Расчет балки на прочность и жесткость онлайн: Расчет балки на прочность

Содержание

Расчет прогиба балки онлайн калькулятор. Площадь поперечного сечения профиля. Расчет на прочность. • AST3D

&nbspГлавная › Инфо › Расчет прогиба балки онлайн калькулятор. Площадь поперечного сечения профиля. Расчет на прочность.

При проектировании и изготовлении конструкций из металла и других материалов очень важно соблюдать и выполнять физико-механические расчеты на прочность, одним из которых является расчет балок на изгиб (прогиб). Выполнять расчет прогиба балки онлайн — очень удобно и быстро. Поэтому специалисты нашего предприятия подготовили онлайн калькулятор для расчетов.

Расчет прогиба балки онлайн

Профиль

Материал

СтальЧугунАлюминийДеревоФанераМедьФторопластАкрилПоликарбонат

Способ фиксации

Шарнир-Шарнир (распределенная) Шарнир-Шарнир (точечная) Заделка-Шарнир (распределенная) Заделка-Шарнир (точечная) Заделка-Заделка (распределенная) Заделка-Заделка (точечная) Свободный конец (распределенная) Свободный конец (точечная)

Схема фиксации

Значения

Выберите профиль

Результаты расчетов

Площадь поперечного сечения профиля:

—

Расчетный вес профиля (балки):

—

Прогиб балки F

—

Описание

При выборе схемы с распределенной нагрузкой, приложенная «Нагрузка Q» указывается как относительная «килограмм на метр». Определяется она по формуле Q = [общяя нагрузка, кг]/[общая длина, м].

Использование калькулятора «Расчет прогиба балки онлайн» значительно сократит время и послужит залогом надежных инженерных конструкций.

Калькулятор разработан исключительно по формулам Сопромата и справочным данным для каждого типа материала и сечения балки. Расчет прогиба сечения является теоретическим, следовательно практические значения могут быть отличными от расчетных и зависеть от множества условий.
Однако значения полученные в данном калькуляторе будут невероятно полезными и послужат основой для расчета необходимой конструкции.
Сделать расчет вала ЧПУ на прогиб также можно произвести на данном калькуляторе. Следовательно Вы будете знать предварительные прочностные показатели перед сборкой ЧПУ станка.

Для быстрого доступа к расчетам необходимого профиля добавьте калькулятор в избранное (CTRL+D на ПК или значек «звездочка» справа вверху браузера)

Ключевые слова: расчет балки на прогиб, расчет балки на прочность, расчет балки на двух опорах, расчет балки на изгиб, расчет балки онлайн бесплатно, расчет балки перекрытия, расчет балки на прогиб пример, расчет балки онлайн, расчет прогиба деревянной балки, расчет прогиба балки, расчет прогиба профильной трубы онлайн, расчет прогиба балки на двух опорах, расчет прогиба плиты перекрытия, расчет прогиба швеллера, beam deflection calculator, free, calculator online, Free Online Beam Calculator, Elastic beam deflection calculator, расчет прогиба металлической балки, расчет прогиба листа, расчет прогиба фанеры, расчет на прочность онлайн, расчет на прочность при изгибе, расчет на прогиб деревянной балки, расчет на прогиб металлической балки, расчет на прогиб, расчет на прогиб уголка

Редакция AST3D 17. 09.2018 11:11

Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Рубрика: Черновая отделка

Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont.ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.

Высота балки (мм):

Ширина балки (мм):

Материал древесины:

СоснаЕльЛиственница

Пролет (м):

Шаг балок (м):

Коэффициент надежности:

1,11,21,31,41,51,61,71,81,92,0

Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).
- 1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец).
  Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.
- 2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.
- 3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;
Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;
Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;
Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности

Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Калькулятор гибких балок (большой нелинейный прогиб)

Нелинейность в балках относится к тем …

1) непостоянной конструкции (переменная масса, жесткость на изгиб и/или форма) и;

2), которые обладают значительной гибкостью и поэтому укорачиваются (горизонтально) под нагрузкой.

Балки+ включают только гибкий тип (2) выше), который применяется к тем, которые прогибаются более чем на 5% их длины.

В то время как большинство опорных конструкций ограничивают прогиб до 1:250 (или около того), во многих случаях допустимы и даже желательны большие прогибы, например, при прокладке морских гибких трубопроводов. Именно для таких приложений CalQlata разработала формулы, включенные в этот калькулятор.

Единицы

Вы можете использовать любые единицы измерения, которые вам нравятся, но вы должны быть последовательны.

