Двутавр нагрузка на изгиб калькулятор: Расчёт металлической балки онлайн (калькулятор)

Расчет балки на прогиб — онлайн калькулятор

Онлайн калькулятор по определению прогиба балки.

Для расчета вам необходимо:


1. Выбрать форму поперечного сечения

2. Выбрать материал (при использовании металлических балок — можно использовать сортамент)

3. Выбрать необходимую расчетную схему

4. Выбрать вид нагрузки (распределенная по длине балки либо сосредоточенная)

5. Указать геометрические размеры, указанные на картинках

6. Задать нагрузку (нагрузку можно рассчитать онлайн здесь)

Материал:


СтальДеревоЖелезобетонАлюминийМедьСтеклоЗадать …

Схема:
Шарнир-ШарнирЗаделка-ШарнирЗаделка-ЗаделкаСвободный конец

Нагрузка
РаспределеннаяСосредоточенная

Диаметр d

мм

Пролет L

мм

Смотреть строку Итого в кг/м за вычетом собственного веса балки. Он уже учитывается в программе.»>Нагрузка q

кг/м

Из возможных поперечных сечений в данном онлайн калькуляторе выбраны само часто встречающиеся сечения: круг, труба, двутавр, швеллер, уголок, прямоугольник, квадрат и профильная труба.


В расчет входят такие материалы как дерево, сталь, железобетон, алюминий, медь и стекло.


Также есть возможность выбора расчетной схемы: шарнир-шарнир, заделка-шарнир, заделка-заделка и заделка-свободный конец.



После того, как прогиб балки рассчитается – появится кнопка Подробнее, нажав на которую, можно узнать площадь сечения рассчитываемого элемента, его массу, распределенную нагрузку от собственного веса и момент инерции заданного сечения).


Зная значение длины пролета балки по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» для таких конструкций как балка, ферма, ригель, прогон, плита, настил покрытий и перекрытий, рассчитывается предельный прогиб, который можно сравнить с получившимся прогибом и принять решение о сечении вашей конструкции (для уменьшения прогиба в 1-ую очередь надо увеличивать высоту сечения).

При расчете балки программа уже учитывает собственный вес.

Помимо того, что Вы рассчитаете балку на прогиб, нужно ее проверить и на прочность здесь .

Если данный калькулятор оказался Вам полезен – не забывайте делиться им с друзьями и коллегами ссылкой в соц.сети, а также посмотреть другие
строительные калькуляторы онлайн, они простые, но здорово облегчают жизнь строителям и тем, кто решил сам строить свой дом с нуля.

Последние изменения:


— Добавлен расчет предельного прогиба балки


— Добавлена возможность загружения балки сосредоточенной силой


— Исправлены графические замечания с расположением швеллера


— Добавлен расчет таврого сечения


— Исправлено положение прямоугольного сечения


— Добавлена возможность поворота швеллера


— Добавлена возможность ввода своих значений модуля упругости и плотности материала


— Исправлено отображение толщины стенки и полки швеллера

какие нужны данные, способы расчета, калькулятор

В строительных работах разного рода нередко возникает надобность в металлическом каркасе или усилении отдельных элементов кладки. Соответствующий металлопрокат – уголок, швеллер, двутавр – подбирают исходя из допустимой для арматуры нагрузки.

Содержание

1. Описание и виды швеллеров
2. Виды нагрузок
3. Характеристики швеллеров
4. Как рассчитать швеллер на прогиб и изгиб
5. Расчетные схемы
6. Исходные данные
7. Анализ результата

Описание и виды швеллеров

Швеллер – П-образный фасонный профиль

Швеллер – вид фасонного профиля. Это изделие с П-образной конфигурацией, состоит из стенки и полочек. Последние могут быть параллельными друг другу, с уклоном внутрь, разной длины. Конфигурация и габариты изделия определяют его назначения.

Различают горячекатаный швеллер и гнутый.

Горячекатаный – изготавливается методом горячей прокатки. Полосу стали прогревают до температуры в +1000°С и подают на стан. Валки придают заготовке П-образную форму. У такой балки полки точно параллельны друг другу. Углы жесткие. Такие конструкции чаще всего используются для армирования, так как способны выносить очень высокие несущие нагрузки.

