Kostenloser Trägerrechner

Um den Taschenrechner zu benutzen, Folgen Sie einfach diesen Schritten:

1. Geben Sie Ihre Balkenlänge über das Feld „Beam“ ein’ Speisekarte.
2. Verwenden Sie die „Stützen“.’ Menü, um Ihren Unterstützungstyp an einer beliebigen Stelle entlang Ihres Trägers anzuwenden. Verfügbare Trägerarten sind:
   • Pin-Träger
   • Roller-Träger
   • Fixed-Träger
   • Spring-Träger
3. Verwenden Sie den Abschnitt „’ Menü, um ein benutzerdefiniertes Trägheitsmoment anzuwenden (Iz) oder Elastizitätsmodul (E.) Wert. Alternative, Wir fügen auch eine Schaltfläche zur Verwendung des Section Builder-Tools von SkyCiv hinzu:
   • Dies öffnet ein neues Menü mit unserem vollständig integrierten Section Builder, So können Sie auf voreingestellte Datenbankformen zugreifen, die wir aus der ganzen Welt hinzugefügt haben. Section Builder ermöglicht Ihnen auch das einfache Erstellen und Speichern benutzerdefinierter Formen mit der Option Formvorlagen. Lernen Sie mehr über SkyCiv Section Builder.
4. Nachdem Sie Ihren Querschnitt gewählt haben, Unter „Scharnier“ haben Sie die Möglichkeit, beliebige Scharniere entlang der Trägerspannweite anzubringen’ Speisekarte.
5. Ihr Träger ist nun fertig! Jetzt können wir die Lasten anwenden, denen Sie die Widerstandsfähigkeit des Balkens beurteilen möchten. Nutzen Sie die „Punktlasten“, „Momente“, oder „Verteilte Lasten“.’ Menüs, um eine oder mehrere dieser Lastarten auf Ihren erstellten Träger anzuwenden. Wir empfehlen, für jede Last verschiedene Lastfälle festzulegen. Sie können dies mit der Funktion „Fall laden“ tun’ Dropdown-Menü, bevor Sie die jeweilige Last hinzufügen.
6. Im letzten Schritt werden die Gründe für das Hinzufügen von Lastfällen deutlich. Öffnen Sie „Kombinationen laden“.’ Menü, um für jeden Lastfall unterschiedliche Faktoren anzuwenden.
   • Alternative, Nutzen Sie unseren „Import aus Designcode“.’ Mit dieser Funktion können Sie die von Ihnen erstellten Lasten automatisch den spezifischen Lastkombinationen zuordnen, die in den Konstruktionsvorschriften Ihrer Region vorgeschrieben sind!
7. Eine weitere Belastung, die berücksichtigt werden muss, ist das Eigengewicht. Verwenden Sie das „Eigengewicht“.’ Mit der Umschalttaste oben rechts auf dem Rechner können Sie die Berücksichtigung des Eigengewichts ein- oder ausschalten. Das Eigengewicht wird automatisch auf der Grundlage der von Ihnen gewählten Trägerlänge, des Materials , und der Querschnittsform berechnet.
8. Jetzt können wir unseren Träger mit den zugewiesenen, lasst es uns lösen! Klicken Sie auf das grüne „Lösen“.’ Schaltfläche oben rechts im Rechner. Sie werden mit einer äußerst benutzerfreundlichen Ergebnisseite begrüßt, die die folgenden Funktionen enthält:
   • Aussicht:
     • Reaktionen
     • Biegemoment-Diagramm
     • Scherkraftdiagramm
     • Durchbiegung und Spannweitenberechnung
     • Spannungsberechnung
     • Querschnittseigenschaften
     • 3und 3D-Render
   • Laden Sie eine benutzerdefinierte Auswahl der oben genannten Ergebnisse in einem formatierten PDF-Bericht herunter.
   • Nutzen Sie die Funktion „Analyse“.’ Registerkarte, um verschiedene Kriterien anzuzeigen, wie beispielsweise:
     • Durchbiegung
     • Benutzerdefinierte Spannungsgrenze
     • Materialfließgrenze und
     • Materialfestigkeit
   • Verwenden Sie die Funktion „Design“.’ Klicken Sie auf die Registerkarte, um den Strahl sofort mit den spezifischen Code-Anforderungen Ihrer Region zu vergleichen! Das ist äußerst nützlich!
   • Verwenden Sie die Funktion „Optimieren“.’ Klicken Sie auf die Registerkarte, um die von Ihnen gewählte Abschnittsgröße basierend auf den von Ihnen wählbaren Kriterien zu ändern. Das ist sehr praktisch, wenn Sie einen zu großen oder zu kleinen Querschnitt gewählt haben und wir Ihnen bei der Entscheidung helfen solle.
   • Die Ergebnisseite bietet noch mehr Funktionen, wie zum Beispiel den CSV-Export und Handberechnungen.

