Бесплатный онлайн-калькулятор луча | SkyCiv Engineering

Калькулятор балки позволяет анализировать напряжения и прогибы в прямых балках.

входные

Введите данные для луча, затем нажмите кнопку «Рассчитать результаты»:

Структура

Укажите геометрию и материал балки:

Длина: Вес:
Район: Объем:
Инерция:
Модуль упругости:

ПРИМЕЧАНИЕ: Для более сложных структур воспользуйтесь калькулятором 2D-анализа методом конечных элементов (МКЭ).

Точечные силы

Распределенные силы

Начать Конец
Местонахождение:
Дистанционная сила:

ограничения

Единицы отображения графика:

Предупреждение. Перед решением необходимо исправить следующее:

Дисплейные блоки

Отображать результаты в:

Итоги

Результаты анализа пучка подробно описаны ниже. Задача решалась в виде конечно-элементной модели с использованием балочных элементов. Для получения дополнительной информации о том, как были получены эти результаты, обратитесь к справочнику по анализу методом конечных элементов и справочнику по напряжению и прогибу балки.

Обзор результатов

Максимальное отклонение и наклон приведены ниже:

Значение Местоположение
Максимальное отклонение:
Максимальный наклон:

Диаграмма свободного тела (FBD) и деформированная сетка показаны ниже.

См. полную информацию о результатах на других вкладках (выше).

Обзор модели

Модель с приложенными силами и ограничениями показана ниже:

Свойства материала
Недвижимость Значение
Предел текучести
Невероятная сила
Модуль упругости
Коэффициент Пуассона
Свойства поперечного сечения
Недвижимость Значение
Высота (Y)
Ширина (Х)
Толщина стенки
Толщина фланца
Район
Центральное расстояние
(в основном направлении изгиба)
Момент инерции, центральный
(относительно основной оси изгиба)

Диаграмма поперечного момента

Диаграммы сдвига и момента показаны ниже. Соблюдаются стандартные соглашения о знаках для диаграмм поперечного момента:

  • Сдвиг: Положительный сдвиг вызывает вращение балки по часовой стрелке, отрицательный сдвиг вызывает вращение против часовой стрелки.
  • Момент: Положительный момент сожмет верхнюю часть балки и удлинит нижнюю часть балки (т.е. заставит балку «улыбаться»).

Пиковые значения сдвига

Местоположение Значение

Пиковые значения момента

Местоположение Значение

Графики напряжения

Графики напряжения показаны ниже.

Напряжения рассчитываются на основе следующих уравнений:

Осевое напряжение Напряжение сдвига Изгибающее напряжение Стресс фон Мизеса

Графики отклонения

Графики отклонения показаны ниже. Соглашение о знаках для прогибов:

  • X: положительный вправо, отрицательный влево
  • Y: положительный вверх, отрицательный вниз
  • Наклон: правило правой руки (положительное значение против часовой стрелки, отрицательное значение по часовой стрелке)
Читайте также:
Как распознать сковороду из нержавеющей стали высшего качества - CRISTEL USA

Таблицы результатов

Эта задача была решена в виде конечно-элементной модели. На этой вкладке представлены результаты для отдельных узлов и элементов модели.

На графике ниже показана сетка с номера элементов помечены:

Узловые результаты

Ниже приведены результаты для каждого узла. Следует отметить несколько вещей:

  • Определенные узлы связаны с точками, и для этих узлов дается номер связанной точки.
  • Все узлы, связанные с точками, перечислены первыми, за ними следуют узлы, созданные в процессе построения сетки.
  • Внешние реакции могут существовать для ограниченных степеней свободы. Любые узлы, не имеющие ограничений, не будут иметь внешних реакций.
Элементарные результаты

Ниже приведены результаты для каждого элемента. Следует отметить несколько вещей:

  • Каждый элемент состоит из 2 узлов. В таблице эти узлы обозначаются как «Узел 1» и «Узел 2».
  • Внутренние реакции задаются в терминах глобальной системы координат (т.е. X и Y), а также локальной системы координат (т.е. «осевой» вдоль оси элемента, «сдвиг» перпендикулярный элементу).