Различают 5 видов горячекатаного швеллера:

• П – элемент с параллельными полочками;
• У – внешние углы граней достигают 90 градусов, а внутри создают уклон за счет разной толщины. Величина наклона не превышает 10%;
• Э – за счет скругления параллельных полочек изделие, в целом, меньше весит, при таких же прочностных характеристиках;
• Л – облегченный вариант с меньшей толщиной стенки и граней;
• С – специальный профиль с конфигурацией, определяемой потребностями промышленной отрасли.

Гнутый профиль отличается скругленными углами внутри и снаружи. Его изготавливают холодным методом. Стальную полосу сгибают на валках без предварительного прогрева. Такая технология дороже, но получаемый швеллер намного прочнее и долговечнее. Его можно использовать для напрягаемого каркаса. Различают 4 варианта:

• В – с наклоненными внутрь гранями;
• П – с параллельными полочками;
• Л – вариант меньшей толщины и массы при других стандартных размерах;
• С – специальный.

Гнутый профиль выносит меньшую несущую нагрузку, однако гораздо устойчивее к кручению, сжатию и растяжению.

На запас прочности

88.24%

На способ изготовления

6.37%

На наличие сертификата качества

5.39%

Проголосовало: 204

Виды нагрузок

Нагрузка на балку бывает 3 видов.

• Постоянная – это масса самой детали, а также конструкций, на которые она опирается.
• Временная – возникает под действием какого-либо фактора. Различают нагрузки длительные, наподобие веса перегородок, массы накапливаемой во время дождя воды, и кратковременные – вес передвигающихся людей, давление ветра, снега.
• Особая – появляется при нестандартных обстоятельствах, например, из-за землетрясений, деформации фундамента.

Нагрузки на швеллер вычисляют самостоятельно по формулам из справочника либо пользуются онлайн-калькулятором. В сложных случаях нужно обращаться к специалисту.

Характеристики швеллеров

Главная задача изделия как армирующей или несущей конструкции – восприятие механической нагрузки. Величина эта зависит от самой детали – толщины, размеров, сорта стали – и внешних параметров – конструкции, предполагаемых нагрузок.

Чтобы выполнить расчет швеллера на прочность, нужно учесть следующие характеристики:

• нормативная нагрузка, допустимая для изделия данного типа – указывается в документации или в справочнике;
• тип – важно учесть конфигурацию полок, продольное и поперечное сечение, поэтому формулы расчета для равнополочного или разнополочного профиля отличаются;
• длина изделия;
• число деталей, которые придется укладывать друг с другом, чтобы создать единую конструкцию;
• типоразмер с максимальным вертикальным прогибом.

Тип стали и габариты балки связаны с показателем нормативного давления. Допустимая нагрузка на швеллер указывается в таблицах.

Как рассчитать швеллер на прогиб и изгиб

Расчет швеллера на прогиб – необходимый элемент при проектировании здания или другого объекта, в составе которого используется балка. Вычисления производят самостоятельно или с помощью специальных онлайн-калькуляторов.

Вручную расчеты выполняются следующим образом. Допустим, используется профиль 10П, сделанный из стали 09Г2С. Он имеет шарнирное крепление. Длина его 10 м. В справочнике находят еще несколько необходимых показателей: предел текучести для указанного сорта стали – 345 МПа, момент сопротивления по осям X и Y – 34,9 и 7,37 соответственно.

Максимальная нагрузка на изгиб при шарнирном закреплении появляется посредине балки и вычисления по формуле: M=W*Ryh.

Вычисляют допустимый момент для 2 вариантов:

• стенка расположена вертикально – 34,9*345=12040,5 H*m;
• стенка горизонтальна – 7,37*345=2542,65 H*m.

Вычислив момент, определяют допустимую нагрузку на швеллер:

• g1=8*12040,5/102=-96,3 кгс/м;
• g2=8*2542,65/102=20,3 кгс/м.

Для данного случая очевидно, что несущая способность у балки, расположенной вертикально, в 5 раз лучше, чем у профиля, установленного горизонтально.

