X:000 Y:000
+38 (098) 043-34-20 Telegram
POST · 05 · 28 ЖОВТНЯ 2026 · 8 ХВ ЧИТАННЯ · РОЗРАХУНОК

Прогин профільної труби: формула, норма і приклад з числами

Профільну трубу частіше «не вистачає» не на міцність, а на прогин: вона не ламається, але помітно провисає, і по ній тече вода або тріскається облицювання. Розбираю, як це порахувати до того, як метал куплено.

Автор
Оверченко К. · інженер-конструктор
Норма
ДБН В.1.2-2 · EN 10219
Інструмент
Калькулятор прогину балки
Аркуш
DWG-405 · REV 01
КОРОТКО

Прогин шарнірно опертої балки під рівномірним навантаженням f = 5qL⁴ / (384EI). Для балок і прогонів невеликих навісів часто беруть межу L/200: на прольоті 3 м це 15 мм. Труба 80 × 40 × 3 під 1 кН/м (близько 100 кг на метр) на 3 м прогинається на 9,62 мм, якщо стоїть на ребро, і на 28,6 мм, якщо лежить плазом.

Формула прогину

f = 5 · q · L⁴ / (384 · E · I)
M = q · L² / 8, σ = M / W q навантаження, Н/мм (1 кН/м = 1 Н/мм); L прольот, мм; E модуль пружності, для сталі 210 000 МПа; I момент інерції перерізу, мм⁴; W момент опору, мм³

У формулі головний множник L⁴: збільште прольот удвічі, і прогин зросте в шістнадцять разів. Другий важливий множник I, момент інерції. Він залежить від форми перерізу, а не від ваги труби.

Приклад: труба 80 × 40 × 3 на прольоті 3 м

Балка лежить на двох опорах, прольот 3 м, рівномірне навантаження 1 кН/м. Сталь S235. Момент інерції труби, що стоїть на ребро, з урахуванням радіусів кутів I = 52,21 см⁴.

f = 5 · 1 · 3000⁴ / (384 · 210 000 · 522 147) = 9,62 мм
fгран = L / 200 = 3000 / 200 = 15 мм → проходить
M = 1 · 3000² / 8 = 1,125 кН·м, σ = 1 125 000 / 13 050 = 86,2 МПа < 235 МПа

Той самий результат дає калькулятор прогину: він розв'язує балку методом скінченних елементів і збігається з формулою до сотої міліметра.

Одна вага, утричі різний прогин

Тепер покладемо ту саму трубу плазом і порівняємо з квадратними трубами. Навантаження й прольот ті самі.

ПрофільПоложенняI, см⁴Вага, кг/мПрогин, ммL/200
80 × 40 × 3на ребро52,215,199,62так
60 × 60 × 3квадрат35,125,1914,3на межі
80 × 40 × 3плазом17,555,1928,6ні
80 × 80 × 3квадрат87,817,075,72так

S235, шарнірне опирання, q = 1 кН/м, L = 3 м, без власної ваги

Три перші труби важать однаково, і метал на них коштує однаково. Але плазом труба 80 × 40 × 3 прогинається в 2,98 раза більше, ніж на ребро, і норму вже не проходить. Причина в тому, що момент інерції росте пропорційно кубу висоти перерізу: висота працює, ширина майже ні.

Перш ніж брати товщу трубу, поверніть ту, що є, на ребро. Це безкоштовно.

Власна вага і консоль

Труба несе ще й себе. Для 80 × 40 × 3 це лише 5,19 кг/м, і прогин зростає з 9,62 до 10,11 мм. Для легких навісів цим можна знехтувати, для важких прольотів ні.

Консоль, тобто балка, защемлена одним кінцем, рахується за іншою формулою: f = qL⁴ / (8EI). Межу для консолі беруть від подвоєного вильоту: виліт 1 м дає межу 2000 / 200 = 10 мм. Та сама труба на ребро з вильотом 1 м під 1 кН/м прогинається на 1,14 мм.

Яка межа прогину правильна

Граничні прогини задає ДБН В.1.2-2 «Навантаження і впливи»: межа залежить від прольоту і призначення елемента. L/200 це поширене і консервативне значення для балок і прогонів невеликих навісів, тому калькулятор перевіряє його за замовчуванням. Для перекриття, по якому ходять, чи для елемента під скляним заповненням межа може бути суворішою, і її треба брати з норми для конкретного випадку.

Де помиляються найчастіше

TOOL-01 Порахуйте свій варіантКалькулятор прогину балки: формула з вашими числами, безкоштовно Відкрити →

Питання й відповіді

Межу задає ДБН В.1.2-2 залежно від прольоту і призначення. Для балок і прогонів невеликих навісів часто беруть L/200: на прольоті 3 м це 15 мм.
На ребро. Прямокутна труба 80 × 40 × 3 на ребро прогинається в 2,98 раза менше, ніж плазом, при тій самій вазі.
За умови S235, шарнірного опирання і межі L/200 підходить 80 × 40 × 3 на ребро (прогин 9,62 мм) або 80 × 80 × 3 (5,72 мм). Квадрат 60 × 60 × 3 на межі: 14,3 мм.
Так, власну вагу можна ввімкнути окремо. Для труби 80 × 40 × 3 на прольоті 3 м вона додає близько пів міліметра прогину.

Що далі

Калькулятор і формула закривають одну балку. Раму, навіс з вітровим навантаженням чи конструкцію з десятків елементів я рахую методом скінченних елементів, з висновком і правками перерізів. Як це виглядає, описано на сторінці розрахунку металоконструкцій на міцність.

Обговорити проєкт Розрахунок металоконструкцій на міцність