Загрузить результаты в Excel

Загрузите файл Excel на свой компьютер, содержащий узловые и элементарные результаты.

Сохраните отформатированный документ Word на свой компьютер с подробным описанием входных данных и результатов анализа.

Скачать входной файл

Сохраните все введенные данные в файл. Позже вы сможете загрузить этот файл, чтобы продолжить с того места, на котором остановились.

Нужно больше функциональности?

Зарегистрируйте аккаунт для получения полный доступ ко всем калькуляторам и другой контент. Типы подписки описаны ниже вместе с преимуществами каждого из них.

Бесплатный онлайн-калькулятор луча

Premium: Проверка дизайна, стресс, библиотеки.

Premium: Ручные расчеты

Как использовать бесплатный калькулятор луча SkyCiv

Инструмент SkyCiv Beam направляет пользователей по профессиональному рабочему процессу расчета луча, кульминацией которого является возможность просматривать и определять, соответствуют ли они проектным кодам вашего региона. Чтобы использовать калькулятор, просто выполните следующие действия:

  1. Введите длину вашей балки, используя меню «Луч».
  2. Используйте меню «Поддержки», чтобы применить тип поддержки в любом месте вдоль вашей балки. Доступные типы поддержки включают в себя:
    • Поддержка контактов
    • Роликовая опора
    • Фиксированная поддержка
    • Поддержка весны
  3. Используйте меню «Сечение», чтобы применить пользовательское значение момента инерции (Iz) или модуля Юнга (E). Кроме того, мы также добавили кнопку для использования инструмента «Создание секций» SkyCiv:
    • Это открывает новое меню с нашим полностью интегрированным конструктором разделов, что позволяет вам получить доступ к предустановленным формам базы данных, которые мы включили со всего мира. Конструктор разделов также позволяет легко создавать и сохранять пользовательские фигуры с помощью параметра «Шаблоны форм». Для получения дополнительной информации о Section Builder перейдите на страницу документации здесь.
  4. После выбора секции у вас есть возможность добавить любые шарниры вдоль пролета балки в меню «Шарнир».
  5. Теперь ваш луч настроен! Теперь мы можем применить нагрузки, сопротивление которым вы хотите оценить. Используйте меню «Точечные нагрузки», «Моменты» или «Распределенные нагрузки», чтобы применить один или несколько из этих видов нагрузки к созданной балке. Мы также настоятельно рекомендуем указывать различные загружения, которым соответствует каждая нагрузка. Вы можете сделать это, используя раскрывающееся меню «Нагрузка» перед добавлением каждой соответствующей загрузки.
  6. Причина добавления загружений становится очевидной на последнем шаге. Откройте меню «Сочетания нагрузок», чтобы применить различные коэффициенты для каждого загружения.
    • В качестве альтернативы, используйте нашу функцию «Импорт из кода проекта», чтобы автоматически назначать созданные вами нагрузки конкретным сочетаниям нагрузок, предписанным кодом проекта вашего региона!
  7. Последняя нагрузка, которую следует учитывать, — собственный вес. Используйте кнопку-переключатель «Собственный вес» в правом верхнем углу калькулятора, чтобы включить или отключить учет собственного веса. Мы автоматически рассчитываем собственный вес на основе выбранной вами длины балки, материала и формы сечения.
  8. Теперь, когда наша балка и нагрузки назначены, давайте решать! Нажмите зеленую кнопку «Решить» в правом верхнем углу калькулятора. Вас встретит очень простая в использовании страница результатов, которая включает в себя следующие функции:
    • Посмотреть:
      • Реакции
      • Диаграмма изгибающего момента
      • Диаграмма усилия сдвига
      • Расчет прогиба и пролета
      • Расчет напряжения
      • Свойства раздела
      • 3D визуализация
    • Загрузите индивидуальную подборку приведенных выше результатов в формате PDF-отчета.
    • Используйте вкладку «Анализ» для просмотра различных критериев, таких как:
      • прогиб
      • Пользовательский предел нагрузки
      • Выход материала
      • Материал Сила
    • Используйте вкладку «Дизайн», чтобы мгновенно проверить балку на соответствие специфическим требованиям вашего региона! Это безумно полезно!
    • Используйте вкладку «Оптимизировать», чтобы изменить выбранный размер раздела на основе критериев, которые вы можете выбрать. Это очень удобно, если вы выбрали слишком большой или слишком маленький размер раздела и хотели бы, чтобы мы помогли вам принять решение.
    • Там в еще более функциональность на странице результатов, включая экспорт CSV и ручные расчеты.
Читайте также:
Нужно ли утеплять бетонные стены? Лучшие способы сделать это