Консоль

Рис. 1. Гибкая консоль

Консоль представляет собой балку с одним закрепленным концом и без опоры по всей длине (рис. 1). Распределенная нагрузка (например, собственный вес) или точечная нагрузка могут быть приложены в любом месте по его длине. Этот тип балки редко используется для восприятия значительных нагрузок в функциональных конструкциях не только из-за ее чрезмерных прогибов, но и потому, что всегда приводит к тяжелым сечениям.

Как и при всех расчетах точечной нагрузки, вес балки игнорируется, что вполне приемлемо, если он сравнительно невелик. Для обычных балок обычной практикой является выполнение двух расчетов, один для распределенной нагрузки, а другой для точечной нагрузки, и простое суммирование прогибов, что является довольно хорошим приближением.

Более простой подход может быть использован в «Консольной» путем добавления/вычитания веса неподдерживаемой балки к точечной нагрузке (F). См. Калькулятор прочности гибкой балки — Техническая помощь ниже.

Приземление

Рис. 2. Конфигурация приземления

Приземление относится к точке, в которой очень гибкая балка или стержень, закрепленный на одном конце, касается другого конца на уровне значительно ниже фиксированного конца (рис. 2).

Конфигурация этого типа может быть полезной, поскольку она допускает некоторое относительное перемещение по поддерживаемой длине балки без возложения осевых нагрузок обратно на конструкцию. Однако необходимо следить за тем, чтобы изгибающий момент (M) и радиус изгиба (R) не становились повреждающими на закрепленном конце, а высота приземления должна быть минимальной для балок, чувствительных к изгибу.

Жесткость

Рис. 3. Конфигурация прогиба

Жесткость на изгиб — это сопротивление поперечному отклонению, очень важное значение при расчете балок. В большинстве случаев гибкие балки, как правило, изготавливаются из композитов или полимеров, жесткость которых на изгиб неизвестна. Определение жесткости композитов при изгибе обычно включает в себя сложные процедуры, которые неизменно включают воздействие внешних поверхностей (трение или опора), отрицательно влияющих на результат.

Метод CalQlata «Жесткость» предоставит вам точное значение жесткости на изгиб без вмешательства внешних поверхностей.

Вы измеряете прямую длину своей балки, пока она поддерживается на плоской поверхности. Поместите бревно в оснастку (рис. 3), которая фиксирует один конец горизонтально и направляет другой конец горизонтально в естественное положение покоя под собственным весом, чем свободнее движение направляющей, тем точнее результат. Если вы знаете вес балки, величина укорочения балки будет определять ее жесткость на изгиб.

Удочка

Рис. 4. Состояние нагрузки на удочку.

Название этого варианта расчета относится к условию нагружения (рис. 4), а не к результирующей конфигурации, и справедливо только для балок с относительно (по сравнению с приведенными выше вариантами расчета) малыми прогибами, т.е. когда общий прогиб меньше 30 % деформированной длины. Ваша балка может быть любой длины (даже бесконечной). Удочка сообщит вам, насколько она деформирована и после чего останется прямой.

Как бы ни была нагружена балка постоянного сечения, наибольший изгибающий момент всегда будет возникать в анкере, который также будет местом наибольшего напряжения и наименьшим радиусом изгиба.

Балка сжатия

Рис. 5. Осевое сжатие в стержне

Этот параметр применяет аналогичные условия нагрузки к колонне, но с совпадающей боковой нагрузкой (рис. 5). Расчет выполняется для балки с одним закрепленным концом, направляющим другим концом, равномерной нагрузкой (например, собственным весом), приложенной по всей ее длине, и сжимающей осевой нагрузкой, приложенной к ее направляющему концу.

Это очень точный расчет, учитывая, что условия нагрузки очень разрушительны. Теоретически было бы нетрудно согнуть эту балку в обратном направлении, изменив один или оба изгибающих момента (Mᴬ или Mᴮ). Результаты этого расчета следует считать недостоверными, если: а) Mᴬ отрицателен; б) Mᴮ положительный; или c) напряжение в балке превышает SMYS для материала.

Вы можете определить максимальное напряжение на любом конце этой балки, используя ручные расчеты или калькулятор CalQlata Engineering Basics {параметр расчета; ‘ИЗГИБ (луч)’}. Вы можете ввести модуль Юнга (E) для материала балки и радиус изгиба (Rᴬ или Rᴮ) или второй момент площади (I) для сечения балки и изгибающие моменты (Mᴬ или Mᴮ) вместе с расстоянием от нейтральная ось луча к его самому внешнему волокну (y).

Рис. 6. Координаты кантилевера

Как бы ни была нагружена балка постоянного сечения, наибольший изгибающий момент всегда будет возникать на анкере (конец В), который также будет местом наибольшего напряжения и наименьшим радиусом изгиба.