Eine der leistungsstärksten Funktionen ist die Verwendung als Trägerdurchbiegungsrechner (oder Strahlverschiebungsrechner). Mit diesem Rechner können Sie die berechnete Durchbiegung eines einfach gestützten oder freitragenden Trägers beobachten. Das Programm ist nützlich für die Konstruktion von Holz- oder Stahlträgern wie LVL-Trägern oder I-Trägern, da es die Möglichkeit bietet, Querschnittsformen und Materialien hinzuzufügen. Zur Zeit, Die Funktionalität ist derzeit in SkyCiv Beam verfügbar. SkyCiv Beam bietet viele Funktionen für die Konstruktion von Holz-, Beton- und Stahlträgern.

Ein Träger biegt oder durchbiegt sich unter seinem eigenen Gewicht oder aufgrund von einwirkenden Lasten. Grundsätzlich, Dabei handelt es sich um das Ausmaß der Verschiebung oder Biegung, die ein Balken erfährt, wenn er einer Last ausgesetzt wird. Man kann es sich wie bei einem Sprungbrett vorstellen. Wenn man sich auf das Ende des Sprungbretts stellt, biegt es sich und sinkt nach unten. Das ist Strahlablenkung in Aktion! Das Sprungbrett ist der Balken und Ihr Gewicht ist die Last, die ihn durchbiegt.

Im Ingenieurwesen, Es ist wichtig, die Balkendurchbiegung zu verstehen und zu berechnen, da sie sich auf die Gesamtfestigkeit und Stabilität einer Struktur auswirken kann. Eine zu starke Durchbiegung kann zu einem Versagen führen, Ingenieure müssen Träger entwerfen, die stark genug sind, um der Durchbiegung unter den auftretenden Lasten standzuhalten. Die Durchbiegung von Trägern ist ein wichtiges Kriterium für die Gebrauchstauglichkeit von Bauwerken. Ingenieure berücksichtigen dies bei der Konstruktion. Eine zu große Durchbiegung kann unerwünschte ästhetische Effekte hervorrufen, wie z.B. durchhängende Böden, Risse in den Oberflächen, oder Unbehagen bei den Benutzern. Deshalb, Ingenieure streben danach, die Durchbiegung auf ein akzeptables Maß zu begrenzen. Dadurch wird sichergestellt, dass das Bauwerk zufriedenstellend funktioniert und den Nutzern eine angenehme Umgebung bietet.

Die Berechnung der Durchbiegung eines Trägers mag auf den ersten Blick einschüchternd wirken, Aber es ist eigentlich nicht allzu kompliziert, wenn man es aufschlüsselt. Ingenieure können auch empirische Formeln verwenden, um die Durchbiegung eines Balkens schnell zu berechnen, was wir für das folgende Beispiel verwenden:

Betrachten wir einen einfach gestützten Träger mit einer gleichmäßigen Belastung von w = 10 kN/m über eine Spannweite von L = 10 m, und den folgenden Materialeigenschaften: Elastizitätsmodul, E = 200,000 MPa, und Trägheitsmoment um die y-Achse I = 0.0015 m^4. Die Durchbiegung des Trägers kann mit der Gleichung, entnommen aus SkyCivs Formel für die Trägerdurchbiegung (Beam Deflection Formula) seite.