Как рассчитать диаграммы изгибающего момента вручную

Расчет диаграммы изгибающего момента

Ниже приведены простые инструкции по расчету диаграммы изгибающего момента свободно опертой балки. Изучите этот метод, так как он очень универсален (и может быть адаптирован ко многим различным типам задач). Способность вычислять момент балки является очень распространенной практикой для инженеров-строителей и часто встречается на экзаменах в колледже и средней школе.

Во-первых, что такое изгибающий момент? Момент — это сила вращения, которая возникает, когда сила приложена перпендикулярно к точке на заданном расстоянии от этой точки. Он рассчитывается как перпендикулярная сила, умноженная на расстояние от точки. Изгибающий момент — это просто изгиб, возникающий в балке из-за момента.

При расчете изгибающих моментов важно помнить две вещи; (1) стандартными единицами являются Нм и (2) изгиб по часовой стрелке считается отрицательным. Рассмотрим этапы расчета диаграммы изгибающего момента:

1. Рассчитайте реакции на опорах и начертите диаграмму свободного тела (FBD).

Если вы не знаете, как определить реакции на опорах, пожалуйста, сначала просмотрите это руководство. Когда у вас есть реакции, нарисуйте диаграмму свободного тела и диаграмму поперечной силы под балкой. Окончательный расчет моментов можно выполнить в следующих шагах:

рассчитать диаграмму изгибающего момента, изгибающий момент свободно опертой балки, диаграмму моментов

2. Слева направо сделайте «разрезы» до и после каждой реакции/нагрузки.

Чтобы рассчитать изгибающий момент балки, мы должны работать так же, как и для диаграммы поперечной силы. Начиная с x = 0, мы будем двигаться поперек балки и вычислять изгибающий момент в каждой точке.

Вырезать 1

Сделайте «разрез» сразу после первой реакции луча. В нашем простом примере:

рассчитать диаграмму изгибающего момента, изгибающий момент свободно опертой балки, диаграмму моментов

Итак, когда мы разрезаем балку, мы учитываем только те силы, которые приложены слева от нашего разреза. В этом случае у нас есть сила 10 кН в направлении вверх. Теперь, как вы помните, изгибающий момент — это просто сила, умноженная на расстояние. Таким образом, по мере того, как мы удаляемся от силы, величина изгибающего момента будет увеличиваться. Мы можем видеть это в нашей БМД. Уравнение для этой части нашей диаграммы изгибающего момента: -M(x) = 10(-x) M(x) = 10x

Читайте также:
Важность непрерывности огнестойкости при сборке деревянного каркаса…
Вырезать 2

Этот разрез делается непосредственно перед вторым усилием вдоль балки. Поскольку между первым и вторым разрезом не действуют никакие другие нагрузки, уравнение изгибающего момента останется прежним. Это означает, что мы можем рассчитать максимальный изгибающий момент (в данном случае в средней точке, или x = 5), просто подставив x=5 в приведенное выше уравнение:

рассчитать диаграмму изгибающего момента, изгибающий момент свободно опертой балки

Вырезать 3

Этот разрез делается сразу после второй силы вдоль балки. Теперь у нас есть ДВЕ силы, которые действуют слева от нашего разреза: реакция поддержки 10 кН и нагрузка, действующая вниз -20 кН. Итак, теперь мы должны учитывать обе эти силы по мере продвижения по нашему лучу. На каждый метр перемещения поперек балки добавляется момент +10кНм от первой силы и -20кНм от второй. Таким образом, после точки x=5 наше уравнение изгибающего момента принимает вид: M(x) = 50 +10(x-5) – 20(x-5) M(x) = 50-10(x-5) для 5 ≤ x ≤ 10 ПРИМЕЧАНИЕ. Мы пишем (x-5) потому, что хотим знать расстояние только от точки x=5. Все, что предшествует этой точке, использует предыдущее уравнение.

