Онлайн калькулятор для расчета на изгиб/прогиб
Предварительные соображения
Калькулятор предусматривает расчёт балок из некоторых видов проката на изгиб и прогиб для различных схем их крепления и нагрузки. Нагрузка балок может быть распределённой («q» на схемах 3, 4, 5, 9, 15 и др.) или сосредоточенной («P» на схемах 1, 2, 6, 7, 8 и др.)
Крепление балок может быть: а)консольным с жесткой заделкой одного из концов (например, схемы 1, 2, 3 и другие); б)»заделка — заделка», когда оба конца балки жестко защемлены (заделаны), схемы 6, 7, 8, 9; в)»шарнир — шарнир» (схемы 12, 13, 14, 15 и другие), причём левый шарнир неподвижный а правый подвижный; г)»заделка — шарнир» (схемы 9, 10, 11 др.)
Жесткая заделка балки предотвращает поворот балки и перемещение её в любом направлении. Неподвижный шарнир допускает только поворот балки в месте крепления в вертикальной плоскости. Подвижный шарнир допускает поворот балки в месте крепления в вертикальной плоскостии и перемещение вдоль её собственной оси. Эти перемещения весьма незначительны и являются следствием деформации балки под нагрузкой.
Основным видом этой деформации является её прогиб, величина которого наряду с приложеной к балке нагрузкой зависит также от длины балки, размеров её поперечного сечения и физических характеристик материала, в данном случае от его модуля упругости («E»). Модуль упругости углеродистой стали равен (2-2.1)*10^5 MПа; легировнной (2.1-2.2)*10^5 MПа; поэтому в калькуляторе принято среднее значение 2.1*10^5 MПа, что составляет 2142000кг.см2
Из размерных характеристик поперечного сечения балки для расчёта прогиба испльзуется момент инерции сечения («I»); величина прогиба зависит также от положения проверяемой точки балки относительно опор. Допустимая величина прогиба балок определяется их назначением и местом в строительных кострукциях и реламентируется соответствующим СНиП; в легких случаях она не должна превышать 1/120 — 1/250 длины балки.
Поэтому настоятельно рекомендуется проверять результат расчета на допустимость.
Предназначение калькулятора для определения изгиба
Для создания каркасов различных строений самое большое распространение получила древесина. Из нее, как из пластилина, можно сотворить конструкцию любой сложности. Однако далеко не последнее место занимает и такой конструкционный материал как различные металлические профили.
Их выгодно отличает такое свойство как пластичность, долговечность и прочность. Не последнее место среди таких материалов занимают профильные и круглые трубы. Попытайтесь представить себе навес для автомобиля из профильной трубы с покрытием из поликарбоната и такое же строение из уголка.
Похоже, двух мнений быть не может. А любая балка из трубы в конструкции должна быть просчитана. Это необходимо по двум причинам:
- Получить объект с достаточным запасом прочности под воздействием собственного веса, а также ветровых и снеговых нагрузок.
- Подобрать минимально допустимый для строения профиль с целью минимизировать расходы на материалы.
Для достижения этой цели необходимо воспользоваться нашим онлайн калькулятором и рассчитать балку из трубы на изгиб. Это в случае, если деталь закреплена с одной стороны (консольная). Если же закреплены оба конца, понадобится рассчитать трубу на прогиб.
При этом необходимо учитывать следующие обстоятельства:
- Размеры и сечение: (профильная или круглая). Для профильной прямоугольной трубы расчет производится с учетом направления воздействия. При расчете балок из квадратной трубы этот фактор одинаков для любого направления воздействия.
- Прочностные характеристики материала с учетом толщины стенок и марки материала. Это особенно актуально при использовании балок из круглой трубы, расчет которой в значительной степени зависит от указанных характеристик ввиду многообразия применяемых материалов.
Виды вероятных нагрузок
Как можно классифицировать нагрузки на балку из трубы? В соответствии с СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» моменты нагружения конструкции можно распределить по следующим признакам:
- постоянные – давление и вес которых не изменяются с течением времени, это такие, как собственный вес конструкции;
- временные длительные, учитывающие вес дополнительных конструкций сооружения, включая оборудование, мебель и прочее;
- кратковременные поперечные, зависящие от внешних условий эксплуатации – нагрузки от ветра, снега или дождя, для определения которых производится собственный расчет, зависящий от района расположения объекта. Такие нагружения в экстремальных условиях создают условия, при которых возможен прогиб балки из трубы.
- особые условия воздействия, к которым можно отнести воздействие от удара автомобиля во время парковки, в результате которого опора может прогибаться;
- сейсмические – для местностей с определенной сейсмической активностью.
Прочностью перекрытия определяется уровень безопасности проживания на загородном участке или в деревенском доме.
Степень нагружения конструкций можно подбирать по таблицам, при этом учитываются:
- величина момента инерции, обозначенная в стандартах;
- длина пролета;
- величина нагрузки;
- модуль Юнга (справочные данные).