Калькулятор прочности гибкой балки

Техническая помощь

Консоль (метод расчета)

Гибкость «консоли» побудила нас предоставить координаты сконфигурированной балки. Они перечислены на странице «Список данных» калькулятора под выходными данными под заголовком: «s, x, y, θ» (рис. 6). Выберите и скопируйте все 20 строк координат и вставьте их в предпочитаемую электронную таблицу (например, Microsoft Excel). Затем вы устанавливаете «текст в столбцы», используя запятую в качестве разделителя, и вставляете точечную диаграмму, используя два средних столбца. Полученный график будет графически представлять ваш отклоненный луч (рис. 7).

Так как ‘Формула кантилевера плохо реагирует на отрицательные силы, вы всегда должны применять положительную силу (F) в Beams+. Поэтому вам нужно быть осторожным с приложением усилий и обработкой результатов, включая влияние собственного веса и различие между подъемными и провисающими балками. Например; если вы поднимаете конец балки в «реальном мире», вам нужно будет добавить вес длины без опоры (w. L) к подъемной силе (F), создаваемой в Beams+ (рис. 7). С другой стороны, если вы рассчитываете провисающую балку, вы должны приложить ⅜ веса неподдерживаемой балки к ее концу, чтобы создать конфигурацию балки, провисающей только под действием собственного веса. Вы добавляете к этой фигуре любую дополнительную силу, которую вам нужно применить в «реальном мире» (рис. 7).

Рис. 7. Консольный подъем и провисание

Пример 1: если вам нужно поднять один конец гибкой балки над полом, вы должны играть с длиной (L) и подъемной силой (F) в «Консоли», пока не достигнете желаемой конфигурации. Затем вы добавляете вес поднятой длины балки к подъемной силе («F», введенное в «Кантилевер»), чтобы найти силу, которую вам нужно применить к вашей балке в «реальном мире», чтобы создать ту же конфигурацию. . Например: если ваша балка весит 200 Н/м и вы планируете поднять ее на 10 м над полом, вы должны добавить 2000 Н к подъемной силе (F), которую вы вводите в «Консоль».

Пример 2а: если вы хотите определить конфигурацию балки, провисающей под собственным весом, вы используете те же исходные данные, что и в примере 1, но сила (F) должна быть равна ⅜ ее неподдерживаемого веса (рис. 8; 200 х 10 х 0,375 = 618,75 Н).

Рис. 8. Провисание кантилевера

Пример 2b: конфигурация той же балки (как в примере 1a), но с использованием силы (F) в 1000 Н будет такой же, как при «реальной» силе в 381,25 Н, приложенной к ее концу.

Если произойдет одно из следующих событий, ваша конфигурация будет нестабильной, и вам следует попытаться ее сжать или сделать более жесткой. Конфигурация, показанная на рис. 11, представляет собой график для типичного нестабильного расчета.

1) Если в выходных данных вы видите отрицательный изгибающий момент (рис. 9), длина вашей балки слишком велика для ее жесткости и/или ее конечная сила слишком мала.

2) Если в списке координат (рис. 10) появится отрицательный угол, появится сообщение «Ваша балка слишком гибкая/тяжелая, попробуйте уменьшить ее длину или увеличить ее жесткость».

Рис. 9. Консольные «-ve» моменты

Приземление (метод расчета)

«Приземление» — это стабильный расчет, не требующий особой осторожности. Однако, как и в случае со всеми очень гибкими балками, если они изготовлены не из однородного материала, т. е. представляют собой составную конструкцию, их жесткость на изгиб (EI) может меняться в зависимости от деформации.

Таким образом, вы должны сначала выполнить расчет с имеющимся у вас значением, а затем повторно измерить жесткость на изгиб, но теперь при деформации с радиусом изгиба/изгибающим моментом (R, M), указанными при касании. Затем вы должны пересчитать, используя Touchdown, но используя измененную жесткость на изгиб.

Жесткость (метод расчета)

«Жесткость» также является стабильным расчетом, не требующим особой осторожности, за исключением того, что полученное значение будет точным для наименьшего радиуса изгиба, полученного в центре балки (R). Это значение жесткости в равной степени применимо ко всем деформациям балки, если она изготовлена из однородного материала и имеет постоянное поперечное сечение. Однако, если ваша балка является составной, возможно, что ее жесткость на изгиб будет варьироваться при меньших радиусах изгиба.

Рис. 10. Консольные углы «-ve»

Удочка (метод расчета)

Вы вводите жесткость балки на изгиб (EI), силу растяжения (F) и угол (θ) приложения, и Fishing Rod рассчитает результирующий изгибающий момент и радиус на закрепленном конце. Он также сообщит вам, где луч выпрямляется (L) и отклонения (y) на конце (x = 0) и в месте, указанном пользователем (x) в любом месте на деформированной длине.