Расчетные схемы

Схема укладки швеллера влияет на формулу расчета. По способу распределения давления и типу крепления различают 5 вариантов.

• Однопролетная с шарнирным опиранием – например, профиль, установленный на стены для межэтажного перекрытия. Нагрузка в этом случае равномерно распределена.
• Консольная – балка жестко закреплена одним концом, второй не опирается. Нагрузка равномерно распределена. Вариант применяют при обустройстве козырька из двух элементов.
• Шарнирно-опертая – более сложной конфигурации. Балка устанавливается на 2 опоры и консоль. Так монтирует балконы, например.
• Однопролетная с шарнирным опиранием, но с давлением, оказываемой двумя конструкциями. Примером служит швеллер, на который опирают 2 балки.
• Однопролетная, устанавливаемая на 2 основания и на которую опирается еще одна балка.
• Консольная, сосредоточенная одной силой.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

При одинаковых размерах профиля, но при разном способе опирания профиль будет выдерживать разную нагрузку. Так что учитывать это нужно даже при строительстве козырька над гаражом.

Исходные данные

Расчет допустимой нагрузки на швеллер проще рассчитать, используя онлайн-калькуляторы. Чтобы получить результат, необходимо указать нужные данные. Список включает:

• тип расчетной схемы;
• длину пролета в метрах;
• нормативную нагрузку – данные о ней получают из соответствующего ГОСТа;
• расчетную нагрузку, то есть ту, что как предполагается, создает конструкция;
• количество изделий, необходимых для перекрытия, козырька, балкона;
• расположение – вертикальное или горизонтальное;
• расчетное сопротивление – зависит от марки стали;
• тип используемого профиля – указывается вид балки, серия – П, У, Э, и толщину стенки.

Достаточно ввести цифры в соответствующие окошки, чтобы получить необходимую величину.

Анализ результата

Калькулятор выдает итог в виде определенных показателей.

1. Вес балки – точнее 1 погонного метра изделия. Он позволяет оценить вес будущей балки и учесть нагрузку, которую он создает на стену и фундамент.
2. Момент сопротивления швеллера – необходимый для обеспечения стабильности конструкции.
3. Максимальный прогиб, допустимый для швеллера, перекрывающего пролет.
4. Расчет по прочности указывает момент сопротивления изделия, которое решили использовать. Здесь же указывается главный определяющий параметр – запас, то есть, показатель, указывающий, насколько момент сопротивления выбранного профиля больше или меньше расчетного. Если в результате вычислений появляется значение со знаком «+», швеллер можно использовать, если со знаком «-» – балка не подходит.
5. Расчет по прогибу показывает собственно величину прогиба, которая возникает у швеллера под влиянием нормативной нагрузки. Запас определяет, насколько устойчивость профиля превосходит или не дотягивает до предельных.

Каркас в бетонных конструкциях требуется для упрочнения сооружения. Но эту роль он выполняет, только если правильно рассчитана оказываемая нагрузка и верно подобран швеллер, удерживающий эту нагрузку.

Просто поддерживаемый калькулятор балки | Calcresource

Прыжки до

-калькулятор

-Фон

Соглашение

-Калькулятор

-Фон

-Введение

-Asplactions

-Соглашение

-Symbles

-СОСТОЯНИЕ. равномерная распределенная нагрузка

—  Свободно опертая балка с точечной силой в середине

—  Свободно опертая балка с точечной силой в произвольном месте

— Свободно опертая балка с точечным моментом

— Свободно опертая балка с треугольной нагрузкой

— Свободно опертая балка с трапециевидной нагрузкой

— Свободно опертая балка с трапециевидным распределением нагрузки плитного типа

— Свободно опертая балка с частично распределенной равномерной нагрузкой load

—  Свободно опертая балка с частично распределенной трапециевидной нагрузкой

—  Статьи по теме

Поделиться

См. также

Калькулятор балки с простой опорой

— Д-р Минас Э. Лемонис, доктор философии — Обновлено: 16 февраля 2023 г.