рассчитать диаграмму изгибающего момента, изгибающий момент свободно опертой балки, диаграмму моментов

Вырезать 4

Опять же, давайте переместимся вправо от нашей балки и сделаем разрез прямо перед нашей следующей силой. В этом случае наш следующий разрез произойдет как раз перед реакцией правой поддержки. Поскольку между опорой и нашим предыдущим разрезом нет других сил, уравнение останется прежним: M(x) = 50 -10(x-5) для 5 ≤ x≤ 10. Подставим в него x=10, чтобы найти найти изгибающий момент на конце балки: M(x) = 50 – 10(10-5) = 0kNm Это имеет смысл. Поскольку наша балка статична (и не вращается), имеет смысл, что наша балка должна иметь нулевые моменты в этой точке, когда мы рассматриваем все наши силы. Он также удовлетворяет одному из наших начальных условий, что сумма моментов на опоре равна нулю. ПРИМЕЧАНИЕ. Если ваши вычисления приведут вас к любому другому числу, отличному от 0, вы допустили ошибку!

рассчитать диаграмму изгибающего момента, изгибающий момент свободно опертой балки, диаграмму моментов

Доступ к автоматическим расчетам рук

В рамках нашей платной версии Луч SkyCiv калькулятор покажет полные ручные расчеты, демонстрируя шаги, предпринятые для ручного расчета диаграмм изгибающего момента. Просто смоделируйте свою балку с помощью калькулятора и нажмите «Решить». Он покажет вам пошаговые расчеты того, как нарисовать диаграмму изгибающего момента (включая разрезы).

Читайте также:
Индукционные Лампы

Как рассчитать изгибающий момент и прогиб пролетов балки с помощью формул

Используйте приведенные ниже уравнения и формулы для расчета максимального изгибающего момента и максимального прогиба в пролете вашей балки.

Нужна дополнительная функциональность для Beam Calculator?

i калькулятор луча, расчет луча, калькулятор отклонения луча

i калькулятор луча, расчет луча, калькулятор отклонения луча

i калькулятор луча, расчет луча, калькулятор отклонения луча

Ручные расчеты

Мощные модули ручного расчета, которые показывают пошаговые ручные расчеты (за исключением шарниров) для реакций, BMD, SFD, центроидов, момента инерции и ферм!

Неограниченные нагрузки и поддержки

Добавьте столько опор, нагрузок, шарниров и даже дополнительных элементов с платными планами SkyCiv. Решайте любые задачи с помощью этого мощного и быстрого программного обеспечения для работы с лучами.

Дизайн стали, бетона и дерева

Импортируйте модули проектирования, такие как AISC, ACI, Eurocode, австралийские стандарты, CSA, NDS и многие другие, чтобы выполнять все ваши проекты в одном месте — будь то древесина, сталь или бетон, которые мы вам предоставим.

О калькуляторе луча SkyCiv

Как использовать калькулятор луча

Добро пожаловать в наш бесплатный онлайн-калькулятор диаграмм изгибающего момента и поперечной силы, который может генерировать реакции, диаграммы поперечной силы (SFD) и диаграммы изгибающего момента (BMD) консольной или просто опертой балки. Используйте этот калькулятор пролета стальной двутавровой балки, чтобы определить реакции на опорах, нарисовать диаграмму сдвига и момента для балки и рассчитать прогиб стальной или деревянной балки. Бесплатный онлайн-калькулятор балки для расчета реакций, расчета прогиба стальной или деревянной балки, построения диаграмм сдвига и моментов для балки. Это бесплатная версия нашего полного программного обеспечения SkyCiv Beam. Доступ к нему можно получить в любой из наших платных учетных записей, которая также включает в себя полное программное обеспечение для структурного анализа.