Получив изгибающий момент и радиус в анкере, вы можете использовать калькулятор CalQlata Engineering Basics для расчета максимальных напряжений, возникающих в балке в результате торцевой нагрузки.

Балка сжатия (метод расчета)

Вы вводите жесткость балки на изгиб (EI), силу сжатия (F), длину балки (L) и вес на единицу длины (w), который может быть собственным весом или ветром, или вода или любая другая равномерно приложенная нагрузка по всей длине балки.

Вы можете использовать калькулятор CalQlata Engineering Basics для расчета максимальных напряжений, возникающих на обоих концах балки, используя либо изгибающие моменты и второй момент площади, либо радиусы изгиба и модуль Юнга материала балки, а также расстояние от нейтральная ось до самых крайних волокон.

Рис. 11. Расчет ошибки кантилевера

Применимость

Этот калькулятор применим к балкам с прогибом более 5% длины балки.

Программа CalQlata Beams+ в настоящее время ограничена лучами со следующими характеристиками:
Постоянное сечение по всей длине
Постоянный материал по всей длине
Низкая жесткость на изгиб по сравнению с приложенной нагрузкой
Длина без опоры больше, чем у обычной балки
Соответствует закону Гука

Дополнительная литература

Дополнительную литературу по этому вопросу можно найти в справочных публикациях ^{(1, 2, 3, 4 и 18)}

Пример расчета – крутящий момент – напряжение.

Bentley’s Bentley Coffee Corner: Структура — SEAPAC — Проверка соединения железобетонной колонны и балки на наличие особых моментов рам начинается с 15 марта 2023

Подробнее0152 Описание

Выбранные темы

Пример расчета: периоды естественных колебаний для систем Пример расчета: осевая сила на колонне Пример расчета: поперечная сила на колонне Пример расчета: опрокидывающий момент для панели сдвига Пример расчета: расчет изменения в длину стержня, загруженного в удлинение. Пример расчета — расчет осевых усилий на стержнях фермы. Пример расчета — расчет диаграмм стержней. Пример расчета — расчет диаграмм стержней для балки. Пример расчета — балка с внутренним шарниром (часть A). Найдите пример расчета реакций — балка с внутренним шарниром (часть B). Расчет диаграмм стержней. Пример расчета — анализ рамы. Пример расчета — анализ рамы — равномерная нагрузка. Пример расчета — поиск центра тяжести (поверхности). Пример расчета — расчетное болтовое соединение натяжных пластин (EC3). , Изменение температуры. Пример расчета — незатухающая свободная вибрация (часть A). Пример расчета — незатухающая свободная вибрация (часть B). Пример расчета — оценка матриц структурных свойств. Пример расчета — угловое ускорение, угловая скорость. Пример расчета — соединение срезным болтом EC3. Пример расчета — потеря устойчивости колонны (EC3). Пример расчета — расчет диаграмм стержней. Пример расчета — расчет диаграмм стержней. Пример расчета — расчет уравнения упругой кривой. Пример расчета — расчет положения опоры. Пример расчета — плоскость Напряжение. Пример расчета — кольцевое поперечное сечение, Экзамен на определение напряжения. ple – Допустимая сила сдвига для балки. Пример расчета – Расчет прогиба. Теорема Кастильяно. Пример расчета — определение поперечной силы и момента. Пример расчета — определение величин F1, F2. Пример расчета — внутренние силы. Пример расчета — расчет осевых сил элементов фермы. Пример расчета — расчет моментов инерции Ix и Iy. Пример расчета — расчет напряжения сдвига для температурной нагрузки. Пример расчета — расчет силы растяжения с использованием виртуальной работы. Пример расчета — железобетонная колонна под напряжением. Пример расчета — консольная балка с равномерной нагрузкой. Пример расчета — консольная балка с точечной нагрузкой .Пример расчета – Нагрузка на стержень Пример расчета – Максимальный прогиб Пример расчета – Схема стержня. Пример расчета – Минимально допустимый диаметр. Пример расчета – Критическая нагрузка. Пример le — Пластмассовая нейтральная ось. Пример расчета — потеря устойчивости колонны (EC3). Пример расчета — соединение срезным болтом EC3. Пример расчета — схема стержня. Треугольная нагрузка. Пример расчета — крутящий момент-напряжение. Пример расчета — угловое ускорение, угловая скорость. угловое ускорениеИзменение температурыСреднее напряжение сдвига в сосуде под давлениемДопустимая сила сдвига балкиПримеры расчетаРасчет изменения длины стержняПружинные сборки в серии/параллельно: Две пружины в серииФерма против тросаРасчет вертикального отклонения балкиИзгибная трещина в бетонной балкеМаксимальный коэффициент вертикального сдвигаКолонна в изгибеБалки: максимум момент