Главная > Статика > Балка с простой опорой

Этот инструмент вычисляет статическую реакцию балки с простой опорой при различных сценариях нагрузки. Инструмент рассчитывает и строит диаграммы для следующих величин:

• реакции
• изгибающие моменты
• поперечные сдвигающие силы
• прогибы
• уклоны

Обратите внимание, что приняты предположения теории балок Эйлера-Бернуля. является упругим, а поперечное сечение постоянным на всем пролете балки (призматическая балка).

• Вместо этого переходите к теории и формулам!

94

1

2

3

4

Results:

Reactions:

R A =

KNNKGTLBFKIP

R B =

KNNKPKIP

. 0079

Bending Moment:

M u =

kNmNmkg.mt.mlbf.ftlbf.inkip.ftkip.in

x m =

McMmmyDftin

Поперечный сдвиг0081

mcmmmydftin

Deflection:

d u =

mcmmmydftin

x d =

mcmmmydftin

Slopes :

θ A =

DEGRADMRAD

θ B = 9008

9919 B = 9003

8918918918 9008 B = 9003 9008

8 9002 B =

θ B

=

θ0086 degradmrad

1	2	3	4
Request results at a specific point:
x =		mcmmmydftin
M(x) =		kNmNmkg. mt.mlbf.ftlbf.inkip.ftkip.in
V(x) =		kNNkgtlbfkip
d(x) =		mcmmmydftin
θ(x) =		degradmrad

ADVERTISEMENT

Top Pages

Поделиться

Исходная информация

Содержание

— Введение

— Предположения

— Правила знаков

— Символы

— Просто опертая балка с равномерно распределенной нагрузкой

— Свободно опертая балка с точечной силой в середине

— Свободно опертая балка с точечной силой в произвольном положении

— Свободно опертая балка с точечным моментом

— Свободно опертая балка с треугольной нагрузкой

— Свободно опертая балка с трапецеидальная нагрузка

—  Свободно опертая балка с распределением трапециевидной нагрузки в виде плиты

—  Свободно опертая балка с частично распределенной равномерной нагрузкой

—  Свободно опертая балка с частично распределенной трапециевидной нагрузкой

—  Статьи по теме

Введение

Свободно опертая балка — одна из самых простых конструкций. Он имеет только две опоры, по одной на каждом конце. Одна шарнирная опора и роликовая опора. Оба они препятствуют любому вертикальному движению, позволяя, с другой стороны, свободно вращаться вокруг себя. Роликовая опора также позволяет балке расширяться или сжиматься в осевом направлении, хотя другая опора препятствует свободному горизонтальному движению.

Удаление любой из опор или вставка внутреннего шарнира превратит свободно опертую балку в механизм, который будет перемещаться без ограничений в одном или нескольких направлениях. Очевидно, что это нежелательно для несущей конструкции. Таким образом, свободно опертая балка не предлагает избыточности опор. Если произойдет локальный отказ, вся конструкция рухнет. Эти типы структур, которые не предлагают избыточности, называются 9.0563 критических или определительных структур. Напротив, конструкция, которая имеет больше опор, чем требуется для ограничения ее свободного движения, называется избыточной или неопределенной конструкцией.

Допущения

Статический анализ любой несущей конструкции включает оценку ее внутренних сил и моментов, а также ее прогибов. Как правило, для плоской конструкции с плоской нагрузкой интересующими внутренними воздействиями являются осевая сила N, поперечная поперечная сила V и изгибающий момент M. Для свободно опертой балки, которая воспринимает только поперечные нагрузки, осевая сила всегда ноль, поэтому им часто пренебрегают. Расчетные результаты на странице основаны на следующих предположениях:

• Материал однородный и изотропный (другими словами, его характеристики одинаковы во всех точках и направлениях)
• Материал линейно-упругий
• Нагрузки действуют статически (не меняются со временем) )
• Сечение одинаковое по всей длине балки
• Прогибы малы
• Каждое поперечное сечение, изначально плоское и перпендикулярное к продольной оси, остается плоским и нормальным также к отклоненной оси. Это тот случай, когда высота сечения значительно меньше длины балки (в 10 и более раз), а также сечение не многослойное (не сэндвич-сечение).