Используйте интерактивное поле выше, чтобы просмотреть и удалить длину балки, опоры и добавленные нагрузки. Начните с ввода длины балки, чтобы определить пролет балки (в футах или метрах), затем добавьте опоры, чтобы ограничить вашу балку. После того, как это настроено, пользователи могут добавить необходимую нагрузку, используя распределенные нагрузки и точечные нагрузки, чтобы применить свои силы к конструкции. Любые внесенные изменения автоматически перерисовывают диаграмму свободного тела любой свободно опертой или консольной балки. Калькулятор реакции балки и расчет изгибающего момента будут запущены после нажатия кнопки «Решить» и автоматически сгенерируют диаграммы сдвига и изгибающего момента. Вы также можете щелкнуть отдельные элементы этого калькулятора луча LVL, чтобы отредактировать модель.

Читайте также:
Плитка от А до Я - Галерея

Калькулятор реакции луча

Калькулятор пролета балки легко рассчитает реакции на опорах. Он способен рассчитать реакции на опоры для консольных или простых балок. Это включает в себя расчет реакций для консольной балки, которая имеет реакцию изгибающего момента, а также силы реакции x, y. Реакции на опорах также полезны при расчете всей силы в конструкции. Просто сложите эти значения вместе, и вы сможете рассчитать общее количество силы, приложенной к вашей конструкции.

Калькулятор силы сдвига изгибающего момента

Приведенный выше калькулятор пролетов стальных балок представляет собой универсальный инструмент для проектирования конструкций, используемый для расчета изгибающего момента в алюминиевой, деревянной или стальной балке. Его также можно использовать в качестве калькулятора несущей способности балки, используя его в качестве калькулятора напряжения изгиба или напряжения сдвига. Он способен выдерживать до 2 различных сосредоточенных точечных нагрузок, 2 распределенных нагрузки и 2 момента. Распределенные нагрузки могут быть расположены таким образом, что они представляют собой равномерно распределенные нагрузки (UDL), треугольные распределенные нагрузки или трапециевидные распределенные нагрузки. Все нагрузки и моменты могут иметь как восходящее, так и нисходящее направление по величине, что должно учитывать наиболее распространенные ситуации расчета балки. Расчеты изгибающего момента и силы сдвига могут занять до 10 секунд, и обратите внимание, что вы будете перенаправлены на новую страницу с реакциями, диаграммой поперечной силы и диаграммой изгибающего момента балки.

Калькулятор прогиба балки

Одной из самых мощных функций является использование его в качестве калькулятора отклонения луча (или калькулятора смещения луча). Это можно использовать для наблюдения за рассчитанным отклонением свободно опертой балки или консольной балки. Возможность добавлять формы и материалы сечений делает его полезным в качестве калькулятора деревянных балок или калькулятора стальных балок для проектирования балок lvl или i-beam. На данный момент эта функция доступна в SkyCiv Beam, который имеет гораздо больше возможностей для проектирования деревянных, бетонных и стальных балок.

Полная версия работает как калькулятор деревянных балок, поскольку вы можете выполнять проверки соответствующих норм проектирования деревянных конструкций по всему миру, включая AS1720 и NDS. В качестве калькулятора стальных балок программное обеспечение может выполнять проверки конструкции стальных балок в соответствии со стандартами AISC 360, AS4100, Eurocode 3, BS5950, CSA S-16, IS 800 и многими другими. Наконец, полная версия также действует как калькулятор размера балки, где программное обеспечение предоставит вам самую легкую секцию для данной нагрузки.

Читайте также:
Руководство по шлифовке деревянных полов при окраске своими руками - Ecohome

О SkyCiv

SkyCiv предлагает инженерам широкий спектр программного обеспечения для структурного анализа и проектирования облаков. Как постоянно развивающаяся технологическая компания, мы стремимся внедрять инновации и улучшать существующие рабочие процессы, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.

Бесплатный онлайн-калькулятор луча

Добро пожаловать в калькулятор луча. Бесплатный онлайн-калькулятор балок для создания диаграмм поперечной силы, диаграмм изгибающих моментов, кривых прогиба и кривых наклона для свободно опертых и консольных балок. Выберите балку и введите размеры, чтобы начать работу. Затем прокрутите вниз, чтобы увидеть диаграммы поперечной силы, диаграммы моментов, кривые прогиба, наклон и результаты в виде таблиц.

