Calculateur d'affaissement de câble

L'affaissement du câble est la quantité de déflexion qu'un câble subit sous son propre poids et sous les éventuelles charges de précontrainte dans le câble.. Le poids du câble provoquera un affaissement vertical:

Par contre, cet affaissement peut être compensé en introduisant une force de tension dans le câble, également connue sous le nom de charge de précontrainte:

Le calculateur ci-dessus effectuera une itération entre l'augmentation/la diminution de la quantité de précontrainte dans le câble pour essayer de calculer l'affaissement cible du câble.. La calculatrice utilise Solveur FEA de SkyCiv pour calculer avec précision ces valeurs pour une conception plus précise. Par contre, des calculs simples peuvent également être effectués pour calculer la déflexion d'un câble à l'aide d'équations de déflexion de câble simples:

Affaissement = (w * (L/2)²) / (2 * T)

où; w = poids du câble en N/m L = Longueur du câble T = Force de tension appliquée sur le câble

Q: Considérons que nous avons un câble de longueur L=10m, suspendu entre deux supports à la même hauteur. Le câble a un poids uniforme 𝑤 =0,154 kg/m, et il est précontraint avec une tension horizontale 𝑇 = 500N.

1. Déterminer le poids par unité de longueur en Newtons: Poids par unité de longueur: 0.154 Utilisez l'outil stylo pour ajouter rapidement des nœuds et des membres * 9.81 m/s² = 1.54 N / m

2. Utilisez l'approximation parabolique pour l'affaissement: L'affaissement (Y) au milieu de la travée (x = L/2) peut être calculé à l'aide de la formule:

y = (w * (L/2)²) / (2 * T)

y =(1.54 N / m * (5m)²) / (2 * 500 N)

y ≈ 0.0385 m = 38,5 mm

Comparaison avec le résultat de notre calculateur, en utilisant la même entrée, nous pouvons voir que nous arrivons à un résultat similaire. Dans la calculatrice, une force de 342 N a entraîné un affaissement net de 38,2 mm, cependant, dans la formule simplifiée, nous obtenons une force de 500 N pour obtenir un affaissement similaire de 38,5 mm.. Le calculateur de déflexion de câble ci-dessus utilise l'analyse par éléments finis pour calculer le résultat, ce qui est beaucoup plus précis car il effectue une analyse non linéaire plutôt que de s'appuyer sur une formule empirique simplifiée comme l'exemple ci-dessus.

Les résultats sont clairement similaires et dans une fourchette raisonnable, mais il est fortement recommandé d'utiliser un outil plus avancé dans le cas de la conception structurelle.

Le calculateur d'affaissement de câble utilise notre algorithme personnalisé à deux sections pour tester différentes charges de précontrainte de câble afin de déterminer et de converger vers la meilleure solution possible.. Le rapport fournit des résultats détaillés des essais menés. Voir un exemple ci-dessous:

Dans le cas où le câble ne peut pas réellement s'affaisser selon la valeur cible, le système Cable Sag Quick Design indiquera la longueur minimale requise pour cet affaissement, comme suit.:

L'outil peut également fournir un diagramme de l'affaissement ou du déplacement final du câble, comme ci-dessous.:

L'affaissement du câble est une partie importante de la conception et de l'installation de tout système de câbles.. Pour la conception, il est important d’assurer le dégagement et de gérer la charge sur les structures porteuses. Par exemple, dans les lignes électriques, un ingénieur devra peut-être s'assurer qu'il y a suffisamment d'espace libre par rapport au sol pour des raisons de sécurité. Aussi, ils devront également savoir quelle charge supplémentaire cela appliquera au poteau.

D'autres cas incluent des ponts (ponts particulièrement suspendus) et systèmes de caténaires dans les structures ferroviaires – où le système de câbles aériens devra être soutenu à un affaissement donné.

L'affaissement d'un câble est également nécessaire lors de la phase d'installation. Il est important que l'installateur connaisse la tension correcte qui doit être appliquée à un câble pour obtenir un affaissement donné.. Cela devra également tenir compte de facteurs environnementaux tels que les changements de température., charges de vent pouvant avoir des effets sur la structure porteuse et donc sur le câble, et toutes les charges de glace qui pourraient s'appliquer au câble.

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En plus de ce calculateur de tension de câble, SkyCiv propose une large gamme de logiciels d'analyse et de conception structurelles cloud pour les ingénieurs. En tant qu'entreprise technologique en constante évolution, nous nous engageons à innover et à remettre en question les flux de travail existants pour faire gagner du temps aux ingénieurs dans leurs processus de travail et leurs conceptions.