Последние два предположения удовлетворяют кинематическим требованиям теории балки Эйлера-Бернулли, которая также принимается здесь.

Правила знаков

Для расчета внутренних сил и моментов в любом сечении балки необходимо соблюдать правила знаков. Здесь приняты следующие значения:

1. Осевая сила считается положительной, если она вызывает растяжение детали
2. Перерезывающая сила положительна, когда она вызывает вращение детали по часовой стрелке.
3. Изгибающий момент является положительным, когда он вызывает растяжение нижнего волокна балки и сжатие верхнего волокна.

Эти правила хоть и не обязательны, но достаточно универсальны. Другой набор правил, если им следовать последовательно, также приведет к тем же физическим результатам.

Обозначения

• E: модуль упругости материала (модуль Юнга)
• I: момент инерции поперечного сечения вокруг упругой нейтральной оси изгиба
• L: общий пролет балки
• R: опорная реакция
• d: прогиб
• M: изгибающий момент
• V: поперечная поперечная сила
• \тета: наклон

Свободно опертая балка с равномерной нагрузкой Нагрузка w распределяется по всему пролету балки, имея постоянную величину и направление.

Его размеры представляют собой силу на длину. Суммарная сила, приложенная к балке, равна W=w L, где L — длина пролета. В зависимости от обстоятельств может быть указана либо общая сила W, либо распределенная сила по длине w. 93)}{24 E I}

Свободно опертая балка с точечной силой посередине

Сила сосредоточена в одной точке, расположенной в середине балки. Однако на практике сила может быть распределена по небольшой площади, хотя размеры этой области должны быть существенно меньше длины пролета балки. В непосредственной близости от приложения силы ожидаются концентрации напряжений, в результате чего реакция, предсказываемая классической балочной теорией, может оказаться неточной. Однако это лишь локальное явление. По мере того, как мы удаляемся от места действия силы, результаты становятся достоверными в силу принципа Сен-Венана. 92)}{16 E I} &, x>L/2 \end{выровнено}\right.

где:

\acute{x}=L-x

Свободно поддерживаемая балка с точечной силой в произвольном месте

Сила сосредоточена в одной точке в любом месте поперек балки. Однако на практике сила может быть распределена по небольшой площади. Однако для того, чтобы считать силу сосредоточенной, размеры области приложения должны быть существенно меньше длины пролета балки. В непосредственной близости от силы ожидаются концентрации напряжений, в результате чего реакция, предсказываемая классической балочной теорией, может оказаться неточной. Однако это лишь локальное явление, и по мере удаления от места действия силы расхождение результатов становится незначительным.

В следующей таблице представлены формулы, описывающие статическую реакцию простой балки на сосредоточенную точечную силу P, приложенную на случайном расстоянии a от левого конца.

9{3/2}}{27 E I L}&,\textrm{if: }a> L/2\end{выравнивание}\right.

Просто поддерживаемый луч с точечной нагрузкой в ​​случайном положении
Количество	Formula
. более L}
Изгибающий момент в точке x:	M(x)=\left\{\begin{align}& {P b x\over L} &, x\le a \\&{P a (L-x)\over L} &, x>a\end{выровнено}\right. 3}{6EI} &, x>a\end{выровнено} \right. 92}{2 E I} &, x>a\end{выровнено} \right.
где: b=L-a \acute{x}=L-x

Свободно опертая балка с точечным моментом

, в любом месте на пролете балки. С практической точки зрения это может быть пара сил или элемент при кручении, соединенный вне плоскости и перпендикулярно балке.

В любом случае область приложения момента должна распространяться на небольшую длину балки, чтобы ее можно было успешно идеализировать как сосредоточенный момент в точке. Несмотря на то, что в непосредственной близости от области применения предсказанные результаты с помощью классической теории балок, как ожидается, будут неточными (из-за концентрации напряжений и других локализованных эффектов), по мере удаления предсказанные результаты совершенно достоверны, как заявил Святой — Принцип Венана.

