Gratis Balk Calculator

Om de calculator te gebruiken, volg gewoon deze stappen:

1. Voer uw balklengte in met behulp van 'Beam'’ menu.
2. Gebruik de ‘Ondersteuningen’ menu om uw ondersteuningstype op elke locatie langs uw balk toe te passen. Beschikbare steuntype zijn:
   • Pinstuin
   • Rollersteun
   • Vaste steun
   • Veersteun
3. Gebruik de ‘Sectie’ menu om een ​​aangepast traagheidsmoment toe te passen (Van) of Young's Modulus (E) toe te passen. Alternatief, we hebben ook een knop toegevoegd om de Section Builder Tool van SkyCiv te gebruiken:
   • Dit opent een nieuw menu met onze volledig geïntegreerde Sectiebouwer, waardoor u toegang krijgt tot vooraf ingestelde databasevormen die we van over de hele wereld hebben opgenomen. Sectiebouwer stelt je ook in staat om eenvoudig aangepaste vormen te maken en op te slaan met behulp van de Sjablonenoptie. Lees meer over SkyCiv Sectiebouwer.
4. Na het selecteren van je sectie, u heeft de mogelijkheid om eventuele scharnieren langs de liggeroverspanning toe te voegen onder het kopje ‘Scharnier’’ menu.
5. Je balk is nu ingesteld! Nu kunnen we de belastingen toepassen waartegen u de weerstand van de balk wilt beoordelen. Gebruik de ‘Puntbelastingen’, ‘Momenten’, of ‘Verdeelde ladingen’ menu's om een ​​of meer van deze belastingssoorten op uw gemaakte staaf toe te passen. We raden ook sterk aan om de verschillende belastinggevallen voor elke belasting te specificeren. U kunt dit doen met behulp van het ‘Belastinggeval’’ vervolgkeuzemenu voordat u elke respectieve lading toevoegt.
6. Het belang van belastinggevallen wordt duidelijk in de laatste stap. Open de ‘Laadcombinaties’’ menu om verschillende factoren toe te passen voor elk belastinggeval.
   • Alternatief, gebruik onze ‘Importeren uit ontwerpcode’’ functie om de door u gemaakte belastingen automatisch toe te wijzen aan de specifieke belastingscombinaties die zijn voorgeschreven door de ontwerpcode van uw regio!
7. Een laatste belasting om te overwegen is eigen gewicht. Gebruik het ‘Zelfgewicht’’ schakelknop rechtsboven op de rekenmachine om de overweging van het eigen gewicht in of uit te schakelen. We berekenen het eigen gewicht automatisch op basis van je gekozen balklengte, materiaal, en sectievorm.
8. Nu onze balk en belastingen zijn toegewezen, laten we het oplossen! Klik op het groene ‘Oplossen’’ knop rechtsboven op de rekenmachine. U wordt begroet met een supereenvoudig te gebruiken resultatenpagina die de volgende functionaliteit bevat:
   • Bekijk:
     • Reacties
     • Buigmomentdiagram
     • Dwarskracht diagram
     • Doorbuiging en overspanning berekening
     • Spanning berekening
     • Sectie-eigenschappen
     • 3D Render
   • Download een aangepaste selectie van de bovenstaande resultaten in een geformatteerd PDF-rapport.
   • Gebruik de ‘Analyse’ tabblad om verschillende criteria te bekijken, zoals:
     • Doorbuiging
     • Aangepaste spanningslimiet
     • Materiaalopbrengst
     • Materiaalsterkte
   • Gebruik het ‘Ontwerp’ tabblad om de straal direct te controleren aan de hand van de specifieke codevereisten van uw regio! Dit is enorm handig!
   • Gebruik de optie ‘Optimaliseren’ tabblad om de door u gekozen sectiegrootte te wijzigen op basis van de criteria die u kunt kiezen. Dit is zo handig als je een sectiegrootte hebt gekozen die te groot of te klein is en je wilt dat wij je helpen beslissen.
   • Er is nog meer functionaliteit op de resultatenpagina, inclusief CSV-export en handberekeningen.

Een van de krachtigste functies is het gebruik als een doorbuigingcalculator voor balken (of balkverplaatsingscalculator). Dit kan worden gebruikt om de berekende doorbuiging van een eenvoudig ondersteunde balk of van een vrijdragende balk te observeren. Door sectievormen en materialen toe te voegen, is dit ook nuttig als hout- of stalen balk calculator voor LVL-balk of I-balk ontwerp. Voor nu, is deze functionaliteit beschikbaar in SkyCiv Beam, dat veel meer functionaliteit biedt voor hout-, beton- en staalbalkontwerpen.

