ケーブルサグ計算機
SkyCiv ケーブル サグ カリキュレーター (またはケーブルたわみ計算機) 特定のケーブル設定を考慮して、特定のケーブルのたるみに達するために必要なプレストレス力を決定するのに役立ちます。. この計算機は、SkyCiv の強力な FEA テクノロジーを使用して、さまざまなプレストレス力を繰り返し処理して、特定のたるみやケーブルのたわみに必要な力を決定します。.
最終的なケーブルのたるみと必要なプリテンションは、次の入力に基づいて計算されます。:
- ケーブル長 (メートル)
- ケーブル直径 (んん)
- ターゲットケーブルサグ (んん) - 反復中の望ましいケーブルのたるみ
- 材料特性 - 鋼材の密度やヤング率など
- 反復設定 - 反復して解決するときの小数点以下の桁数または精度
以下のケーブル サグの計算は、異なるプレストレス荷重を反復して目的のケーブル サグを計算することに基づいています。.
ケーブルのたわみまたはケーブルのたるみに関するガイド
ケーブルサグとは何ですか?
ケーブルサグとは、ケーブルの自重とケーブル内のプレストレス負荷によってケーブルが受けるたわみの量です。. ケーブルの重みにより垂直のたるみが発生します:
しかしながら, このたるみは、ケーブルに張力を加えることで相殺できます。, プレストレス荷重とも呼ばれます:
ケーブルのたるみの式
上記の計算機は、ケーブルのプレストレス量の増減を繰り返して、ターゲット ケーブル サグを計算します。. 計算機は SkyCiv の FEA ソルバーを使用してこれらの値を正確に計算し、より正確な設計を実現します。. しかしながら, 簡単なケーブルのたわみ方程式を使用して、ケーブルのたわみを計算する簡単な計算も行うことができます。:
サグ = (w * (L/2)²) / (2 * T)
どこ;
w = ケーブルの重量 (N/m)
L = ケーブルの長さ
T = ケーブルに加えられる張力
ケーブルのたるみの計算方法の例
Q: 長さ L=10m のケーブルがあるとします。, 同じ高さの 2 つの支柱の間に吊り下げられる. ケーブルの均一重量 𝑤 =0.154 kg/m, 水平張力 𝑇 = 500N でプレストレスがかけられています.
1. 単位長さあたりの重量をニュートンで決定します。:
単位長さあたりの重量: 0.154 kg / m * 9.81 m/s² = 1.54 N / m
2. サグには放物線近似を使用します:
たるみ (そして) スパンの中間点で (x = L/2) 式を使用して計算できます:
y = (w * (L/2)²) / (2 * T)
y =(1.54 N / m * (5メートル)²) / (2 * 500 N)
y ≈ 0.0385 m=38.5mm
FEA ケーブル サグ計算とケーブル サグ計算式の比較
計算機の結果と比較してみると, 同じ入力を使用して, 同様の結果が得られることがわかります. 計算機で, 342N の力により、正味のたるみは 38.2mm になりました。, ただし、簡略化した式では、同様の 38.5mm のサグを達成するために 500N の力がかかります。. 上記のケーブルたわみ計算ツールは、有限要素解析を使用して結果を計算します。, これは、上記の例のような単純化された経験式に依存するのではなく、非線形解析を実行するため、はるかに正確です。.
結果は明らかに類似しており、妥当な範囲内です, ただし、構造設計の場合は、より高度なツールを使用することを強くお勧めします。.
なぜケーブルのたるみを計算する必要があるのですか?
ケーブルのたるみは、ケーブル システムの設計と設置の重要な部分です。. デザイン用, クリアランスを確保し、支持構造への負荷を管理することが重要です. 例えば, 電力線で, 安全上の理由から、エンジニアは地面から十分なクリアランスがあることを確認する必要がある場合があります。. さらに, また、これによってポールにどの程度の追加負荷がかかるかを知る必要もあります。.
その他のケースには橋が含まれます (特に吊り橋) および鉄道構造物の架線システム - 架空線システムを所定のたわみでサポートする必要がある場所.
ケーブルのたるみは設置段階でも必要です. 設置者は、所定のたるみを得るためにケーブルに加える必要のある張力の正確な量を知ることが重要です。. これには、温度変化などの環境要因も考慮する必要があります。, 支持構造、ひいてはケーブルに影響を与える可能性のある風荷重, ケーブルにかかる可能性のある氷の荷重.
その他の電卓
SkyCivについて
SkyCiv は、このケーブル張力計算機のほかに、エンジニア向けの幅広いクラウド構造解析および設計ソフトウェアを提供しています。. 常に進化するテクノロジー企業として, 私たちは、既存のワークフローの革新と挑戦に取り組み、エンジニアの作業プロセスと設計の時間を節約します.
よくある質問?
より複雑なケーブル システムを計算する必要がある場合はどうすればよいですか?
SkyCiv には、SkyCiv Structural 3D と呼ばれるフル機能の構造解析ソフトウェアがあります。, カテナリーケーブル解析をサポートします. これらは非線形であり、大きな変位が発生した場合にのみ張力が発生する構造要素です。. 曲げ力やせん断力に対する能力はゼロです, しかし、張力のある荷重に耐えることができます.
ほぼすべてのケーブル システムを 3D でモデリングして解決できます, システム上で完全な FEA を実行しているため、, 一方、この計算機はより単純なケース分析を実行します。. SkyCiv Structural 3D のケーブル構造の例を次に示します。. 詳細については、 SkyCiv Structural 3D のケーブル.