Выберите луч

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Просто поддерживаемая балка 1

Печать и Сохраните проектов
Изменить размеры

Просто поддерживаемая балка 1

  • Английский (дюймы, тысячи фунтов, тысячи фунтов на квадратный дюйм)
  • Метрические (метры, кН, кПа)

Модуль для младших, Е ( ) Момент инерции, я ( 4 )

простые 1 уравнения

Выбор формы
Просмотреть результаты
Водоизмещение ()
Момент ()
Склон (в градусах)
ножницы ()
Максимальное смещение @
Макс Шир @
Максимальный момент @

Обновите сейчас, чтобы открыть всю мощь WebStructural

скриншот луча

Конструкция многопролетной балки

Проектируйте многопролетные балки со сложными нагрузками с помощью интуитивно понятного интерфейса WebStructural. Интерактивная область рисования позволяет проектировать сложные многопролетные балки за считанные минуты.

скриншот отчета

Комплексные отчеты

Легко читаемые, пригодные для печати и исчерпывающие отчеты по дизайну. AISC Steel и NDS Wood Design Проверки LRFD и ASD и сочетания нагрузок.

Скриншот формы

Найдите наиболее эффективную форму

Выберите из широкого спектра стальных и деревянных форм. Сталь AISC, деревянные профили NDS со свойствами формы, которые помогут вам удовлетворить требования к вашим балкам.

О калькуляторе изгиба балки

Калькулятор прогиба балки

Этот калькулятор основан на теории пучка Эйлера-Бернулли. Уравнение Эйлера-Бернулли описывает взаимосвязь между отклонением балки и приложенными внешними силами. Простейшая форма этого уравнения выглядит следующим образом:

Перерезывающая сила и момент могут быть выражены соответственно как:

Калькулятор момента балки и поперечной силы

Мы используем эти уравнения вместе с граничными условиями и нагрузками для наших балок, чтобы вывести замкнутые решения для конфигураций балок, показанных на этой странице (просто опертые и консольные балки). Калькулятор балки использует эти уравнения для создания диаграмм изгибающего момента, поперечной силы, наклона и прогиба.

Читайте также:
Листы поликарбоната Объясняем, почему выбирают этот материал

Калькулятор балки — отличный инструмент для быстрой проверки сил в балках. Используйте его для проектирования стальных, деревянных и бетонных балок при различных условиях нагрузки. Также помните, что вы можете складывать результаты из лучей вместе, используя метод суперпозиции.

Калькулятор стальных, деревянных и бетонных балок

Конечно, не всегда возможно (или практично) получить решение в замкнутой форме для некоторых конфигураций балки. Если у вас есть стальная, деревянная или бетонная балка со сложными граничными условиями и нагрузками, вам лучше решить проблему численно с помощью одного из наших инструментов анализа методом конечных элементов. Если вас не беспокоят конструктивные нормы и сравнение требований к балкам и их грузоподъемности, попробуйте наш простой в использовании калькулятор сдвига и момента. Если вам нужны полные проверки конструкции с помощью AISC 360, NDS, ASD и LRFD для проектирования стальных или деревянных балок, и вы хотите спроектировать следующую балку за считанные минуты, вам может понравиться наш инструмент Beam Designer.

Бесплатный дизайн стальных балок AISC и деревянных балок NDS

Наша цель с WebStructural — помочь инженерному сообществу, предоставив бесплатное облачное приложение для проектирования стальных и деревянных балок. Не нужно ничего устанавливать, просто перейдите к нашему бесплатному конструктору стальных и деревянных балок и начните проектирование! Если вам нравится этот инструмент и вы решите сохранять и распечатывать проекты, вы можете обновить его за 19 долларов в месяц. Долгосрочного контракта нет. Отмените в любое время, мы сохраним ваши проекты, и вы сможете повторно подписаться позже, чтобы получить к ним доступ.

Больше бесплатных онлайн-калькуляторов

Мы делаем элегантное, мощное программное обеспечение для проектирования и расчета конструкций. Попробуйте другие наши бесплатные инструменты:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: