Obliczenie belki - wytrzymałość.

[voytaschec]

Witam.
Mam pytanie odnośnie wytrzymałości belki. Może nieszczególnie budowlane, ale widziałem, że na forum są eksperci od takich obliczeń.
Chciałbym wykonać karuzelę dla dzieci, ale jednocześnie chciałbym, żeby była bezpieczna. Mam profil stalowy o przekroju kwadratu, szerokości 35mm, grubość ścianki to 3mm. Czy taki profil wytrzyma obciążenie 100kg (dla bezpieczeństwa) w odległości 1m od punktu zaczepienia? Czy może jednak trzeba użyć czegoś grubszego?
Z jakiej stali jest wykonany ten profil to nie wiem, był wykorzystywany do budowy bramy.
Ktoś pomoże? Ściągnąłem program "Belka", ale nie potrafię się w nim połapać.

[Konto usunięte_12*]

A potrafisz wykonać i "wkleić" tu szkic tego, co chcesz "skonstruować" ?
Profile zimnowalcowane ze szwem o małej grubości ścianki słabo się nadają na takie odpowiedzialne konstrukcje z uwagi na konieczność pieczołowitego zabezpieczenia antykorozyjnego (także wewnątrz!!) i bardzo potem potrzebny okresowy "dozór", który łatwo przeoczyć i - nieszczęście gotowe

[voytaschec]

To miałaby być taka "tradycyjna karuzela czteroramienna, mniej więcej jak na rysunku:

Wymiary oraz obciążenia trochę zawyżyłem (dla bezpieczeństwa). W rzeczywistości punkt obciążenia będzie ok. 80cm od środka, a obciążenia nie przewiduję większego niż jedno dziecka (do 40kg). Ale z dziećmi różnie bywa i może wpaść im do głowy że wejdą we dwóch na jedno ramię...
Gotowe konstrukcje, które oglądałem są zrobione z rur ok. 80-120mm średnicy. Nie wiem czy rzeczywiście takie są potrzebne, czy zrobione tylko dlatego, że ładniej wygląda z grubych rur. Myślałem o profilach bo łatwiej jest je poskładać (rury trzeba precyzyjnie wycinać). Ale oczywiście rury też wchodzą w grę.
Próbować robić to na profilach czy od razu dać sobie spokój i poszukać porządnych rur? A jeśli rury to jakie? Jaka grubość ścianki?

[Konto usunięte_12*]

Powiem szczerze i krótko - te "kwadraty" 35 x 35 może i nadają się na nóżki do jakiegoś stolika, ale swoich dzieci na takiej "karuzeli" bym nie posadził
Tu nie chodzi już o ich wytrzymałość, bo wytrzymają na pewno (pod warunkiem wykonania choćby niewielkich "zastrzałów" usztywniających - takie skośne podpórki ), ale o wymaganą precyzję spawania. Żeby dobrze pospawać takie profile - trzeba to wykonać t.zw. "migo-magiem" (łatwo takie spawy "przepalić"). Podobnie ważny jest poruszony przeze mnie powyżej problem dokładnego zabezpieczenia antykorozyjnego.
Ogólnie chodzi o to, że konstrukcje od których zależy zdrowie i życie (szczególnie dzieci) muszą być "przewymiarowane" i sztywne a nie tak "zegarmistrzowskie"
Stąd te grube rury, które widziałeś na innych huśtawkach. Ich grubość, to na pewno powyżej 4 mm.

Pozdrawiam

[romole]

Rura jest uniwersalna na takie obciążenia - oprócz momentów zginających są tam skręcające. Z tymi pierwszymi byś sobie poradził zastrzałem i lekką "kratownicą", ale ze skręcaniem, to tylko zwiększenie przekroju.

[vadiol]

Witam.
Mam pytanie odnośnie wytrzymałości belki. Może nieszczególnie budowlane, ale widziałem, że na forum są eksperci od takich obliczeń.
Chciałbym wykonać karuzelę dla dzieci, ale jednocześnie chciałbym, żeby była bezpieczna. Mam profil stalowy o przekroju kwadratu, szerokości 35mm, grubość ścianki to 3mm. Czy taki profil wytrzyma obciążenie 100kg (dla bezpieczeństwa) w odległości 1m od punktu zaczepienia? Czy może jednak trzeba użyć czegoś grubszego?
Z jakiej stali jest wykonany ten profil to nie wiem, był wykorzystywany do budowy bramy.
Ktoś pomoże? Ściągnąłem program "Belka", ale nie potrafię się w nim połapać.