Balk doorbuiging is wanneer een balk buigt of doorzakt onder zijn eigen gewicht of door aangebrachte belastingen. Eigenlijk, het is de hoeveelheid verplaatsing of buiging die een balk ondervindt wanneer deze wordt blootgesteld aan een belasting. Denk aan een duikplank. Wanneer je aan het einde van de duikplank staat, buigt deze en zakt naar beneden. Dat is straalafbuiging in actie! De duikplank is de balk en jouw gewicht is de last die ervoor zorgt dat hij buigt.

In de techniek, het is belangrijk om de doorbuiging van de straal te begrijpen en te berekenen, omdat deze de algehele sterkte en stabiliteit van een constructie kan beïnvloeden. Te veel doorbuiging kan leiden tot falen, dus ingenieurs moeten balken ontwerpen die sterk genoeg zijn om doorbuiging te weerstaan onder de belastingen die ze zullen ervaren. Balk doorbuiging is een van de gebruikscriteria die ingenieurs overwegen bij het ontwerpen van constructies. Dit komt omdat overmatige doorbuiging ongewenste esthetische effecten kan veroorzaken, zoals doorzakkende vloeren, cheuren in afwerkingen, of ongemak voor de gebruikers. Daarom, streven ingenieurs ernaar om doorbuiging te beperken tot acceptabele niveaus zodat de constructie naar tevredenheid presteert en een comfortabele omgeving biedt voor de gebruikers.

Het berekenen van balk doorbuiging kan in eerste instantie intimiderend lijken, maar het is eigenlijk niet zo ingewikkeld als je het opsplitst. Ingenieurs kunnen ook een empirische formule gebruiken om snel de doorbuiging van een straal te berekenen, wat we zullen gebruiken voor het onderstaande voorbeeld:

Laten we een eenvoudig ondersteunde balk overwegen met een belasting van w = 10 kN/m over een overspanning van L = 10m, en de volgende materiaaleigenschappen: Young's modulus, E = 200,000 MPa, en het traagheidsmoment om de y-as is I = 0.0015 m^4. De doorbuiging van de balk kan worden berekend met behulp van de vergelijking, afkomstig van SkyCiv's Balk Doorbuigingsformule pagina.

Het is altijd belangrijk voor een ingenieur om je resultaat te verifiëren, dus laten we dezelfde getallen invoeren in de gratis balk doorbuiging calculator van SkyCiv:

Het korte antwoord is alles! De bovenstaande tool kan worden gebruikt als een staalbalk calculator, een hout calculator of zelfs voor betonconstructies. De invoer voor materiaal kan worden gewijzigd om elk gewenst materiaal te ontwerpen. Bijvoorbeeld, de gebruiker zou een Young's Modulus van ongeveer invoeren 200,000 MPa (of 29,000 ksi voor imperiale eenheden). Voor eenvoud, de gratis tool gebruikt alleen de materialen Young's Modulus, maar onze volledige versie neemt ook de vloeigrens/ultimatieve sterkte, Dichtheid en Poisson-ratio.

SkyCiv's bovenstaande reactiekrachten-balkcalculator is in staat om snel en eenvoudig de ondersteunende reactiekrachten van uw cantilever of eenvoudig ondersteunde balken te berekenen. Voeg een aantal krachten en verschillende steunvoorwaarden en locaties toe om de reacties bij steunen te krijgen. Wil je meer leren over reacties, lees verder voor een gedetailleerde gids over reactiekrachten.

Reactiekrachten zijn de ondersteunende krachten die bestaan als reactie op aangebrachte belastingen. Het zijn de krachten die de aangebrachte belastingen in evenwicht brengen, waardoor de constructie in evenwicht en statisch blijft, wat cruciale structurele engineering condities zijn. Reactiekrachten kunnen worden gezien als de “ondersteuningskrachten” die de krachten tegengaan die door de belastingen op de constructie worden uitgeoefend. Ze kunnen worden bepaald met behulp van de principes van statica en materiaalkunde. In termen van balk reactiekrachten, zijn dit meestal de resulterende krachten van de vaste, vaste of rollende steunen. e bestaan meestal uit de volgende reactiekrachten (rvan uitgaande dat krachten in verticale en horizontale richtingen worden aangebracht):

• Vaste steunen – hebben meestal een Vx, Yy (horizontale, verticale reacties) en Mz (momentreactie)
• Pinstuin – hebben meestal alleen verticale en horizontale reactiekrachten (Vx, Jij)
• Rollersteun – hebben typisch alleen een verticale reactiekracht (Jij)

De balk overspannings calculator zal eenvoudig de reacties bij steunen berekenen. Het is in staat om de reacties bij steunen te berekenen voor vrijdragende of eenvoudige balken. Dit omvat het berekenen van de reacties voor een vrijdragende balk, die een buigmomentreactie heeft evenals x,y reactiekrachten. De reacties bij steunen zijn ook nuttig bij het berekenen van de totale kracht in de constructie. Voeg deze waarden eenvoudig samen, en je kunt de totale hoeveelheid kracht berekenen die op je constructie wordt uitgeoefend.

Reactiekrachten op een balk kunnen worden berekend door de volgende evenwichtsvergelijkingen op te lossen:

∑F_j = 0
(Alle verticale krachten en verticale steunreacties tellen op tot 0)

∑M_z = 0
(Momentkrachten tellen op tot 0)

Het is vaak nuttig om naar een eenvoudig voorbeeld te kijken. Overweeg een eenvoudig ondersteunde balk van lengte L = 10m met een gelijkmatig verdeelde belasting (kracht per lengte-eenheid) van w = 5 die erop werkt. De steunen bevinden zich op punten A en B. De reactiekrachten bij de steunen worden aangeduid als R_A en R_B.

Om de reactiekrachten te berekenen, kunnen we de volgende stappen gebruiken:

• Teken een vrijlichaamsdiagram van de balk, waarop alle belastingen en de steunen. (staan afgebeeld)
• Som de krachten in verticale richting op. In een eenvoudig ondersteunde balk, is de enige verticale kracht de kracht van 5kN/m, die wanneer vermenigvuldigd met de lengte van het element (L = 10) we krijgen 5*10 = 50 kN. Schrijf een vergelijking voor de verticale krachten:

∑F_j = 0
= R_A + R_B – wL
= R_A + R_B – 5*10
R_A + R_B = 50 kN

• Gebruik de som van momenten om een van de reacties te berekenen (meestal de linkerkant, in dit geval R_A):

∑M_z = 0
0 = –50 kN (-5m) + R_B(-10m) + R_A(0)
R_B = 25kN

Daarom, R_A = 25kN

Dit is natuurlijk slechts een eenvoudig voorbeeld en complexere structuren vereisen aanvullende berekeningen om de reactiekrachten te bepalen – hiervoor hebben we een meer gedetailleerde tutorial over hoe reactiekrachten in een balk te berekenen. Bovendien, kan de balk in realistische scenario's, ook andere belastingen en krachten ervaren zoals dwarskracht, buigmoment, en doorbuiging, die moeten worden meegenomen in de analyse en het ontwerp. De bovenstaande balkbelastingcalculator van SkyCiv kan worden gebruikt om reactiekrachten te berekenen voor balken met eenvoudige steunen of vrijdragende steunen. We kunnen de resultaten dus verifiëren met behulp van de bovenstaande calculator:

Een buigmomentdiagram is een grafische weergave van de buigmomentkrachten langs een structureel element, zoals een balk. Het diagram toont de waarden van het buigmoment langs de lengte van de balk.

Het buigmoment is een maatstaf voor de buigkracht in een balk en wordt berekend door de belasting te vermenigvuldigen met de afstand vanaf de neutrale as. De neutrale as is een denkbeeldige lijn die de zwaartepunt van de dwarsdoorsnede doorsnijdt – technisch gezien waar er geen verandering is in de lengte van de vezels. Het buigmoment kan positief, negatief, of nul zijn, afhankelijk van de richting en de grootte van de belasting. De richting van de buigkracht hangt af van de tekenconventies, maar standaard toont de SkyCiv-software een positief buigmomentdiagram wanneer de bovenste vezels van de straal worden samengedrukt.

Een buigmomentdiagram is een belangrijk hulpmiddel voor ingenieurs omdat het hen in staat stelt het gedrag van de balk onder belasting te begrijpen en de balk te ontwerpen om de belastingen veilig en efficiënt te weerstaan. Het diagram kan worden gebruikt om de maximale en minimale buigmomenten en hun locaties te bepalen.

Buigmomentdiagrammen kunnen snel en eenvoudig worden gegenereerd met behulp van de bovenstaande calculator. Binnen enkele minuten, je beschikt over nette en duidelijke diagrammen, ongeacht hoe complex de balk is. Om een buigmomentdiagram te berekenen met behulp van de bovenstaande balk belasting calculator, eenvoudig:

• Voer de lengte van de balk in
• Voeg steunen toe (twee steunen voor eenvoudig ondersteund, enkele vaste steun voor vrijdragend)
• Pas krachten toe (of schakel Eigen Gewicht in)
• Klik op Bereken dit zal het buigmomentdiagram van de balk genereren:

Voor meer informatie, bezoek onze documentatie over hoe je buigmomenten kunt vinden.