Als Ingenieur ist es immer wichtig, das Ergebnis zu überprüfen, Geben Sie daher die gleichen Zahlen in den kostenlosen SkyCiv-Rechner für die Durchbiegung von Trägern ein:

Alles! Das Tool kann als Stahlträgerrechner, Holzrechner oder sogar für Betonkonstruktionen verwendet werden. Ändern Sie einfach die Eingabe für das Material entsprechend dem Material, das Sie entwerfen möchten. Zum Beispiel, Der Benutzer würde einen Elastizitätsmodul von etwa eingeben 200,000 MPa (oder 29,000 ksi für imperiale Einheiten). Der Einfachheit halber, Das kostenlose Tool berücksichtigt nur den Elastizitätsmodul der Materialien, In der Vollversion werden jedoch auch die Streckgrenze, die ultimale Festigkeit, Dichte und Poissonzahl.

Der oben genannte Balkenrechner für Reaktionskräfte von SkyCiv ist in der Lage, schnell und einfach die Stützreaktionskräfte Ihrer Ausleger oder einfach unterstützten Balken zu berechnen. Fügen Sie eine Reihe von Kräften sowie verschiedene Auflagerbedingungen und -orte hinzu, um die Auflagerreaktionen zu ermitteln. Wenn Sie mehr über Reaktionen erfahren möchten, finden Sie hier einen detaillierten Leitfaden zu Reaktionskräften.

Reaktionskräfte sind Kräfte, die als Reaktion auf Lasten auftreten. Sie gleichen die einwirkenden Lasten aus und sorgen dafür, dass die Struktur im Gleichgewicht bleibt, .. Reaktionskräfte können als “Stützkräfte” betrachtet werden, die den Kräften entgegenwirken, die von den Lasten auf die Struktur ausgeübt werden. Die Bestimmung der Reaktionskräfte erfolgt anhand der Prinzipien der Statik und der Materialmechanik. Die Reaktionskräfte von Trägern sind in der Regel resultierende Kräfte, die von den gelenkigen, festen oder rollenden Stützen ausgehen. Es empfiehlt sich, die Kräfte in vertikaler und horizontaler Richtung getrennt zu betrachten (.:

• Feste Stützen – haben in der Regel eine Vx, Yy (horizontale, vertikale reaktionen) und Mz (Momentreaktion)
• Verzapfte Stützen – haben in der Regel nur vertikale und horizontale Reaktionskräfte (Vx, Vy)
• Rollenstützen – haben in der Regel nur eine vertikale Reaktionskraft (Vy)

Der Trägerspannweiten-Rechner berechnet die Reaktionen an den Stützen von freitragenden oder einfachen Trägern. Er kann die Reaktionen an den Auflagern berechnen, einschließlich der Biegemomentreaktion und der x- und y-Reaktionskräfte für einen freitragenden Träger. Dies beinhaltet die Berechnung der Reaktionen für einen Ausleger, das hat eine Biegemomentreaktion sowie x,y Reaktionskräfte. Die Reaktionen an den Stützen sind auch für die Berechnung der Gesamtkraft in der Struktur von Bedeutung. Addieren Sie die Werte und berechnen Sie die Gesamtkraft, die auf Ihre Struktur wirkt.

Die Reaktionskräfte auf einen Träger können durch Lösen der folgenden Gleichungen berechnet werden:

∑F_j = 0
(Alle vertikalen Kräfte und vertikalen Lagerreaktionen summieren sich auf 0)

∑M_mit = 0
(Momentenkräfte summieren sich zu 0)

Es ist oft hilfreich, sich ein einfaches Beispiel anzusehen. Ein Träger mit einer Länge von 10m wird von einer gleichmäßigen Last (Kraft pro Längeneinheit) von w = 5 kN/m belastet. Die Stützen befinden sich an den Punkten A und B. Die Reaktionskräfte an den Stützen werden als R_A und R_B bezeichnet.

Um die Reaktionskräfte zu berechnen, Wir können die folgenden Schritte verwenden:

• Zunächst zeichnen wir ein Freikörperdiagramm des Trägers, in dem alle Lasten und Stützen eingezeichnet sind. (siehe oben)
• Anschließend addieren wir die Kräfte in vertikaler Richtung. Bei einem einfach gestützten Träger, ist die einzige vertikale Kraft die Kraft von, Wenn wir die Länge des Trägers (L = 10) , 5*10 = 50 kN. Bitte schreiben Sie eine Gleichung für die vertikalen Kräfte:

∑F_j = 0
= R_Ein + R._B. – wL
= R_Ein + R._B. – 5*10
R._Ein + R._B. = 50 kN

• Verwenden Sie die Summe der Momente, um eine der Reaktionen zu berechnen (normalerweise die linke Seite, in diesem Fall R_A):

∑M_mit = 0
0 = –50 kN (-5 Mio.) + R._B.(-10 Mio.) + R._Ein(0)
R._B. = 25 kN

Deshalb, R._Ein = 25 kN

Natürlich ist dies nur ein einfaches Beispiel. Komplexere Strukturen erfordern zusätzliche Berechnungen, um die Reaktionskräfte zu ermitteln – Dazu haben wir eine ausführlichere Anleitung zur Berechnung der Reaktionskräfte in einem Träger. zusätzlich, In realen Szenarien, kann der Träger auch anderen Lasten und Kräften wie Scherung, Biegemoment, und Durchbiegung ausgesetzt sein, diese müssen bei der Analyse und Konstruktion berücksichtigt werden. Mit dem oben genannten Balkenlastrechner von SkyCiv können Reaktionskräfte für Balken mit einfachen Stützen oder Kragarmstützen berechnet werden. Die Ergebnisse können mit dem oben genannten Rechner überprüft werden:

Ein Biegemomentdiagramm ist eine grafische Darstellung der Biegemomente entlang eines Bauteils, wie zum Beispiel eines Trägers. Das Diagramm zeigt die Werte des Biegemoments entlang der Länge des Trägers.

Das Biegemoment ist ein Maß für die Biegekraft in einem Träger und wird berechnet, indem man die Last mit dem Abstand zur neutralen Achse multipliziert. Die neutrale Achse verläuft durch den Schwerpunkt des Querschnitts – Technisch gesehen gibt es keine Änderung der Faserlänge. Das Biegemoment kann positiv, negativ, oder Null sein, abhängig von der Richtung und Größe der Belastung. Die Richtung der Biegekraft hängt von den Vorzeichenkonventionen ab, Aber standardmäßig zeigt die SkyCiv-Software ein positives Biegemomentdiagramm an, wenn die oberen Fasern des Balkens komprimiert werden.

Ein Biegemomentdiagramm ist ein wichtiges Werkzeug für Ingenieure. Es ermöglicht ihnen, das Verhalten des Trägers unter Belastung zu verstehen und den Träger so zu konstruieren, dass er den Belastungen sicher und effizient standhält. Das Diagramm hilft dabei, die maximalen und minimalen Biegemomente und ihre Positionen zu bestimmen.

Mit dem oben genannten Rechner können Sie schnell und einfach Biegemomentdiagramme erstellen. Innerhalb weniger Minuten, Sie erhalten ordentliche und klare Diagramme, unabhängig von der Komplexität des Trägers. Zur Berechnung eines Biegemomentdiagramms mit dem oben genannten Trägerlastrechner benötigen Sie lediglich, einfach:

• Trägerlänge eingeben
• Stützen hinzufügen (zwei Stützen für einfach gestützt, einzeln Feste Stütze für Ausleger)
• Kräfte anwenden (oder schalten Sie das Eigengewicht ein)
• Laufen Berechnung wodurch das Biegemomentdiagramm des Trägers erzeugt wird:

Für mehr Informationen, Besuchen Sie unsere Dokumentation unter wie man das Biegemoment ermittelt.

Es gibt eine Reihe von Biegemomentformeln, die verwendet werden können, um die maximalen Biegemomentkräfte in einer Reihe von verschiedenen Trägerkonfigurationen schnell und einfach zu berechnen. Es sind auf einer anderen Seite auf unserer Website mit dem Namen verfügbar Biegemomentformel.

Ein Querkraftdiagramm ist ein wichtiges Werkzeug in der Bautechnik, um die Verteilung der Querkraft entlang eines Trägers oder eines anderen Strukturelements darzustellen. Es zeigt grafisch die Position des Trägers auf der horizontalen Achse und die Größe der Querkraft auf der vertikalen Achse. Ingenieure können mithilfe dieses Diagramms die maximale Querkraft und ihren Ort bestimmen, was für die Festlegung der Entwurfsanforderungen für das Element entscheidend ist. Das Verständnis und die Erstellung von Querkraftdiagrammen sind wesentliche Bestandteile des Prozesses der Strukturanalyse.

