Бесплатный онлайн калькулятор луча

Добро пожаловать в калькулятор балок, наша бесплатная версия SkyCiv Программное обеспечение для анализа пучка! Наш калькулятор вычисляет реакции, диаграммы силы сдвига (SFD), диаграммы изгибающих моментов (BMD), отклонение, и напряжение консольной балки или свободно опертой балки. Инструмент SkyCiv Beam направляет пользователей по профессиональному рабочему процессу расчета луча., кульминацией чего является возможность просматривать и определять, соответствуют ли они кодам дизайна вашего региона..

Посмотрите видеоурок ниже, чтобы начать работу с нашим калькулятором..

Использование калькулятора, просто следуйте этим шагам:

1. Введите длину луча, используя меню «Луч»..
2. Используйте меню «Поддержки», чтобы применить тип поддержки в любом месте вдоль вашей балки.. Доступные типы поддержки включают:
   • Поддержка контактов
   • Роликовая опора
   • Фиксированная поддержка
   • Пружинная поддержка
3. Используйте меню «Сечение», чтобы применить пользовательский момент инерции. (Из) или модуль Юнга (Е) стоимость. альтернативно, мы также включили кнопку для использования инструмента «Создание разделов» SkyCiv.:
   • Откроется новое меню с нашим полностью интегрированным конструктором разделов., позволяя 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 фигур».. Узнать больше о SkyCiv Раздел Строитель.
4. После выбора раздела, у вас есть возможность добавить любые шарниры вдоль пролета балки в меню «Шарнир».
5. Теперь ваш луч настроен! Теперь мы можем приложить нагрузки, которым вы хотите оценить сопротивление балки.. Используйте «Точечные нагрузки», «Моменты», или меню «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 нагрузки..
6. Причина добавления загружений теперь становится очевидной на последнем шаге.. Откройте меню «Сочетания нагрузок», чтобы применить различные коэффициенты для каждого загружения..
   • альтернативно, используйте нашу функцию «Импорт из проектного кода», чтобы автоматически назначать созданные вами нагрузки конкретным сочетаниям нагрузок, предписанным проектным кодом вашего региона.!
7. Последняя нагрузка, которую следует учитывать, — это 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., материал, и форма сечения.
8. Теперь, когда наша балка и нагрузки назначены, давайте решим! 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 отформатированном отчете в формате PDF..
• Используйте вкладку «Анализ» для просмотра различных критериев., Такие как:
  • прогиб
  • Пользовательский предел нагрузки
  • Материальная доходность
  • Прочность материала
• 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 определиться..
• На странице результатов есть еще больше функций, включая экспорт CSV и ручные расчеты.

Одна из самых мощных функций использует его в качестве калькулятора отклонения луча (или калькулятор смещения луча). Это может быть использовано для наблюдения расчетного отклонения балки с простой опорой или балки кантилевера. Возможность добавлять формы и материалы раздела, это делает его полезным в качестве калькулятора деревянных или стальных балок для проектирования балок lvl или i-beam.. На данный момент, эта функция доступна в SkyCiv Beam, который имеет гораздо больше функций для древесины., конструкция из бетона и стальных балок.

Прогиб балки - это когда балка изгибается или прогибается под собственным весом или из-за приложенных нагрузок.. По сути, это величина смещения или изгиба, которую испытывает балка под действием нагрузки.. Думайте об этом как о трамплин. Когда вы стоите на конце трамплина, он изгибается и опускается вниз. Это отклонение луча в действии! Трамплин — это балка, а ваш вес — это нагрузка, из-за которой он изгибается..

В машиностроении, важно понимать и рассчитывать отклонение балки, поскольку оно может повлиять на общую прочность и устойчивость конструкции.. Слишком большое отклонение может привести к отказу, поэтому инженерам необходимо спроектировать балки, которые будут достаточно прочными, чтобы противостоять прогибу под нагрузками, которые они будут испытывать.. Прогиб балки — один из критериев эксплуатационной надежности, который учитывают инженеры при проектировании конструкций.. Это связано с тем, что чрезмерное отклонение может привести к нежелательным эстетическим эффектам., например провисшие полы, растрескивание отделки, или дискомфорт для пользователей. Следовательно, инженеры стремятся ограничить отклонение до приемлемого уровня, чтобы конструкция работала удовлетворительно и обеспечивала комфортные условия для пользователей..

Поначалу расчет отклонения луча может показаться пугающим., но на самом деле это не так уж сложно, когда вы разбиваете его. Инженеры также могут использовать эмпирическую формулу для быстрого расчета отклонения балки, что мы и будем использовать в приведенном ниже примере.:

Рассмотрим простую опорную балку с пролетом равномерной нагрузки w = 10 кН/м на пролете L = 10 м, и следующие свойства материала: Модуль для младших, E = 200,000 МПа, а момент инерции относительно оси y равен I = 0.0015 м^4. Прогиб балки можно рассчитать по уравнению, планка или дополнительный элемент, соединяющий два элемента Формула отклонения луча страница.

Инженеру всегда важно проверить свой результат, поэтому давайте подставим те же числа в калькулятор отклонения свободного луча SkyCiv.:

Быстрый ответ - что угодно! Вышеупомянутый инструмент можно использовать в качестве калькулятора стальной балки., калькулятор древесины или даже используется для бетонных конструкций. Вход для материала можно изменить, чтобы он соответствовал любому материалу, который вы хотите спроектировать.. Например, пользователь введет модуль Юнга около 200,000 МПа (или 29,000 ksi для имперских единиц). Для простоты, бесплатный инструмент берет только модуль Юнга материалов, однако наша полная версия также будет учитывать доходность / предельную силу., Плотность и коэффициент Пуассона.

Вышеупомянутый калькулятор сил реакции SkyCiv позволяет быстро и легко рассчитать опорные силы реакции ваших консольных или просто поддерживаемых балок.. Добавьте несколько сил и различные условия и места поддержки, чтобы получить реакции на опорах.. Хотите узнать больше о реакциях, читайте подробное руководство по силам реакции.

Силы реакции - это поддерживающие силы, возникающие в ответ на приложенные нагрузки.. Это силы, которые уравновешивают приложенные нагрузки., обеспечение того, чтобы конструкция оставалась в равновесии и статике, которые являются критическими структурными инженерными условиями. Силы реакции можно рассматривать как "силы поддержки" которые противодействуют силам, оказываемым нагрузками на конструкцию. Их можно определить, используя принципы статики и механики материалов.. По силам реакции балки, обычно это результирующие силы от закрепленного, стационарные или роликовые опоры. Они обычно состоят из следующих сил реакции (если силы приложены в вертикальном и горизонтальном направлениях:

• Фиксированные опоры - обычно имеют Vx, ГГ (горизонтальный, вертикальные реакции) и Мз (момент реакции)
• Закрепленные опоры - обычно имеют только вертикальные и горизонтальные силы реакции (Vx, Vy)
• Роликовые опоры - обычно будет иметь только вертикальную силу реакции (Vy)

Калькулятор пролета луча легко рассчитает реакции на опорах. Умеет рассчитывать реакции на опорах для консольных или простых балок.. Это включает в себя расчет реакций для балки кантилевера, который имеет реакцию изгибающего момента, а также х,у сил реакции. Реакции на опорах также полезны при расчете всей силы в конструкции.. Просто сложите эти значения вместе, и вы можете рассчитать общее количество силы, приложенной к вашей конструкции.

