Калькуляторы расчёта нагрузки и прочности

Проверьте балку на прогиб и прочность, рассчитайте сварные швы и допуски. Инженерные калькуляторы для конструкторов — бесплатно, без регистрации.

Калькуляторы по теме

Откройте нужный расчёт — все инструменты бесплатны и работают без регистрации.

→Калькулятор нагрузки на балкуОпределите прогиб, напряжение и момент сопротивления балки по нагрузке, длине и типу профиля. Для строителей и инженеров. Бесплатно, без регистрации, результат сразу.→Калькулятор сварных швовОпределите прочность стыковых и угловых сварных швов, катет и расчётное усилие. Калькулятор для сварщиков, инженеров и конструкторов. Бесплатно, без регистрации.→Калькулятор позиционных допусковОпределите позиционный допуск и предельные отклонения для отверстий и валов по ГОСТ. Калькулятор для конструкторов и технологов. Бесплатно, без регистрации, результат сразу.→Калькулятор веса стальной плитыРассчитайте массу стального листа или плиты по размерам, толщине и марке стали. Точный расчёт по ГОСТ, результат в кг и тоннах. Бесплатно, без регистрации, онлайн.

Формула

σ = M / W, f = 5qL⁴ / (384EI)

σ — нормальное напряжение, МПа
M — изгибающий момент, Н·мм
W — момент сопротивления, мм³
f — прогиб, мм
q — нагрузка, Н/мм
L — пролёт, мм
E — модуль упругости, МПа
I — момент инерции, мм⁴

Для шарнирно опёртой балки с равномерной нагрузкой M = qL² / 8. Проверяйте и прочность, и прогиб.

Пример расчёта

Стальная балка: q = 5 кН/м, L = 6 м, W = 200 см³, I = 2000 см⁴

Переводим: q = 5 Н/мм, L = 6000 мм, W = 200 000 мм³, I = 20 000 000 мм⁴.
Момент: M = 5 × 6000² / 8 = 22,5 × 10⁶ Н·мм.
Напряжение: σ = 22,5 × 10⁶ / 200 000 = 112,5 МПа.
Прогиб: f = 5 × 5 × 6000⁴ / (384 × 206 000 × 20 000 000) ≈ 20,5 мм.

Проверка112,5 МПа / 20,5 мм

Что берём за основу

В примере прогиб 20,5 мм при пределе L/250 = 24 мм — запас небольшой, для рабочих чертежей нужен полный расчёт.

Нормативная и расчётная нагрузки различаются коэффициентами надёжности; не подставляйте нормативную нагрузку в проверку по расчётным сопротивлениям.

Кроме прочности проверяйте устойчивость, местную потерю устойчивости, сварные швы и опорные узлы.

СП 20.13330.2016 — Нагрузки и воздействия

СП 16.13330.2017 — Стальные конструкции

ГОСТ 8239-89 — Двутавры стальные горячекатаные

Частые вопросы

Чем нормативная нагрузка отличается от расчётной?

Нормативная — это фактическая эксплуатационная нагрузка, расчётная — она же с коэффициентом надёжности. Для проверок по предельным состояниям используют расчётные значения.

Что важнее — прочность или прогиб?

Проверять нужно оба условия. Балка может выдержать нагрузку по напряжениям, но дать недопустимый прогиб или колебания.

Можно ли проверить сварной шов в этом же расчёте?

Нет, шов считается отдельно по катету, расчётной длине и нагрузке. Для этого используйте калькулятор сварных швов и проверяйте узел целиком.

Нужно проверить конструкцию или изготовить её?

Проверим расчёт, подберём профиль и изготовим металлоконструкцию по вашим нагрузкам.

Отправить расчёт