В следующей таблице представлены формулы, описывающие статическую реакцию простой балки на сосредоточенный точечный момент M, приложенный на расстоянии a от левого конца.

Просто опертая балка с треугольной нагрузкой, однако, ее величина не распределена по всему пролету

постоянна, но изменяется линейно, начиная с нуля на левом конце и заканчивая пиковым значением w_1 на правом конце. Размеры w_1 — это сила на длину. Суммарная сила, приложенная к балке, равна W={1\over2}w L, где L — длина пролета.

В следующей таблице представлены формулы, описывающие статическую реакцию простой балки на линейно изменяющуюся (треугольную) распределенную нагрузку, возрастающую слева направо.

Свободно опертая балка с трапециевидной нагрузкой

Нагрузка распределяется по всему пролету балки и имеет линейно изменяющуюся величину, начиная с w_1 на левом конце и до w_2 на правом конце. Размеры w_1 и w_2 являются силой на длину. Суммарная сила, приложенная к балке, равна W={L\over2}(w_1+w_2), где L — длина пролета.

В следующей таблице представлены формулы, описывающие статическую реакцию простой балки трапециевидной формы на переменную распределенную нагрузку.

3}{24EI}

Опорная балка с трапециевидным распределением нагрузки характерны для балок по периметру плиты.

Распределение имеет трапециевидную форму с максимальной величиной w внутри балки, а на двух ее концах она становится равной нулю. Размеры (\w\) представляют собой силу на длину. Суммарная сила, приложенная к балке, равна W=w (L-a/2-b/2), где L — длина пролета, а a, b — длины левой и правой сторон балки соответственно, где распределение нагрузки переменная (треугольная). 93

Свободно опертая балка с частично распределенной равномерной нагрузкой

Нагрузка распределяется на часть пролета балки с постоянной величиной w, в то время как оставшийся пролет не нагружен. Размеры w представляют собой силу на длину. Суммарная сила, приложенная к балке, равна W=\left(L-a-b\right)w, где L — длина пролета, а a, b — ненагруженные длины левой и правой сторон балки соответственно.

В следующей таблице представлены формулы, описывающие статическую реакцию простой балки на частично распределенную равномерную нагрузку. 92}{2 E I} &,x\ge L-b \end{выровнено}\right.

Где:

\ Острый {x} = L-X

X_A = x-A

L_W = L-A-B

Проще говоря, от частично распределенной нагрузки

292 9059 2

. Проще говоря, от частично распределенной нагрузки. пролет балки, имеющий линейно изменяющуюся величину от w_1 до w_2, а оставшийся пролет разгружен. Размеры w_1 и w_2 являются силой на длину. Суммарная сила, приложенная к балке, равна W={L-a-b\over2}(w_1+w_2), где L — длина пролета, а a, b — ненагруженные длины левой и правой сторон балки соответственно.

Это самый общий случай. Формулы для частично распределенных равномерных и треугольных нагрузок могут быть получены путем соответствующей установки значений w_1 и w_2. Кроме того, соответствующие случаи для полностью загруженного пролета могут быть получены путем установки a и b равными нулю.

В следующей таблице представлены формулы, описывающие статическую реакцию простой балки на частично распределенную трапециевидную нагрузку.

Статьи по теме

Понравилась эта страница? Поделись с друзьями!

См. также

Бесплатный онлайн-калькулятор луча | Civils.ai

Расчет изгибающего момента, поперечной силы, силы прогиба и реакции для консольных или свободно опертых балок.

Этот инструмент оптимизирован для настольного использования

Длина балки: 10,0 м
Второй момент площади: 473,0 см ⁴
Модуль Юнга: 210,0 ГПа

Загрузка…

Условия поддержки неудовлетворительны, добавьте другую поддержку.

Загрузка…

Макс. БМ:
Мин. BM:

Макс. SF:
Мин. SF:

Макс. отклонение:

Мин. отклонение:

Как работает этот анализ?

Введение

Балки бывают самых разных форм и размеров, понимание того, как рассчитать силы, действующие на конструкционную балку, может быть затруднено. Но здесь мы дадим вам краткое введение в теорию того, как они устроены. Начиная с теории напряжение балки .