii inferioare AA, înălțimea maximă H1H_1 și înălțimea la reazeme H2H_2. Profilul se definește prin lățimea bb, înălțimea hh și grosimea peretelui tt; înălțimea profilului este orientată în planul fermei.

Fermă monopantă

ΔH=∣H1−H2∣\Delta H = |H_1-H_2| Linferioara˘=AL_{\text{inferioară}} = A Lsuperioara˘=A2+(ΔH)2L_{\text{superioară}} = \sqrt{A^2+(\Delta H)^2}

Unghiul de înclinare al tălpii superioare:

α=arctan⁡(ΔHA)\alpha=\arctan\left(\frac{\Delta H}{A}\right)

Fermă bipantă

Coama este poziționată în punctul x=A/2x=A/2. Fiecare dintre cele două segmente separate ale tălpii superioare are lungimea:

ΔH=H1−H2\Delta H = H_1-H_2 Lpanta˘=(A2)2+(ΔH)2L_{\text{pantă}} = \sqrt{\left(\frac{A}{2}\right)^2+(\Delta H)^2}

Lungimea totală a tălpii superioare este 2Lpanta˘2L_{\text{pantă}}. Unghiurile și forma tăieturilor din desfășurări sunt determinate de geometria fiecărei piese și nu înlocuiesc lungimea ei de control.

2. Stâlpi

Pentru schema monopantă cu SS stâlpi interiori, pasul panourilor și coordonata stâlpului sunt:

p=AS+1p = \frac{A}{S+1} xi=i px_i = i\,p

Înălțimea până la axa tălpii superioare și lungimea calculată a stâlpului între fețele interioare ale tălpilor:

hi=H1−(H1−H2)xiAh_i = H_1-(H_1-H_2)\frac{x_i}{A} Lstaˆlp,i=max⁡(0,hi−2B)L_{\text{stâlp},i} = \max(0,h_i-2B)

În schema bipantă se folosește un stâlp central și perechi simetrice de stâlpi laterali. Pentru fiecare jumătate de deschidere:

p1/2=A/2⌊S/2⌋+1p_{1/2} = \frac{A/2}{\lfloor S/2\rfloor+1} Lcentru=max⁡(0,H1−2B)L_{\text{centru}} = \max(0,H_1-2B)

Valoarea SS pentru schema bipantă este disponibilă doar ca număr impar: un stâlp central și perechi simetrice laterale.

3. Diagonale și tăieturi

Diagonalele unesc fețele interioare ale nodurilor vecine. Pentru un panou cu lățimea pp, dimensiunea profilului de zăbrea B2B_2 reduce lățimea utilă pe orizontală, iar înălțimea în nodul superior se reduce cu două înălțimi ale tălpilor:

Δx=max⁡(0,p−B2)\Delta x = \max(0,p-B_2) hutil=max⁡(0,hnodului superior−2B)h_{\text{util}} = \max(0,h_{\text{nodului superior}}-2B) Ldiagonalei=(Δx)2+hutil2L_{\text{diagonalei}}=\sqrt{(\Delta x)^2+h_{\text{util}}^2}

În ferma bipantă, calculul se face pentru o singură jumătate și se repetă în oglindă. Unghiul din tabelul centralizator este o valoare orientativă; pentru debitare trebuie folosite unghiurile individuale și desfășurarea diagonalei numerotate concrete.

4. Masa țevii profilate

Pentru tălpi și zăbrea se aleg independent dimensiunile b×h×tb\times h\times t. Masa unui metru de țeavă rectangulară se calculează din aria secțiunii, fără a ține cont de rotunjirea colțurilor:

q=0.00785(bh−(b−2t)(h−2t))[kg/m]q=0.00785\left(bh-(b-2t)(h-2t)\right) \quad [\text{kg/m}]

Pentru zăbrea se folosesc propriile dimensiuni b2b_2, h2h_2 și t2t_2. Masa totală:

Mtotal=Lta˘lpilorqta˘lpilor+Lstaˆlpilorqza˘brelei+Ldiagonalelorqza˘breleiM_{\text{total}}=L_{\text{tălpilor}}q_{\text{tălpilor}}+L_{\text{stâlpilor}}q_{\text{zăbrelei}}+L_{\text{diagonalelor}}q_{\text{zăbrelei}}

Rezultatul este orientativ: masa reală depinde de razele colțurilor, toleranțele de laminare și marca țevii. Pentru comandă, comparați rezultatul cu masa declarată de producător.

5. Verificare inginerească

Înainte de execuție și montaj, proiectul trebuie verificat de un inginer structurist ținând cont de încărcări și de normele aplicabile, inclusiv EN 1990, EN 1991, EN 1993-1-1 și cerințele de execuție EN 1090-2.

02 / FAQ — Întrebări frecvente

Se poate alege secțiunea țevii cu acest calculator?

Nu. Acest calculator efectuează calculul geometric al lungimii pieselor, debitării și masei estimate. Alegerea secțiunii rezistente a țevii (grosimea peretelui și dimensiunea) necesită un calcul de rezistență conform Eurocod 3 (EN 1993-1-1) având în vedere încărcările din zăpadă și vânt.

De ce lungimile stâlpilor verticali diferă între ele?

La fermele cu talpa superioară înclinată (mono-pantă sau bi-pantă), distanța dintre tălpi variază de-a lungul deschiderii. Calculatorul determină automat înălțimea fiecărui stâlp în punctul de montaj prin interpolare liniară.

Ce influențează cel mai mult lungimea și numărul diagonalelor?

Lungimea diagonalelor depinde de lățimea panoului (pasul dintre stâlpi) și înălțimea fermei în acel nod. Numărul diagonalelor depinde de numărul de panouri al deschiderii.

De ce se separă dimensiunea profilului pentru tălpi și zăbrele?

Tălpile superioară și inferioară preiau momentele încovoietoare principale și eforturile axiale mari, folosindu-se profile mai mari (de ex. 80x80 mm). Stâlpii interiori și diagonalele lucrează la eforturi mai mici și se execută din profile mai ușoare (de ex. 60x60 mm) pentru a reduce greutatea totală.

Este util acest calcul pentru pregătirea materialelor unui șopron sau garaj?

Da, calculul este ideal pentru întocmirea specificației de debitare, estimarea lungimii necesare de țeavă și planificarea achiziției de metal înainte de asamblare și sudură.