Strzalke ugiecia belki policzysz z wzoru : przylozona sila x dlugosc ramienia . Wytrzymałość profilu na zginanie , bierze się z tabel . Dostępne sa np. w podręczniku "Mechanika techniczna" W. Siuta .

[Konto usunięte_12*]

Z tymi pierwszymi byś sobie poradził zastrzałem i lekką "kratownicą", ale ze skręcaniem, to tylko zwiększenie przekroju.

Ślusarze wykonujący takie karuzele na pewno analizy naprężeń nie przeprowadzają, tylko biorą materiał z zapasem "na oko" (aby prokurator ich potem nie ganiał).
A o rury (często z "odzysku") - najłatwiej

[kubanski]

Witam.
Tak jak wcześniej napisano wystąpi tutaj zarówno zginanie jak i ścinanie.
Należy zaznaczyć, że obciążenia również nie będą do końca statyczne gdyż dzieci mogą po niej "skakać"
Konstrukcja więc będzie pracować zmęczeniowo.
Z tego co wiem, konstrukcje o obciążane dynamicznie w których występuje spore ryzyko rdzy jak i różnicy temp projektowane są z wsp. bezpieczeństwa sięgającymi 15 a nawet 16. (kółka wyciągów narciarskich, suwnice w portach). (ciężar=waga[kg]*przysp ziemskie*wsp bezpieczenstwa)
Zastosować należałoby profil o przekroju kołowym.
Ścinanie można w dużym stopniu wykluczyć zastrzałem. Co też wpłynie na bezpieczniejszy rozkład sił zwłaszcza przy jeżeli chodzi i jakość spoin spawalniczych
Dopuszczalne naprężenia można obliczyć z pomocą wzoru Żurawskiego.
Do praktycznego policzenia zagadnienia polecam zbiór zadań M.Niezgodzinski "Zadania z wytrzymalosci materiałów".
Ja bym się skupił na zrobieniu solidnych wsporników w postaci zastrzałów i dobrego pospawania.
Jak dasz pręt fi100 i pospawasz konstrukcje z głową to cała banda dzieciaków nie ugnie konstrukcji.
Pamiętaj o mocniejszym Rdzeniu podpierającym całą konstrukcję.
Tutaj wystąpi ściskanie (czego nie trzeba się obawiać) ale przy nierównomiernym obciążeniu wystąpią również momenty gnące

[Furiosus]

Hej

Na start witam wszystkich bo to mój pierwszy wpis tutaj... i w zasadzie od razu wykopki na miarę mistrza złotej łopaty. Ale w zasadzie pytanie bardzo pokrewne do tego tematu więc nie zaśmiecam. Ad rem:
Mam na zlecenie swojej nastoletniej akrobatki do wykonania stelaż pod "aerial" - czyli szarfy/koło etc. Z grubsza jest to konstrukcja umożliwiająca zawieszenie gdzieś na wysokości ok 6-7 metrów nad ziemią szarfy jedwabnej do ćwiczeń lub koła akrobatycznego.
I teraz tak - z reguły jest to robione z rurek stalowych fi 40-45 (przewodowych) lub aluminiowych w formie podwójnie rozpiętego trapezu na podstawie kwadratu. na ogół łączonych w przebiegu na szybko złączkach z zabezpieczeniem kołkowym. Dla wysokości 7 metrów podstawa powinna mieć pewnie z 6x6 metra w kwadracie. To u mnie nie wchodzi w grę z uwagi na rozmiar podwórka 5 arów przy połówce bliźniaka i ogólne kłopoty związane z przenoszeniem do obkaszania.
Z racji tego, że dłubię jeszcze ogrodzenie pomyślałem zatem o innym wykonaniu - mianowicie jeden ze słupów ogrodzeniowych 80x80x3 będzie wysoki na te 7 metrów i zakończony żurawiem w formie "szubienicy" ze zbloczem i linką do wciągania szarfy. Łączenie przez spawanie elektryczne w osłonie z gazów.
Ramię szubienicy ok. 2 metry od ogrodzenia.
Czy ktoś umie policzyć obciążenie jakie powinna wytrzymać taka konstrukcja?

Pozdr. D

[d7d]

Jak byś narysował swoje wizje to może ktoś pomoże