В таблицах приводятся готовые данные, рассчитанные по специальной формуле например для круглых, квадратных и прямоугольных профилей. Все прочностные расчеты несущих конструкций по определению сложны в исполнении и требуют специальной инженерной подготовки в области сопротивления материалов. Поэтому лучше воспользоваться специальным онлайн-калькулятором. Чтобы рассчитать нагрузки достаточно ввести исходные данные в таблицу и на выходе можно получить точный результат быстро и без особых затруднений.
Балочная ферма, подсчет которой произведен таким образом, будет надежной конструкцией на долгое время. При правильном расчете предельная жесткость перекрытия гарантирована.
Предлагаем произвести ориентировочный расчет балок на прогиб и изгиб из круглого, квадратного, шестигранного и прямоугольного проката калькулятором.
Перед произведением расчетов настоятельно рекомендуем ознакомиться с расположенной ниже инструкцией
Много сайтов обошел, пока не нашел реально работающий калькулятор для расчета изгиба
Спасибо что раскрыли тему полностью, на калькуляторе смогла сама рассчитать нужное крепление для балок.
Не работает. Ввожу все данные, но выскакивает сообщение «Вы ввели не все параметры для расчета», хотя все введено правильно.
Здравствуйте. Внимательно вводите данные согласно выбранному сечению балки. Выбираете материал, схему крепления и после этого параметры для расчёта — если это круг то вводим S и D, если квадрат – S и A. Прямоугольник – S,B и A. Так же не забывайте вводить остальные данные — Сосредоточенная нагрузка, Распределённая нагрузка, Длина балки. Калькулятор работает верно, для подтверждения смотрите скрин итога расчета http://prntscr.com/1f820gq
Я имел ввиду калькулятор №2. Вот скрин: https://postimg.cc/GT3R3WVj
задал вопрос нашим программистам, в ближайшее время постараемся решить проблему
Спасибо.
Можете пользоваться. Поправили калькулятор
Расчет учитывает собственный вес трубы? или нужно применять равномерную распределенную нагрузку как собственный вес?
здравствуйте. уточню у разработчика и отвечу вам
Ответ разработчика: «Данный Калькулятор не предусматривает расчёта прогиба балки под действием собственного веса ввиду его незначительности.
Например: Балка из проката квадратного сечения со стороной 100 мм, длиной 1 м,закрепленная консольно (схема 1) и нагруженная на конце весом 1000 кг получает прогиб 1.8 мм.
Вес такой балки — 78.5 кг. Если подсчитать её прогиб от собственного веса как от распределённой нагрузки (что Вы вполне справедливо и предлагаете), используя для этого схему 3, получим 0.05 мм.
Если есть необходимость в учёте прогиба балки под действием собственного веса (большая её длина или вес), то следует использовать для расчёта схему с распределённой нагрузкой и креплением балки аналогиным выбранному для основного расчёта.»
Большое спасибо за быстрый и удобный калькулятор!!! Реально помогает!
Толщина стенок трубы ни как не влияет на результаты расчета. Как это понимать?
Здравствуйте. толщину станок мы указываем при расчете
навес на террасе
Схема 9, распределённая нагрузка, квадратная труба 20х20х2 , сталь 3, 7 метров.
Калькулятор не работает!
Пишет в результате везде NaN
Работает, только что проверил
Здравствуйте.
Укажите в пояснениях, что дробные числа (размеры и нагрузка) вводятся через точку, а не запятую.
Здравствуйте. Данная информация указана в инструкции калькулятора:
«5. Дробные числа вводятся через точку, а не запятую; например 25.3 а не 25,3.»
какая то ошибка в калькуляторе, допускаемое напряжение 1428 кг/см, расчетное 278 кг/см — и все равно показывает что соотношение должно быть от 1,5 до 2 х
Фраза о желательном соотношении расчётного и допускаемого напряжения является не руководством к действию, а дежурной рекомендацией общего характера с учётом того, что у балки должен быть запас прочности на случай непредвиденных обстоятельств её эксплуатации, а также недостаточной обоснованности выбранной методики расчёта.
Непонятный момент… Толщина стенок трубы никак не влияет на результат расчета. что 1мм ставлю, что 5 мм.-результат тот же . Как так?
Нами проверены расчёты для схем 1 и 11 для разных труб, Ваши сообщение не подтвердилось. Поэтому просьба указать номер схемы нагрузки, форму и размеры поперечного сечения трубы.
Добрый день! У меня не получается увидеть прогиб сколько бы я не увеличивал сечение и не снижал нагрузки. Калькулятор выдаёт ответ: «Максимальный прогиб балки расчёт отсутствует»! Несколько раз вводил разные параметры.
К сожалению разработчик не нашел для схемы № 18 достоверного расчёта прогиба балки в технической литературе; поэтому ни какие манипуляции с размерами сечения и величиной нагрузки не помогут, за что и приносим извинения.
ВОЗМОЖНЫЙ ВЫХОД: Для расчёта прогиба балки можно свести схему 18 к схеме 13, то есть заменить распределенную нагрузку сосредоточенной (P=q * b) приложенной на расстоянии a+b/2 от опор. Это даст Вам приблизительное представление о величине прогиба балки, скорее всего несколько преувеличенное.