Er zijn een aantal buigmoment formules die kunnen worden gebruikt om snel en eenvoudig de maximale buigmomentkrachten in een reeks van verschillende balkopstellingen te berekenen. Deze zijn beschikbaar op een andere pagina op onze website genaamd Buigmomentformule.

Een dwarskracht diagram is een waardevol hulpmiddel in de bouwkunde om de verdeling van dwarskracht langs een balk of een ander structureel element weer te geven. Het is een grafische weergave waarbij de positie van de balk wordt uitgezet langs de horizontale as en de grootte van de dwarskracht langs de verticale as. Dit diagram helpt ingenieurs om de maximale dwarskracht en de locatie ervan te bepalen, wat cruciaal is om de ontwerpvereisten voor het element te bepalen. Het begrijpen en opstellen van dwarskracht diagrammen is een essentieel onderdeel van het structurele analyseproces.

Hier is een voorbeeld van een schuifkracht veroorzaakt door een puntbelasting op 7,5 m, genomen uit de bovenstaande dwarskracht calculator:

SkyCiv heeft een uitgebreid artikel over hoe je het dwarskracht diagram te berekenen in een balk. Kort gezegd, je zou eenvoudig langs de balk gaan en de verticale kracht plotten en hoe deze verandert langs het element. Meestal moet je beginnen met het berekenen van de reactiekrachten (getoond in het bovenstaande segment) voordat je het dwarskracht diagram plot. Gebruik de tekenconventie om de richting van de dwarskracht te bepalen, waarbij positieve dwarskracht wordt aangenomen om de balksectie tegen de klok in te laten draaien, terwijl negatieve dwarskracht wordt aangenomen om de balksectie met de klok mee te laten draaien. De belangrijkste formule of vergelijking die we gebruiken bij het berekenen van dwarskracht is de volgende evenwichtsvergelijking:

∑Fy = 0

De volledige versie van de bovenstaande dwarskracht en moment diagram calculator zal je stap voor stap het proces laten zien, met interactieve handberekeningen module. Hier is een voorbeeld van een snede gemaakt vlak na de eerste steun (die een opwaartse kracht van 0.25 kip):

Door de som van krachten in Y te nemen, kunnen we zien dat er een positieve dwarskracht in de balk zou zijn. Dit blijft constant, tot de puntbelasting die op 7,5m langs de balk werkt. Na die puntbelasting, dat zie je door de krachten bij elkaar op te tellen, de dwarskracht uiteindelijk negatief wordt:

Door dit te plotten, kunnen we het volledige dwarskracht diagram krijgen:

De bovenstaande staal balk overspanning calculator is een veelzijdig structureel engineering hulpmiddel dat wordt gebruikt om het buigmoment in een aluminium, hout of staal balk te berekenen. Het kan ook worden gebruikt als een balk belasting capaciteit calculator door het te gebruiken als een buigspanning of dwarskracht calculator. Het kan tot 2 2 verschillende geconcentreerde puntbelastingen, 2 2 verdeelde belastingen en 2 momenten aan. De verdeelde belastingen kunnen zo worden gerangschikt dat ze gelijkmatig verdeelde belastingen (UDL), driehoekig verdeelde belastingen of trapeziumvormige verdeelde belastingen zijn. Alle belastingen en momenten kunnen zowel opwaartse als neerwaartse richting hebben, wat zou moeten kunnen voorzien in de meeste veelvoorkomende balkanalyse situaties. Buigmoment en dwarskracht berekeningen kunnen tot 10 seconden duren voordat ze verschijnen, en let op dat je wordt doorgestuurd naar een nieuwe pagina met de reacties, dwarskracht diagram en buigmoment diagram van de balk.

De bovenstaande calculator is in staat om een reeks van balktypes te analyseren – inclusief i balken, kanalen, holle rechthoekige en zelfs aangepaste vormen. Dus, hoewel velen het een i balk calculator noemen, is het zoveel meer!

Bouw aangepaste vormen in onze sectiebouwer, of laad uit veelvoorkomende bibliotheken zoals AISC, AISI, Australisch staalontwerp, Europese en Canadese bibliotheken om er maar een paar te noemen. Het laden van een sectie is direct, en gebruikers kunnen zelfs het maximale uit de krachtige zoekfunctionaliteit halen om u te helpen vinden wat u zoekt.

SkyCiv biedt een breed scala aan Cloud Structurele Analyse en Ontwerp Software voor ingenieurs. Als een voortdurend evoluerend technologiebedrijf, we streven ernaar bestaande workflows te innoveren en uit te dagen om engineers tijd te besparen bij hun werkprocessen en ontwerpen.