Силы реакции на балку можно рассчитать, решив следующие уравнения равновесия:

∑F_и знак равно 0
(Сумма всех вертикальных сил и вертикальных опорных реакций равна 0)

∑М_{с участием} знак равно 0
(Сумма моментных сил равна 0)

Часто бывает полезно посмотреть на простой пример. Рассмотрим свободно опертую балку длиной L = 10 м с равномерной нагрузкой. (усилие на единицу длины) из ш = 5 кН/м, действующие на него. Опоры расположены в точках А и В. Силы реакции на опорах обозначаются как R_A и R_B..

Для расчета сил реакции, мы можем использовать следующие шаги:

• Нарисуйте диаграмму свободного тела балки, показаны все нагрузки и опоры. (см. выше)
• Суммируйте силы в вертикальном направлении. В свободно опертой балке, единственная вертикальная сила - это сила 5 кН/м, что при умножении на длину члена (L = 10) мы получили 5*10 знак равно 50 кН. Напишите уравнение для вертикальных сил:

∑F_и знак равно 0
= Р_А + р_В - wL
= Р_А + р_В - 5*10
р_А + р_В знак равно 50 кН

• Используйте сумму моментов для расчета одной из реакций (обычно левая сторона, в данном случае R_A):

∑М_{с участием} знак равно 0
0 знак равно -50 кН (-5м) + р_В(-10м) + р_А(0)
р_В = 25кН

Следовательно, р_А = 25кН

Очевидно, что это всего лишь простой пример, а более сложные конструкции потребуют дополнительных расчетов для определения сил реакции. - для этого у нас есть более подробный учебник по как рассчитать силы реакции в балке. Дополнительно, в реальных сценариях, балка может также испытывать другие нагрузки и силы, такие как сдвиг, изгибающий момент, и отклонение, которые необходимо учитывать при анализе и проектировании. Приведенный выше калькулятор нагрузки на балку SkyCiv можно использовать для расчета сил реакции для балок с простыми опорами или консольными опорами.. Таким образом, мы можем проверить результаты, используя приведенный выше калькулятор.:

Диаграмма изгибающего момента представляет собой графическое представление сил изгибающего момента вдоль элемента конструкции., например, луч. На диаграмме приведены значения изгибающего момента по длине балки.

Изгибающий момент является мерой изгибающей силы в балке и рассчитывается путем умножения нагрузки на расстояние от нейтральной оси.. Нейтральная ось — это воображаемая линия, пересекающая центр тяжести поперечного сечения. - технически там, где нет изменения длины волокон. Изгибающий момент может быть положительным, отрицательный, или ноль в зависимости от направления и величины нагрузки. Направление изгибающей силы зависит от соглашения о подписании, но по умолчанию программное обеспечение SkyCiv покажет диаграмму положительного изгибающего момента, когда верхние волокна балки сжаты..

Диаграмма изгибающего момента является важным инструментом для инженеров, поскольку она позволяет им понять поведение балки под нагрузкой и спроектировать балку так, чтобы она выдерживала нагрузки безопасно и эффективно.. Диаграмму можно использовать для определения максимального и минимального изгибающих моментов и их расположения..

Диаграммы изгибающих моментов можно быстро и легко построить с помощью приведенного выше калькулятора.. В течение нескольких минут, у вас будут четкие и понятные схемы, каким бы сложным ни был луч. Чтобы рассчитать диаграмму изгибающего момента, используя приведенную выше калькулятор нагрузки на балку, просто:

• Введите длину луча
• Добавить опоры (две опоры для просто поддерживаемых, одинарная Фиксированная опора для консоли)
• Применить силы (или включите собственный вес)
• Бегать Рассчитать который создаст диаграмму изгибающего момента балки:

Чтобы получить больше информации, посетите нашу документацию на как найти изгибающий момент.

Существует ряд формул для изгибающего момента, которые можно использовать для быстрого и простого расчета максимальных сил изгибающего момента в различных конфигурациях балки.. Они доступны на другой странице нашего сайта под названием Формула изгибающего момента.

Диаграмма поперечной силы является ценным инструментом, используемым в проектировании конструкций для представления распределения поперечной силы вдоль балки или любого другого элемента конструкции.. Это графическое представление с положением балки, нанесенным по горизонтальной оси, и величиной поперечной силы, нанесенной по вертикальной оси.. Эта диаграмма помогает инженерам определить максимальное усилие сдвига и его местоположение., которые имеют решающее значение при определении требований к конструкции элемента. Понимание и построение диаграмм поперечной силы является неотъемлемой частью процесса структурного анализа..

Вот пример поперечной силы, вызванной точечной нагрузкой на высоте 7,5 м., взято из приведенного выше калькулятора поперечной силы:

SkyCiv имеет обширную статью о как рассчитать диаграмму поперечной силы в луче. Коротко, вы бы просто двигались вдоль балки, рисуя вертикальную силу и то, как она изменяется вдоль стержня. Как правило, вам нужно будет начать с расчета сил реакции. (показано в сегменте выше) перед построением диаграммы поперечной силы. Используйте правило знаков, чтобы определить направление поперечной силы., где предполагается, что положительная поперечная сила вращает секцию балки против часовой стрелки, а отрицательная поперечная сила вращает секцию балки по часовой стрелке.. Основная формула или уравнение, которое мы используем при расчете поперечной силы, представляет собой следующее уравнение равновесия:

∑Fу = 0

Полная версия приведенного выше калькулятора диаграммы сдвига и момента автоматически покажет вам процесс шаг за шагом., с интерактивным модулем ручного расчета. Вот пример разреза, сделанного сразу после первой опоры. (которая имеет восходящую силу 0.25 кип ):

Взяв сумму сил в Y, мы можем видеть, что в балке будет положительная поперечная сила. Это останется постоянным, до точечной нагрузки, действующей на расстоянии 7,5 м вдоль балки. После этого момента нагрузки, вы увидите это, суммируя силы, сила сдвига становится отрицательной:

Построение этого, мы можем получить полную диаграмму поперечной силы:

Вышеуказанный калькулятор балок со стальной балкой - это универсальный инструмент для расчета конструкций, используемый для расчета изгибающего момента в алюминии., деревянная или стальная балка. Его также можно использовать в качестве калькулятора грузоподъемности балки, используя его в качестве калькулятора напряжения изгиба или напряжения сдвига. Может вместить до 2 различные сосредоточенные точечные нагрузки, 2 распределенные нагрузки и 2 моменты. Распределенные нагрузки могут быть расположены так, чтобы они были равномерно распределенными нагрузками. (UDL), треугольные распределенные нагрузки или трапециевидные распределенные нагрузки. Все нагрузки и моменты могут иметь как восходящее, так и нисходящее направление по величине., которые должны быть в состоянии учитывать наиболее распространенные ситуации анализа пучка. Расчет изгибающего момента и силы сдвига может занять до 10 секунд, чтобы появиться и, пожалуйста, обратите внимание, что вы будете перенаправлены на новую страницу с реакциями, Диаграмма силы сдвига и диаграмма изгибающего момента балки.

Приведенный выше калькулятор способен анализировать ряд типов лучей. - в том числе я балки, каналы, полые прямоугольные и даже нестандартные формы. Так, хотя многие называют его i-лучевым калькулятором, это намного больше!

Создавайте собственные формы в нашем конструкторе разделов, или загрузить из общих библиотек, таких как AISC, AISI, Австралийский стальной дизайн, Европейские и канадские библиотеки, и это лишь некоторые из них.. Загрузка раздела происходит мгновенно, и пользователи могут даже максимально использовать мощные функции поиска, чтобы помочь вам найти то, что вы ищете.

SkyCiv предлагает широкий спектр программного обеспечения для анализа и проектирования облачных вычислений для инженеров. Как постоянно развивающаяся технологическая компания, мы стремимся к инновациям и стимулированию существующих рабочих процессов, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.