Hier ist ein Beispiel für eine Scherkraft, die durch eine Punktlast in 7,5 m Höhe verursacht wird, Das Beispiel stammt aus dem obigen Querkraftrechner:

SkyCiv hat einen ausführlichen Artikel über die Berechnung des Querkraftdiagramms in einem Träge .. Kurz gesagt, bewegen Sie sich einfach entlang des Trägers und zeichnen Sie die vertikale Kraft und ihre Änderung entlang des Trägers auf. Im Allgemeinen müssen zuerst die Reaktionskräfte berechnet werden (wie im obigen Abschnitt gezeigt) bevor das Querkraftdiagramm gezeichnet werden kann. Die Richtung der Querkraft ist mit Hilfe der Vorzeichenkonvention zu bestimmen, Bei einer positiven Querkraft wird angenommen, dass sie den Trägerabschnitt gegen den Uhrzeigersinn dreht, während bei einer negativen Querkraft angenommen wird, dass sie den Trägerabschnitt im Uhrzeigersinn dreht. Die wichtigste Formel zur Berechnung der Querkraft ist die folgende Gleichung:

∑Fy = 0

Die Vollversion des obigen Scher- und Momentendiagrammrechners zeigt den Prozess automatisch Schritt für Schritt, mit einem interaktiven manuellen Berechnungsmodul. Hier ist ein Beispiel für einen Schnitt, der unmittelbar nach der ersten Stützung durchgeführt wurde (mit einer Auftriebskraft von 0.25 kip):

Betrachtet man die Summe der Kräfte in Y, so ergibt sich eine positive Querkraft im Träger. Diese würde bis zur Punktlast, die bei 7,5 m entlang des Trägers wirkt, konstant bleiben. Nach dieser Punktlast, Sie werden das sehen, wenn Sie die Kräfte summieren, eine negative Querkraft:

Dies plotten, wir können das vollständige Querkraftdiagramm erhalten:

Der obige Biegemoment-Querkraft-Rechner für Stahlträger ist ein vielseitiges Werkzeug für den konstruktiven Ingenieurbau, mit dem das Biegemoment in einem Aluminium-, Holz- oder Stahlträger berechnet werden kann. Er kann auch als Tragfähigkeitsrechner für Träger verwendet werden, indem er als Biegespannungsrechner oder als Schubspannungsrechner eingesetzt wird. Es können bis zu 2 verschiedene Einzellasten, 2 verteilte Lasten und 2 Momente. Die verteilten Lasten können als gleichmäßig verteilte Lasten (UDL), dreiecksverteilte Lasten oder trapezverteilte Lasten angeordnet werden. Alle Lasten und Momente können sowohl nach oben als auch nach unten gerichtet sein, so dass die meisten in der Praxis vorkommenden Situationen bei der Trägerbemessung abgedeckt werden. Die Berechnung des Biegemoments und der Querkraft kann bis zu 10 Sekunden dauern. Bitte beachten Sie, dass Sie auf eine neue Seite mit den Reaktionen, dem Querkraftdiagramm und dem Biegemomentdiagramm des Trägers weitergeleitet werden.

Der obige Rechner ist in der Lage, eine Vielzahl von Trägertypen zu analysieren – einschließlich I-Träger, Kanäle, Hohlprofile und sogar kundenspezifische Formen. So, obwohl er oft als I-Träger-Rechner bezeichnet wird, ist er viel mehr als das!

Erstellen Sie Ihre eigenen Formen in unserem Querschnittsgenerator, oder laden Sie aus gängigen Bibliotheken wie AISC, AISI, Australisches Stahldesign, europäischen und kanadischen Bibliotheken, um nur einige zu nennen. Das Profil wird sofort geladen, Und Benutzer können sogar die leistungsstarke Suchfunktion nutzen, um Ihnen dabei zu helfen, das Gesuchte zu finden.

SkyCiv bietet eine breite Palette an Cloud-Strukturanalyse- und Entwurfssoftware für Ingenieure. Als ein sich ständig weiterentwickelndes Technologieunternehmen sind wir bestrebt, Wir sind bestrebt, bestehende Arbeitsabläufe zu erneuern und zu hinterfragen, um Ingenieuren bei ihren Arbeitsabläufen und Konstruktionen Zeit zu sparen.